CN112394362B - 一种多线扫描距离测量方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多线扫描距离测量方法及系统，系统包括发射器、采集器和处理电路，方法包括：采集器朝向目标发射包括n个脉冲光束的脉冲子集，脉冲子集中相邻脉冲光束具有一定的时间间隔，时间间隔根据脉冲光束的发散角和扫描速度设定；采集器采集被目标反射的脉冲子集内每个脉冲光束中的光子并产生光子信号子集；处理电路接收光子信号子集并进行处理形成直方图，直方图中包含表征反射的脉冲子集的n个检测信号形成的检测信号子集；对检测信号子集进行延时累加处理获得脉冲光束从发射到接收的飞行时间，并利用飞行时间求解目标的距离信息。

Description

一种多线扫描距离测量方法及系统
技术领域
本发明涉及测距技术领域，具体涉及一种多线扫描距离测量方法及系统。
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的深度值的深度图像，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接收所需要的时间来计算物体的距离。
目前基于飞行时间法的激光雷达主要分为机械式与非机械式，机械式通过旋转基座来实现360度大视场的距离测量，其优点是光束强度集中、测量范围大、精度高。机械式激光雷达可以是单线激光雷达和多线激光雷达，其中，单线激光雷达是只有一个发射器和采集器，扫描范围受限，由此提出了多线激光雷达。
激光雷达中通常使用单光子响应元件进行多脉冲的累计进一步恢复发射脉冲波形或者有效进行测距，即单次测量是无法进行测距的。其中，累计次数影响着探测帧频，而使用高重复频率的激光光源，会限制了系统的最远探测距离。而且在多线激光雷达中，需要利用旋转组件带动发射器和采集器沿着水平方向匀速旋转，为了获得有效的信号需要发射具有一定的时间间隔的多个脉冲，到最后一个脉冲光束发射时发射器已经旋转了一定的角度，投射到目标的位置发生了偏移，则最终累计的结果产生模糊，导致测距不准确。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种多线扫描距离测量方法及系统，以解决现有的多线扫描距离测量技术所存在的系统测距精度不高的问题。
为了解决上述技术问题，本发明其中一种实施例采用以下技术方案：
一种多线扫描距离测量方法，包括：朝向目标发射包括n个脉冲光束的脉冲子集，所述脉冲子集中相邻脉冲光束具有一定的时间间隔，所述时间间隔根据所述脉冲光束的发散角和扫描速度设定；n≥2；采集被所述目标反射的所述脉冲子集内每个所述脉冲光束中的光子并产生光子信号子集；接收所述光子信号子集并进行处理形成直方图，所述直方图中包含表征所述反射的所述脉冲子集的n个检测信号形成的检测信号子集；对所述检测信号子集进行延时累加处理获得所述脉冲光束从发射到接收的飞行时间，并利用所述飞行时间求解所述目标的距离信息。
优选地，所述相邻脉冲光束之间的时间间隔是相同的，且时间间隔t1满足：
且t1>T；其中，θ是所述脉冲光束的发散角，v是所述脉冲光束的扫描速度，T是像素的死区时间，所述像素是单光子感测元件。
优选地，所述相邻脉冲光束之间的时间间隔是不相同的，第1至第n个脉冲光束中每相邻两个脉冲光束之间的时间间隔依次为t1,t2,t3,…,tn-1，则所述时间间隔需满足：
且任意一个时间间隔ti>T，i＝1,2,3,…,n-1；其中，θ是所述脉冲光束的发散角，v是所述脉冲光束的扫描速度，T是像素的死区时间，所述像素是单光子感测元件。
优选地，对所述检测信号子集进行延时累加处理包括：利用n-1所述时间间隔对所述检测信号子集进行延时处理，获得n-1个延时信号；其中，进行所述延时处理的延时时间根据所述脉冲子集内的所述时间间隔设定；累加所述检测信号子集与n-1个所述延时信号获得新的检测信号子集；基于所述新的检测信号子集确定所述脉冲光束从发射到接收的飞行时间。
