CN108008400A - 一种高精度测距系统 - Google Patents

一种高精度测距系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108008400A
CN108008400A CN201711144221.6A CN201711144221A CN108008400A CN 108008400 A CN108008400 A CN 108008400A CN 201711144221 A CN201711144221 A CN 201711144221A CN 108008400 A CN108008400 A CN 108008400A
Authority
CN
China
Prior art keywords
laser
module
distance
difference
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201711144221.6A
Other languages
English (en)
Inventor
李俊峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei Anget Photoelectric Technology Co Ltd
Original Assignee
Hefei Anget Photoelectric Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei Anget Photoelectric Technology Co Ltd filed Critical Hefei Anget Photoelectric Technology Co Ltd
Priority to CN201711144221.6A priority Critical patent/CN108008400A/zh
Publication of CN108008400A publication Critical patent/CN108008400A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/4802—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高精度测距系统，包括：用于向目标发射激光的激光发射模块；用于接收目标反射回的激光的回光接收模块；用于将接收到的激光进行放大的放大模块；用于将接收到的激光进行滤波的滤波模块；用于将接收到的激光进行AD转换的AD转换模块；用于将发射激光的时间和接收到反射激光的时间进行求差，并根据该差值得出发射激光点和目标之间的初始距离的测速模块；用于将发射的激光和接收到的反射激光进行相位比较得出相位差的相位模块；用于根据相位差对初始距离进行修正得到最终距离的修正模块。本发明应用时，当相位差修订的距离变化超过阈值时，即认为测距过程出现了较大的无法，此时从头开始进行下一次测距，提高了最终测距的精度。

Description

一种高精度测距系统
技术领域
本发明涉及测量技术领域，具体涉及一种高精度测距系统。
背景技术
激光测距是以激光器作为光源进行测距。根据激光工作的方式分为连续激光器和脉冲激光器。氦氖、氩离子、氪镉等气体激光器工作于连续输出状态，用于相位式激光测距；双异质砷化镓半导体激光器，用于红外测距；红宝石、钕玻璃等固体激光器，用于脉冲式激光测距。激光测距仪由于激光的单色性好、方向性强等特点，加上电子线路半导体化集成化，与光电测距仪相比，不仅可以日夜作业、而且能提高测距精度，显著减少重量和功耗，使测量到人造地球卫星、月球等远目标的距离变成现实。
现有的激光测距技术往往采用脉冲法，也就是通过时间差的方式进行距离测量，而激光在空气中通过灰尘等悬浮物时会发生散射，从而降低了脉冲法检测距离的精度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有的激光测距技术往往采用脉冲法，也就是通过时间差的方式进行距离测量，而激光在空气中通过灰尘等悬浮物时会发生散射，从而降低了脉冲法检测距离的精度，目的在于提供一种高精度测距系统，解决上述问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种高精度测距系统，包括：用于向目标发射激光的激光发射模块；用于接收目标反射回的激光的回光接收模块；用于将接收到的激光进行放大的放大模块；用于将接收到的激光进行滤波的滤波模块；用于将接收到的激光进行AD转换的AD转换模块；用于将发射激光的时间和接收到反射激光的时间进行求差，并根据该差值得出发射激光点和目标之间的初始距离的测速模块；用于将发射的激光和接收到的反射激光进行相位比较得出相位差的相位模块；用于根据相位差对初始距离进行修正得到最终距离的修正模块。
现有技术中，激光测距技术往往采用脉冲法，也就是通过时间差的方式进行距离测量，而激光在空气中通过灰尘等悬浮物时会发生散射，从而降低了脉冲法检测距离的精度。本发明应用时，先向目标发射激光，并接收目标反射回的激光，然后将接收到的激光进行放大滤波，并进行AD转换处理，再然后将发射激光的时间和接收到反射激光的时间进行求差，并根据该差值得出发射激光点和目标之间的初始距离，再然后将发射的激光和接收到的反射激光进行相位比较得出相位差，再然后根据相位差对初始距离进行修正得到最终距离。激光在发生散射时，相位并不会发生改变，所以通过相位差对初始距离修正，可以有效的提高检测精度；而单纯采用相位差得出最终距离会大幅增加激光发射功率，所以本发明相比于现有技术，具有精度高和节能的优点。
进一步的，所述激光的RGB值采用(255,0,0)。
进一步的，所述放大模块采用运算放大器进行放大。
进一步的，所述测速模块将差值乘以光速，即为该差值得出发射激光点和目标之间的初始距离。
进一步的，所述修正模块还用于当相位差修订的距离变化超过阈值时控制激光发射模块再次向目标发射激光。
本发明应用时，当相位差修订的距离变化超过阈值时，即认为测距过程出现了较大的无法，此时从头开始进行下一次测距，提高了最终测距的精度。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明一种高精度测距系统，通过相位差对初始距离修正，可以有效的提高检测精度；而单纯采用相位差得出最终距离会大幅增加激光发射功率，所以本发明相比于现有技术，具有精度高和节能的优点。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明系统结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1所示，本发明一种高精度测距系统，包括：用于向目标发射激光的激光发射模块；用于接收目标反射回的激光的回光接收模块；用于将接收到的激光进行放大的放大模块；用于将接收到的激光进行滤波的滤波模块；用于将接收到的激光进行AD转换的AD转换模块；用于将发射激光的时间和接收到反射激光的时间进行求差，并根据该差值得出发射激光点和目标之间的初始距离的测速模块；用于将发射的激光和接收到的反射激光进行相位比较得出相位差的相位模块；用于根据相位差对初始距离进行修正得到最终距离的修正模块。所述激光的RGB值采用(255,0,0)。所述放大模块采用运算放大器进行放大。所述测速模块将差值乘以光速，即为该差值得出发射激光点和目标之间的初始距离。所述修正模块还用于当相位差修订的距离变化超过阈值时控制激光发射模块再次向目标发射激光。
本实施例实施时，先向目标发射激光，并接收目标反射回的激光，然后将接收到的激光进行放大滤波，并进行AD转换处理，再然后将发射激光的时间和接收到反射激光的时间进行求差，并根据该差值得出发射激光点和目标之间的初始距离，再然后将发射的激光和接收到的反射激光进行相位比较得出相位差，再然后根据相位差对初始距离进行修正得到最终距离。激光在发生散射时，相位并不会发生改变，所以通过相位差对初始距离修正，可以有效的提高检测精度；而单纯采用相位差得出最终距离会大幅增加激光发射功率，所以本发明相比于现有技术，具有精度高和节能的优点。当相位差修订的距离变化超过阈值时，即认为测距过程出现了较大的无法，此时从头开始进行下一次测距，提高了最终测距的精度。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高精度测距系统，其特征在于，包括：
用于向目标发射激光的激光发射模块；
用于接收目标反射回的激光的回光接收模块；
用于将接收到的激光进行放大的放大模块；
用于将接收到的激光进行滤波的滤波模块；
用于将接收到的激光进行AD转换的AD转换模块；
用于将发射激光的时间和接收到反射激光的时间进行求差，并根据该差值得出发射激光点和目标之间的初始距离的测速模块；
用于将发射的激光和接收到的反射激光进行相位比较得出相位差的相位模块；
用于根据相位差对初始距离进行修正得到最终距离的修正模块。
2.根据权利要求1所述的一种高精度测距系统，其特征在于，所述激光的RGB值采用(255,0,0)。
3.根据权利要求1所述的一种高精度测距系统，其特征在于，所述放大模块采用运算放大器进行放大。
4.根据权利要求1所述的一种高精度测距系统，其特征在于，所述测速模块将差值乘以光速，即为该差值得出发射激光点和目标之间的初始距离。
5.根据权利要求1所述的一种高精度测距系统，其特征在于，所述修正模块还用于当相位差修订的距离变化超过阈值时控制激光发射模块再次向目标发射激光。
CN201711144221.6A 2017-11-17 2017-11-17 一种高精度测距系统 Withdrawn CN108008400A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711144221.6A CN108008400A (zh) 2017-11-17 2017-11-17 一种高精度测距系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711144221.6A CN108008400A (zh) 2017-11-17 2017-11-17 一种高精度测距系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108008400A true CN108008400A (zh) 2018-05-08

