[发明专利]距离测量系统及计算被测物反射率的方法、装置、设备

说明书

本发明提供一种距离测量系统及计算被测物反射率的方法、装置、设备，包括：发射器、采集器、以及处理电路；发射器经配置以朝向被测物发射信号光束；采集器包括像素单元以及读出电路，像素单元用于对被测物反射回的信号光束中的单个光子进行响应并输出光子信号，读出电路用于接收光子信号进行处理并输出直方图；处理电路与发射器以及采集器连接，用于接收直方图计算环境光子数均值以及信号光子数，并根据信号光子数计算被测物的反射率。本发明通过监测信号光子数来计算待测物体的反射率，提供了被测物体除3D点云数据外的第四维信息，即反射率，实现了4D测量，提供更为全面的信息来表述被测物体。

技术领域

本发明属于光学技术领域，特别是涉及一种距离测量系统及计算被测物反射率的方法、装置、设备。

背景技术

ToF(Time-of-Flight，飞行时间)测距法是一种通过测量光脉冲在发射/接收装置和目标物体间的往返飞行时间来实现精确测距的技术。在ToF技术中直接对光飞行时间进行测量的技术被称为dToF(direct-TOF)；对发射光信号进行周期性调制，通过对反射光信号相对于发射光信号的相位延迟进行测量，再由相位延迟对飞行时间进行计算的测量技术被成为iToF(Indirect-TOF)技术。按照调制解调类型方式的不同可以分为连续波(Continuous Wave，CW)调制解调方式和脉冲调制(Pulse Modulated，PM)调制解调方式。

在进行距离测量时，时间飞行测量系统只能提供光飞行的时间，进而计算出距离，根据发射角度来将距离还原为3D点云数据。3D点云数据只能还原待测物体的三维信息，无法获取到待测物体其他维度的信息。

发明内容

为克服现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种距离测量系统及计算被测物反射率的方法、装置、设备及测距系统。

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；

所述发射器，经配置以朝向被测物发射信号光束；

所述采集器，包括像素单元以及读出电路，所述像素单元包括多个像素，所述像素用于对所述被测物反射回的光束中的单个光子进行响应并输出光子信号；所述读出电路用于接收所述光子信号进行处理并输出直方图；

所述处理电路，与所述发射器以及所述采集器连接，用于接收所述直方图计算环境光子数均值以及信号光子数，并根据所述信号光子数计算所述被测物的反射率；其中，所述信号光子数为采集器采集的所述被测物反射回的信号光束中光子的数量。

本发明实施例另一技术方案为：

一种计算被测物反射率的方法，包括：

计算环境光子数均值；所述环境光子均值数为采集器在单位时间内采集环境光束中光子的数量；

根据所述环境光子数均值计算信号光子数，所述信号光子数为采集器采集被测物反射的信号光束中光子的数量；

根据所述信号光子数计算所述被测物的反射率。

进一步地，在所述根据所述信号光子数计算被测物的反射率之后，还包括：

根据所述环境光子数均值计算环境光子数，所述环境光子数为采集器采集被测物反射的信号光束中光子时同步采集的环境光子的数量；

根据所述环境光子数和所述反射率计算环境光辐照度。

进一步地，所述根据所述信号光子数计算被测物的反射率，包括：

获取单帧测量中发射脉冲的次数、光照入射角度、所述被测物的测量距离、以及光源发射信号光束的峰值功率；