[发明专利]一种距离测量系统及方法

权利要求书

1.一种距离测量系统，其特征在于：包括发射器、采集器以及处理电路；其中，

所述发射器用于朝向目标区域发射脉冲光束；

所述采集器包括感测区域和读出电路，所述感测区域包括至少一个像素；所述脉冲光束被反射后入射到所述感测区域形成光斑，所述感测区域采集所述光斑中的光子并输出光子检测信号；其中，所述感测区域为预标定的初始感测区域；所述读出电路用于判断所述光斑的测量中心位置与所述初始感测区域的位置是否相同；若不相同，则根据所述光斑的测量中心位置确定对应的测量感测区域位置；

所述处理电路与所述发射器和所述采集器连接，用于调整所述测量感测区域中像素的偏置电压，以激活所述测量感测区域采集所述光斑中的光子并输出光子检测信号；进一步接收所述光子检测信号形成光子检测事件信号，并基于所述光子检测事件信号形成直方图，根据所述直方图计算距离信息。

2.如权利要求1所述的距离测量系统，其特征在于：所述读出电路包括计数电路和第一处理电路；其中，所述计数电路用于接收所述光子检测信号并统计每个像素响应的光子检测事件的数量；所述第一处理电路根据统计的所述光子检测事件的数量，基于预设定的算法计算出所述光斑的测量中心位置，进一步根据所述光斑的测量中心位置确定对应的测量感测区域的位置。

3.如权利要求2所述的距离测量系统，其特征在于：所述计数电路包括多个计数器，以用于统计每个像素响应的光子检测事件的数量；其中，所述计数器的数量与所述感测区域中像素的数量相同且一一对应连接。

4.如权利要求1所述的距离测量系统，其特征在于：所述处理电路包括第二处理电路，用于调整所述测量感测区域中像素的偏置电压激活每个感测区域以采集所述光斑中的光子并输出光子检测信号。

5.如权利要求4所述的距离测量系统，其特征在于：所述第二处理电路被配置为过量偏置控制电路，以用于调控所述测量感测区域内像素上的过量偏置电压，使得所述测量感测区域内的像素处于激活状态。

6.如权利要求1-5任一项所述的距离测量系统，其特征在于：所述读出电路还包括TDC电路和直方图存储器；其中，所述TDC电路用于接收所述光子检测信号并形成光子检测事件信号，所述光子检测事件信号用于寻址直方图存储器的位置，基于所述直方图存储器的位置作为时间直方形成直方图。

7.一种距离测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、控制发射器朝向目标区域发射脉冲光束；其中，所述脉冲光束被反射后入射到采集器的感测区域形成光斑；

S2、控制采集器中的感测区域采集光斑中的光子并输出光子检测信号；其中，所述感测区域为预标定的初始感测区域；

S3、判断所述光斑的测量中心位置与所述初始感测区域的位置是否相同；若不相同，则根据所述光斑的测量中心位置确定对应的测量感测区域位置，并激活所述测量感测区域用于采集光斑中的光子，以输出光子检测信号；

S4、接收所述光子检测信号并形成光子检测事件信号，基于所述光子检测事件信号形成直方图，进一步根据直方图计算距离信息。

8.如权利要求7所述的距离测量方法，其特征在于，步骤S3中还包括：统计每个像素响应的光子检测事件的数量，并基于统计的数量计算所述光斑的测量中心位置。

9.如权利要求8所述的距离测量方法，其特征在于，步骤S3中，利用计数电路接收所述光子检测信号并统计每个像素响应的光子检测事件的数量；其中，所述计数电路中包括多个计数器，所述计数器的数量与所述感测区域中的像素数量相同且一一对应连接。

10.如权利要求9所述的距离测量方法，其特征在于：根据如下公式计算所述光斑的测量中心位置：

其中，光斑的测量中心位置坐标为(m，n)，A_i表示第i个计数器统计的光子检测事件的数量，j表示感测区域中像素的数量。