Family

ID=62052840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711144221.6A Withdrawn CN108008400A (zh) 2017-11-17 2017-11-17 一种高精度测距系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108008400A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109211205A (zh) * 2018-10-23 2019-01-15 中国科学院南京地理与湖泊研究所 浅水环境下激光测波装置和方法
CN109407108A (zh) * 2018-12-17 2019-03-01 北京瑞特森传感科技有限公司 一种激光雷达系统和测距方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109211205A (zh) * 2018-10-23 2019-01-15 中国科学院南京地理与湖泊研究所 浅水环境下激光测波装置和方法
CN109407108A (zh) * 2018-12-17 2019-03-01 北京瑞特森传感科技有限公司 一种激光雷达系统和测距方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205175364U (zh) 一种用于数据采集的激光轮廓扫描装置
CN105891844A (zh) 双模激光脉冲发射控制及回波信号处理系统
Moss et al. Low-cost compact MEMS scanning ladar system for robotic applications
CN204989471U (zh) 一种多目标脉冲激光测距仪
CN104777470A (zh) 一种扩展脉冲激光近程动态增益范围电路
CN108415028A (zh) 脉冲参数加密的激光测距系统及方法
CN208013435U (zh) 脉冲参数加密的激光测距系统
CN108008400A (zh) 一种高精度测距系统
CN109541627A (zh) 双波长自适应距离门激光雷达
CN104199042A (zh) 多回波激光测距方法及激光测距仪
Zhang et al. Three-dimensional imaging Lidar system based on high speed pseudorandom modulation and photon counting
CN111596312B (zh) 一种共振荧光散射激光雷达激光发射功率优化控制装置及控制方法
CN108089192A (zh) 采用激光进行距离测量的方法
CN104777471B (zh) 一种脉冲激光近程动态增益控制电路
CN109932705B (zh) 一种超宽动态范围激光回波接收装置及其控制方法
CN112526542A (zh) 水下成像与非成像复合的激光雷达
CN206671566U (zh) 一种多波长偏振拉曼激光雷达系统
CN104422933B (zh) 多层云实时测距方法
CN107422337A (zh) 一种大气探测激光雷达
CN102721956A (zh) 一种光束瞄准系统中回波信号采集和传输方法
CN107272011B (zh) 时点鉴别方法、时点鉴别电路系统及激光测距系统
CN207396723U (zh) 一种提高激光四象限信号探测灵敏度的高速信号处理模块
CN113960567B (zh) 基于半导体环形激光器的激光雷达信号源装置及测距方法
CN112526536B (zh) 一种基于脉冲串技术的单光子测距系统及方法
CN111596282B (zh) 一种脉冲激光测距回波幅度自动调整系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20180508