[发明专利]一种激光测距系统以及方法

权利要求书

1.一种激光测距系统，其特征在于，所述系统包括：FPGA数据处理模块、测距激光模块、激光发射模块、出光探测模块、激光接收模块以及单光子探测模块；所述FPGA数据处理模块与所述测距激光模块连接，所述测距激光模块与所述激光发射模块连接，所述激光发射模块与所述出光探测模块连接，所述出光探测模块与所述FPGA数据处理模块连接，所述激光接收模块与所述单光子探测模块连接，所述单光子探测模块与所述FPGA数据处理模块连接；

所述FPGA数据处理模块用于输出调制信号以及获得测距结果；

所述测距激光模块用于输出调制后的测距激光；

所述激光发射模块用于发射第一测距激光至所述出光探测模块以及发射第二测距激光至目标；

所述出光探测模块用于输出出光数字信号；

所述激光接收模块用于接收回光信号；

所述单光子探测模块用于对所述回光信号进行处理，获得回光数字信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述单光子探测模块包括单光子探测器以及放大整形电路；所述单光子探测器与所述放大整形电路连接，所述放大整形电路与所述FPGA数据处理模块；

所述光子探测器用于探测所述回光信号；

所述放大整形电路用于对所述回光信号进行放大整形处理。

3.一种激光测距方法，其特征在于，基于如权利要求1-2任一项所述的激光测距系统对目标进行激光测距，所述方法包括：

获取所述FPGA数据处理模块输出的调制信号；

基于所述调制信号，控制所述激光发射模块发射所述第一测距激光至所述出光探测模块，以及控制所述激光发射模块发射所述第二测距激光至所述目标；

基于所述第一测距激光，获得所述出光探测模块输出的所述出光数字信，基于所述第二测距激光，获得所述回光信号；

对所述回光信号进行处理，获得所述回光数字信号；

基于所述出光数字信号以及所述回光数字信号，获得所述测距结果。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述调制信号包括N_p个子脉冲，所述获取所述FPGA数据处理模块输出的调制信号，包括：

获取所述N_p个子脉冲中每两个相邻子脉冲的时间间隔；

基于所述N_p个子脉冲中每两个相邻子脉冲的时间间隔，获取所述FPGA数据处理模块输出的调制信号。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取所述N_p个子脉冲中每两个相邻子脉冲的时间间隔，包括：

基于Δt_i＝2+(i-1)×0.1，获取所述N_p个子脉冲中每两个相邻子脉冲的时间间隔，其中，Δt_i表征每两个相邻子脉冲的时间间隔，i表征所述N_p个子脉冲中第i个子脉冲。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述调制信号，控制所述激光发射模块发射所述第一测距激光至所述出光探测模块以及发射所述第二测距激光至所述目标，包括：

基于所述调制信号，控制所述测距激光模块输出所述测距激光；

基于所述测距激光，控制所述激光发射模块发射所述第一测距激光至所述出光探测模块，以及控制所述激光发射模块发射所述第二测距激光至所述目标。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述出光数字信号以及所述回光数字信号，获得所述测距结果，包括：

对所述出光数字信号以及所述回光数字信号进行数字信号处理，获得互相关运算结果序列；

基于所述互相关运算结果序列，获得目标回光时刻；

基于所述目标回光时刻，获得所述测距结果。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对所述出光数字信号以及所述回光数字信号进行数字信号处理，获得互相关运算结果序列，包括：

基于以及m＝0..N_B-N_F，获得所述互相关运算结果序列，其中，M_BF(m)表征所述互相关运算结果序列，m表征采样点的序号，N_F表征所述出光数字信号采集的样本点个数，x_B表征所述出光数字信号，x_F表征所述回光数字信号，N_B表征一次激光测距采集的样本点个数，且n＝0～N_B。