优选地，利用n-1个所述时间间隔对所述检测信号子集进行延时处理包括：
利用第一个时间间隔对所述检测信号子集进行第一延时处理获得第一延时信号；
利用第二个时间间隔对所述第一延时信号进行第二延时处理获得第二延时信号；
依此类推，利用第n-1个时间间隔对第n-2延时信号进行延时处理获得第n-1个延时信号；最终获得n-1个所述延时信号。
优选地，对所述检测信号子集进行延时累加处理包括：对所述检测信号子集内的检测信号进行延时挑选获得n个检测信号，其中，进行延时挑选的延时时间根据所述脉冲子集内的时间间隔设定；累加所述n个检测信号获得新的检测信号；基于所述新的检测信号确定所述脉冲光束从发射到接收的飞行时间。
优选地，对所述检测信号子集内的检测信号进行延时挑选包括：
对所述检测信号子集内的第一检测信号对应的第一时间施加第一延时后获得第二时间，根据第二时间挑选出对应的第二检测信号；其中，所述第一延时对应于n-1个所述时间间隔中的第一个时间间隔；
对所述第二检测信号对应的第二时间施加第二延时后获得第三时间，根据第三时间挑选出对应的第三检测信号；其中，所述第二延时对应于n-1个所述时间间隔中的第二个时间间隔；
依此类推，利用第n-1个时间间隔对第n-1个检测信号的时间施加延时，获得第n时间，利用第n时间挑选出对应的第n个检测信号。
本发明另一实施例还提出一种多线扫描距离测量系统，包括：发射器、采集器以及与所述发射器和所述采集器连接的处理电路；所述发射器包括由多个光源组成的光源阵列，每个所述光源朝向目标发射包括n个脉冲光束的脉冲子集；所述脉冲子集中相邻脉冲光束具有一定的时间间隔，所述时间间隔根据所述脉冲光束的发散角和扫描速度设定；所述采集器包括由多个像素组成的像素阵列，所述像素阵列用于采集被目标反射的所述脉冲子集内每个所述脉冲光束中的光子并产生光子信号子集；所述处理电路接收所述光子信号子集并进行处理形成直方图，所述直方图中包含表征所述脉冲子集的n个检测信号，对所述检测信号进行延时累加处理获得所述脉冲光束从发射到接收的飞行时间，并根据所述飞行时间计算所述目标的距离信息。
优选地，所述处理电路包括读出电路，所述读出电路包括TDC电路和直方图存储器，其中TDC电路用于接收光子信号并记录光子从发射到被采集的飞行时间并生成光子时间信号，并将该光子时间信号作为访问直方图存储器的地址，多次测量输入到直方图存储器中构建直方图。
优选地，所述处理电路还包括延时电路和累加电路，所述延时电路用于对所述检测信号子集进行延时处理，所述累加电路用于对延时处理后的光子时间信号进行累加以获得脉冲光束从发射到接收的飞行时间。
本发明的有益效果在于：根据脉冲光束的发散角和扫描速度设定脉冲子集中相邻脉冲的时间间隔，可保证在旋转过程中采集到的光斑不会出现模糊的情况，从而提高测距准确性；另一方面，由于采集器在测量过程中始终接收到环境光子，导致有效光子信号强度较弱，在识别过程中难度较大，而本发明通过对检测信号子集进行延时累加，方便在直方图中区分出信号光子和环境光子，从而进一步提高了测距的准确性。
附图说明
图1是本发明一实施例的多线扫描距离测量系统的示意图；
图2是本发明一实施例的多线扫描距离测量的示意图；
图3是本发明一实施例的多线扫描距离测量方法的流程图；
图4是本发明一实施例的处理电路对检测信号进行延时累加的示意图。
具体实施方式
为了使本发明实施例所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
图1所示为本发明一实施例的多线扫描距离测量系统的示意图，该距离测量系统10包括发射器11、采集器12、旋转组件13以及处理电路14。其中，发射器11用于向目标区域发射脉冲光束，该脉冲光束发射至目标区域空间中以照明空间中的目标物体，而被目标所反射的脉冲光束被采集器12接收。旋转组件13用于控制发射器11和采集器12同步围绕旋转轴y沿水平方向旋转完成对目标视场的360度扫描，以在目标视场中形成多条扫描线。其中，发射器11和采集器12附接在旋转组件13上，可以设置于同一块基底上也可以设置在不同的基底上。处理电路14与发射器11以及采集器12连接，用于同步发射器11与采集器12的触发信号以计算脉冲光束从发射到被采集器12接收所需要的飞行时间，从而计算目标的距离信息。
