[发明专利]一种距离探测系统

说明书

本发明公开了一种距离探测系统，其特征在于，所述距离探测系统包括发射光源的VCSEL、用于光反射的第一反射镜、及用于接收反射光的传感器；所述第一反射镜设置在挡板下方，如此可以解决因为不能准确知道光脉冲的发射时间而导致的测距精度降低的问题，从而有效的提高测距精度。

技术领域

本申请涉及测距技术领域，特别涉及一种DTOF类型的距离信息获取系统中直方图参考点的获取。

背景技术

近年来，随着半导体技术的进步，用于测量到物体的距离的测距模块的小型化已经取得了进展。因此，例如，已经实现了在诸如所谓的智能电话等移动终端中安装测距模块，所述智能电话是具有通信功能的小型信息处理装置随着科技的进步，在距离或者深度信息探测过程中，经常使用的方法为飞行时间测距法(Time of flight，TOF)，其原理是通过给目标物连续发送光脉冲，然后用传感器接收从物体返回的光，通过探测光脉冲的飞行(往返)时间来得到目标物距离，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)，直接飞行时间探测(Direct Time of flight，DTOF)作为TOF的一种，DTOF技术通过计算光脉冲的发射和接收时间，直接获得目标距离，具有原理简单，信噪比好、灵敏度高、精确度高等优点，受到了越来越广泛的关注，尤其是在极端弱光条件的光学传感器可以将单个光子转换为可测量的电信号，这些传感器称为单光子检测器,可用于具有3D成像和测距功能的视觉系统。

DTOF的测距原理也是比较简单明确的，光源发射具有一定脉宽的脉冲激光例如几纳秒级别，脉冲激光经过探测目标反射返回处于包含雪崩状态SPAD的阵列型接收模块，当在雪崩光电二极管SPAD在超过其击穿电压的情况下以已知的盖革(Geiger)模式工作时,可以制成雪崩光电二极管,以检测其中的单个入射光子可以触发较强的光电流脉冲，其增益可以近似认为为无限大。SPAD成像传感器是由在硅衬底上制造的SPAD区域阵列构成的半导体光敏器件。SPAD区域在被光子撞击时产生输出脉冲。SPAD区域具有在击穿电压之上反向偏置的pn结，使得单个光生载流子可以触发雪崩倍增过程，可以利用配套的电路检测对于由图像传感器接收的光子信号进行处理，以在时间窗口内对来自SPAD区域的输出脉冲进行计数，其中为了获得高可信度的结果可以发射数万次的激光脉冲，探测单元获得一个统计结果，这样通过对于统计结果的处理可以获得更精确的距离。

DTOF系统的VCSEL向场景中发射脉冲波，SPAD接收从目标物体反射回来的脉冲波。Time Digital Converter(TDC)能够记录每次接收到的光信号的飞行时间，也就是发射脉冲和接收脉冲之间的时间间隔。DTOF会在单帧测量时间内发射和接收N次光信号，然后对记录的N次飞行时间做直方图统计，其中出现频率最高的飞行时间t用来计算待测物体的距离，高度最高的柱对应的时间就是该像素点的最终光飞行时间。从DTOF的原理可以看出所述用来计算待测飞行时间t的确定和时间的参考点也就是VCSEL发射出光源的时刻关系紧密，该时间参考点的确定直接影响测距的精度。现有技术中通过电信号指示VCSEL发射光源，同时指示DTOF接收阵列开始接收信号，DTOF接收阵列收到指示信号的时刻即为时间参考点的时刻，但是因为指示VCSEL的电信号与指示DTOT接收阵列的电信号的电路不同，会产生不同的时延，导致DTOF的时间参考点有误差，最终影响测距精度。所以需要一种探测系统解决DTOF中时间参考点有误差的问题，提高测距精度。

发明内容

本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种距离探测系统，以避免因为不能准确知道光脉冲的发射时间而导致的测距精度降低的问题，从而有效的提高测距精度。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

本申请实施例提供了一种距离探测系统，其特征在于，所述距离探测系统包括发射光源的VCSEL、用于光反射的第一反射镜、及用于接收反射光的传感器；所述第一反射镜设置在挡板下方。

可选地，所述第一反射镜与挡板宽度相同。