[发明专利]一种距离测量系统及方法

说明书

本发明公开了一种距离测量系统及方法，包括发射器、采集器以及处理电路；其中，发射器用于发射脉冲光束；采集器包括感测区域和读出电路，脉冲光束被反射后入射到感测区域形成光斑；其中，感测区域为预标定的初始感测区域；读出电路用于判断光斑的测量中心位置与初始感测区域的位置是否相同，以确定对应的测量感测区域位置；处理电路用于激活测量感测区域采集光斑中的光子并输出光子检测信号；及接收光子检测信号形成光子检测事件信号，并基于光子检测事件信号形成直方图，计算距离信息。本发明通过实时追踪光斑的中心位置以确定对应的测量感测区域位置，从而激活对应的感测区域采集光斑中的光子，确保光斑可落到激活的感测区域，提高了测距的精确度。

技术领域

本发明涉及测距技术领域，尤其涉及一种距离测量系统及方法。

背景技术

利用飞行时间原理(TOF，Time of Flight)可以对目标进行距离测量，以获取包含目标深度值的深度图像，而基于飞行时间原理的距离测量系统已经被广泛应用于消费电子、无人架驶、AR/VR等领域。基于飞行时间原理的距离测量系统通常包括发射器和采集器，利用发射器发射脉冲光束照射目标视场并利用采集器采集反射光束，计算光束由发射到反射回被接收的飞行时间来计算物体的距离。

目前，采用利用飞行时间原理进行距离测量的方案在实际测距过程中，系统由于受到机械振荡或者是传感器温度升高产生的热效应等因素的影响，容易导致反射光束入射到采集器中的位置会发生偏移，不再入射到预标定的像素上，导致真实的反射光束未被采集，从而使得输出的采样信号存在误差，最终导致测距结果产生误差。

因此，如何在实际测距过程中实时定位光束入射到采集器上的位置就显得尤其重要，通过实时定位光束入射到采集器上的位置，从而激活对应的像素采集则是提高测距精确度的关键问题之一。

上述背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种距离测量系统及方法，以解决上述背景技术问题中的至少一种问题。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

一种距离测量系统，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。

在一些实施例中，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。

在一些实施例中，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。