具体而言，发射器包括由多个光源组成的光源阵列，优选地是列光源，该光源阵列在驱动器的驱动下朝向目标发射包括n个脉冲光束的脉冲子集，该脉冲子集中相邻脉冲光束具有一定的时间间隔，该时间间隔根据脉冲光束的发散角和扫描速度设定为相同或者不相同。采集器包括由多个像素组成的像素阵列，该像素阵列用于采集被目标反射的脉冲子集内每个脉冲光束中的光子并产生光子信号子集。处理电路包括读出电路，读出电路包括TDC电路和直方图存储器，通过TDC电路接收采集器所采集的光子信号并记录光子从发射到被采集的飞行时间从而生成光子时间信号，并将该光子时间信号作为访问直方图存储器的地址，多次测量输入到直方图存储器中构建直方图，直方图中包含了表征脉冲子集的n个检测信号。处理电路还可进一步包括延时电路和累加电路，用于对所述检测信号进行延时累加处理获得所述脉冲光束从发射到接收的飞行时间，而后处理电路根据得到的飞行时间计算目标的距离信息。
应当理解的是，光源可以是发光二极管(LED)、激光二极管(LD)、边发射激光器(EEL)、垂直腔面发射激光器(VCSEL)等。在一些实施例中，发射器还可包括发射光学组件，用于接收光源发射的光束并整形后投射到目标区域。在一个实施例中，发射光学组件接收来自光源的脉冲光束后进行光学调制，比如衍射、折射、反射等调制，随后向空间中发射被调制后的光束，比如聚焦光束、泛光光束、结构光光束等。发射光学组件例如可以是透镜、液晶元件、衍射光学元件、微透镜阵列、超表面(Metasurface)光学元件、掩膜板、反射镜、MEMS振镜等形式中的一种或多种组合。
具体而言，目标上对应点的距离D可由下式(1)计算出：
D＝c·tF/2 (1)
其中，c为光速，tF为所述飞行时间。
图2所示是本发明一实施例利用前述多线扫描距离测量系统进行测距的示意图。在利用单光子感测元件作为像素来采集反射光束的距离测量系统中，需要光源发射多个脉冲进行光子信号的累计才能有效地恢复出发射脉冲的波形或者进行有效的测距。所单光子感测元件例如可以是APD(雪崩式光电二极管)、SPAD(单光子雪崩二极管)、SiPM(硅光电倍增管)等，每个像素可以对入射的单个光子进行响应并输出指示所接收光子在每个像素处相应到达时间的光子信号，利用诸如时间相关单光子计数法(TCSPC)实现对微弱光信号的采集以及飞行时间的计算。在多线扫描距离测量系统中，利用旋转组件带动发射器和采集器沿着水平方向匀速旋转，假设每个光源发射n个脉冲光束用于累计，相邻两个脉冲之间具有一定的时间间隔t，则全部脉冲发射完成需要的时间为n*t，到最后一个脉冲光束发射时发射器已经旋转了一定的角度，投射到目标的位置发生了偏移。如图2所示，光源411发射第一个脉冲投射到目标视场形成光斑412，发射第i个脉冲形成光斑413，随着系统的旋转光束投射到目标形成的光斑位置也发生了变化，到最后一个脉冲形成光斑414，此时的光斑位置414已经与第一个光斑位置412不重合，则最终累计的结果产生模糊，导致测量不准确。鉴于此，本发明另一实施例提出一种多线扫描距离测量方法，如图3所示，该距离测量方法包括如下步骤S1～S4：
S1、向目标发射包括n(n≥2)个脉冲光束的脉冲子集，该脉冲子集中相邻脉冲光束具有一定的时间间隔，该时间间隔根据所述脉冲光束的发散角和扫描速度设定。其中，发射器中的每个光源在驱动器的控制下发射包括n个脉冲光束的脉冲子集用于采集目标上某一点的距离信息，每个脉冲光束投射到目标视场中的某一点上形成具有一定发散角的光束，比如光束的发散角为10mrad。
具体的，旋转组件带动发射器和采集器沿着水平方向匀速旋转，假设每旋转1mrad的速度为v，光束的发散角为θ，通常认为脉冲光束在视场中偏移的角度超过光束发散角的一半就会产生累计模糊。其中，可调整相邻脉冲光束之间的时间间隔是相同的或者是不同的以保证在旋转过程中不会出现模糊的情况，并且需要保证时间间隔大于单光子感测元件(像素)的死区时间T。
在一个实施例中，设置相邻脉冲光束之间的时间间隔是相同的，均为t1，且时间间隔t1满足：
且t1＞T。
在另一个实施例中，设置相邻脉冲光束之间的时间间隔是不相同的，第1至第n个脉冲光束中每相邻两个脉冲光束之间的时间间隔依次为t1,t2,t3,…,tn-1，则所述时间间隔需满足公式：
且任意一个时间间隔ti>T，i＝1,2,3,…,n-1。在该实施例中，若假设相邻光脉冲之间的时间间隔随着脉冲发射顺序成倍数的增加，则公式变形为：并且，需要设置t1大于单光子感测元件的死区时间T。可以理解的是，脉冲子集内的时间间隔可以设置为任意形式，即满足不产生累计模糊的情况即可，并且当调整光脉冲之间的时间间隔不相同时，还可以起到抗干扰的作用。
S2、采集被目标反射的脉冲子集内每个脉冲光束中的光子并产生光子信号子集。具体地，利用采集器采集反射的脉冲光束中的光子并产生光子信号，采集器包括由多个像素组成的像素阵列，像素是采集光子的单光子感测元件。像素阵列的设置与列光源相关联，即每个光源与至少一个像素一一对应，通常设置由多个像素组成的一个感测区域来接收对应光源发射后被目标反射的脉冲光束。在一个实施例中，采集器包括多个采样区域，每个采样区域内的像素的子集被激活用于接收被目标反射的脉冲光束，为此，可设置控制电路单独控制每个像素的工作模式，以控制像素处于激活或关闭状态。
其中，可以通过预先标定的方式确定采样区域中处于激活状态的像素的子集作为感测区域，比如可以选择环境光较小的室内进行标定，控制电路控制采样区域内全部像素均激活，遍历全部像素确定信号强度最强的像素作为待激活的像素的子集以用于在测距过程中采集反射光束，而其余像素处于关闭状态。根据预先标定的结果可以确定在测距过程中，反射光束入射到采样区域中形成光斑，对应的像素位置既不属于采样区域的中心位置也不是和光源严格对准的，可以有效的降低系统的设计难度。
更进一步的，考虑到测距过程中由于器件的温度变化、机械振荡等影响因素会导致光斑发射偏移，因此在本实施例中，可以在在测距过程中实时跟踪光斑的入射位置。比如在测距过程中，每隔一段时间重新标定一次光斑对应的感测区域位置，有利于提升测距的精确度。比如，间隔一段时间后重新标定确定此时反射光束入射到采样区域形成光斑，则将光斑对应的像素区域作为感测区域，控制电路控制感测区域内的像素激活采集反射光束。
S3、通过处理电路中的读出电路接收所述光子信号子集并进行处理形成直方图，所述直方图中包含表征所述反射的所述脉冲子集的n个检测信号形成的检测信号子集。在本实施例中，读出电路包括TDC(时数转换器)电路和直方图存储器，TDC电路用于接收光子信号并记录光子从发射到被采集的飞行时间并生成光子时间信号，例如以时间戳数据、数字时序信号、时间码等其他的表现形式，并将该光子时间信号作为访问直方图存储器的地址，多次测量输入到直方图存储器中构建直方图。
可以理解的是，处理电路可以是独立的专用电路，比如专用SOC芯片、FPGA芯片、ASIC芯片等等，也可以包含通用处理电路。
发射器发射包括n个脉冲光束的脉冲子集，则经过目标反射后采集器接收到每个脉冲光束中的光子输出光子信号子集，TDC电路接收每个光子信号并记录对应的飞行时间输出光子时间信号子集，根据光子时间信号子集内的光子时间信号寻址直方图存储器并构成直方图，当脉冲子集内全部脉冲光束经目标反射后被采集器接收视为对目标上一点的距离测量完成，在直方图中形成表征接收脉冲光束子集的n个检测信号。
S4、对所述检测信号子集进行延时累加处理获得所述脉冲光束从发射到接收的飞行时间，并利用所述飞行时间求解所述目标的距离信息。处理电路可以利用发射脉冲光束子集与接收脉冲光束子集匹配来确定脉冲光束的飞行时间，但由于采集器在测量过程中始终接收到环境光子，导致有效光子信号强度较弱，在识别过程中难度较大。因此，本发明实施例中通过对光子时间信号进行延时累加处理，方便在直方图中区分出信号光子和环境光子，增强测距的准确性。具体而言，可在处理电路中配置延时电路和累加电路，对检测信号子集进行延时累加处理。
在一个实施例中，如图4所示，发射器发射具有n个脉冲光束的脉冲子集61，脉冲子集61中相邻脉冲光束之间的时间间隔为[t1，t2，t3，…，tn-1]，被目标反射的脉冲子集内经过飞行时间tF后形成反射脉冲子集62，采集器采集反射脉冲子集62内的光子形成光子信号子集，读出电路用于对光子信号子集进行处理绘制出反映接收脉冲波形的直方图，则直方图内包括n个检测信号的检测信号子集与反射脉冲子集62相同，如图4所示，利用反射脉冲子集62表征检测信号子集，将检测信号子集记为原始信号。延时电路对原始信号进行延时处理获得(n-1)个具有不同延时时间的延时信号，其中，延时时间根据脉冲子集内的时间间隔设定。比如，对原始信号进行第一延时处理获得第一延时信号631，第一延时对应第一时间间隔t1，此时第一延时信号631中的第二检测信号6312与原始信号中第一检测信号对应时间相同；接着对第一延时信号631进行第二延时处理获得第二延时信号632，延时时间对应第二时间间隔t2，同时第二延时信号中的第三检测信号与原始信号中的第一检测信号对应的时间相同；同理，对于第i个延时信号利用第i+1个时间间隔进行延时处理获得第i+1延时信号，使得第i+1个延时信号中第i+2个检测信号与原始信号中的第一个检测信号对应的时间相同；直至最终利用第n-1个时间间隔获得第(n-1)延时信号633，第(n-1)延时信号中第n个检测信号与原始信号中的第一个检测信号对应的时间相同。累加电路用于对原始信号与延时信号进行累加获得新的检测信号子集，新的子集中第一检测信号强度最强。由此，对新的直方图进行处理很容易识别出准确的峰值位置，进一步根据峰值位置对应的飞行时间计算目标的距离信息，从而提高了测距准确性。
在另一个实施例中，延时电路被配置为对直方图内的原始信号(检测信号子集)进行延时挑选，比如，对原始信号的第一检测信号对应的第一时间施加第一延时后获得第二时间，进而根据第二时间挑选出对应的第二检测信号；其中，所述第一延时对应于n-1个所述时间间隔中的第一个时间间隔。接着，对挑选得到的第二检测信号对应的第二时间施加第二延时后获得第三时间，再根据第三时间挑选出对应的第三检测信号；其中，所述第二延时对应于n-1个所述时间间隔中的第二个时间间隔；依此类推，利用第n-1个时间间隔对第n-1个检测信号的时间施加延时，获得第n时间，利用第n时间挑选出对应的第n个检测信号。然后利用累加电路对挑选出的第1个到第n个检测信号进行累加获得新的检测信号，根据新的检测信号确定光束的飞行时间并计算出目标的距离。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多线扫描距离测量方法，其特征在于，包括：
朝向目标发射包括n个脉冲光束的脉冲子集，所述脉冲子集中相邻脉冲光束具有一定的时间间隔，所述时间间隔根据所述脉冲光束的发散角和扫描速度设定；n≥2；
采集被所述目标反射的所述脉冲子集内每个所述脉冲光束中的光子并产生光子信号子集；
接收所述光子信号子集并进行处理形成直方图，所述直方图中包含表征所述反射的所述脉冲子集的n个检测信号形成的检测信号子集；
根据时间间隔对所述检测信号子集进行延时累加处理获得所述脉冲光束从发射到接收的飞行时间，并根据所述飞行时间求解所述目标的距离信息。
2.如权利要求1所述的多线扫描距离测量方法，其特征在于，所述相邻脉冲光束之间的时间间隔是相同的，且时间间隔t1满足：
且t1>T；
其中，θ是所述脉冲光束的发散角，v是所述脉冲光束的扫描速度，T是像素的死区时间，所述像素是单光子感测元件。
3.如权利要求1所述的多线扫描距离测量方法，其特征在于，所述相邻脉冲光束之间的时间间隔是不相同的，第1至第n个脉冲光束中每相邻两个脉冲光束之间的时间间隔依次为t1,t2,t3,…,tn-1，则所述时间间隔需满足：
且任意一个时间间隔ti>T，i＝1,2,3,…,n-1；
其中，θ是所述脉冲光束的发散角，v是所述脉冲光束的扫描速度，T是像素的死区时间，所述像素是单光子感测元件。
4.如权利要求1所述的多线扫描距离测量方法，其特征在于，所述对所述检测信号子集进行延时累加处理包括：
根据n-1个所述时间间隔对所述检测信号子集进行延时处理，获得n-1个延时信号；其中，进行所述延时处理的延时时间根据所述脉冲子集内的所述时间间隔设定；
累加所述检测信号子集与所述n-1个延时信号获得新的检测信号子集；
基于所述新的检测信号子集确定所述脉冲光束从发射到接收的飞行时间。
5.如权利要求4所述的多线扫描距离测量方法，其特征在于，利用n-1个所述时间间隔对所述检测信号子集进行延时处理包括：
利用第一个时间间隔对所述检测信号子集进行第一延时处理获得第一延时信号；
利用第二个时间间隔对所述第一延时信号进行第二延时处理获得第二延时信号；
依此类推，利用第n-1个时间间隔对第n-2延时信号进行延时处理获得第n-1个延时信号；最终获得n-1个所述延时信号。
6.如权利要求1所述的多线扫描距离测量方法，其特征在于，所述对所述检测信号子集进行延时累加处理包括：
对所述检测信号子集内的检测信号进行延时挑选获得n个检测信号，其中，进行延时挑选的延时时间根据所述脉冲子集内的时间间隔设定；
累加所述n个检测信号获得新的检测信号；
基于所述新的检测信号确定所述脉冲光束从发射到接收的飞行时间。
7.如权利要求6所述的多线扫描距离测量方法，其特征在于，所述对所述检测信号子集内的检测信号进行延时挑选包括：
对所述检测信号子集内的第一检测信号对应的第一时间施加第一延时后获得第二时间，根据第二时间挑选出对应的第二检测信号；其中，所述第一延时对应于n-1个所述时间间隔中的第一个时间间隔；
对所述第二检测信号对应的第二时间施加第二延时后获得第三时间，根据第三时间挑选出对应的第三检测信号；其中，所述第二延时对应于n-1个所述时间间隔中的第二个时间间隔；
依此类推，利用第n-1个时间间隔对第n-1个检测信号的时间施加延时，获得第n时间，利用第n时间挑选出对应的第n个检测信号。
8.一种多线扫描距离测量系统，其特征在于，包括：发射器、采集器以及与所述发射器和所述采集器连接的处理电路；
所述发射器包括由多个光源组成的光源阵列，每个所述光源朝向目标发射包括n个脉冲光束的脉冲子集；所述脉冲子集中相邻脉冲光束具有一定的时间间隔，所述时间间隔根据所述脉冲光束的发散角和扫描速度设定；
所述采集器包括由多个像素组成的像素阵列，所述像素阵列用于采集被目标反射的所述脉冲子集内每个所述脉冲光束中的光子并产生光子信号子集；
所述处理电路接收所述光子信号子集并进行处理形成直方图，所述直方图中包含表征所述脉冲子集的n个检测信号，根据时间间隔对所述检测信号进行延时累加处理获得所述脉冲光束从发射到接收的飞行时间，并根据所述飞行时间计算所述目标的距离信息。
9.如权利要求8所述的多线扫描距离测量系统，其特征在于，所述处理电路包括读出电路，所述读出电路包括TDC电路和直方图存储器，其中TDC电路用于接收光子信号并记录光子从发射到被采集的飞行时间并生成光子时间信号，并将该光子时间信号作为访问直方图存储器的地址，多次测量输入到直方图存储器中构建直方图。
10.如权利要求9所述的多线扫描距离测量系统，其特征在于，所述处理电路还包括延时电路和累加电路，所述延时电路用于对所述检测信号子集进行延时处理，所述累加电路用于对延时处理后的光子时间信号进行累加以获得脉冲光束从发射到接收的飞行时间。
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