CN108332720A

CN108332720A - 光学测距系统

Info

Publication number: CN108332720A
Application number: CN201810018459.2A
Authority: CN
Inventors: 王国振
Original assignee: Pixart Imaging Inc
Current assignee: Pixart Imaging Inc
Priority date: 2014-11-12
Filing date: 2014-11-12
Publication date: 2018-07-27
Anticipated expiration: 2034-11-12
Also published as: CN105651245A; CN108332720B

Abstract

一种光学测距系统，包含光源，用于被控制为点亮及熄灭；图像感测器，用于相对所述光源点亮时获取亮图像并相对所述光源熄灭时获取暗图像；以及处理单元，用于计算以所述第一曝光时间获取的亮暗图像的第一差分图像，并计算以所述第二曝光时间获取的亮暗图像的第二差分图像，分割所述第一差分图像为多个第一图像区域，分割所述第二差分图像为多个第二图像区域，比较相对应的所述第一图像区域与所述第二图像区域的信号特征、并将所述信号特征较大的所述第一图像区域与所述信号特征较大的所述第二图像区域组合为组合图像，以及根据所述组合图像计算至少一个物体距离。

Description

光学测距系统

本申请是申请号为201410636269.9、申请日为2014年11月12日、名称为“光学测距系统及方法”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明有关一种测距系统，更特别有关一种使用多工曝光机制的光学测距系统及方法。

背景技术

光学测距系统可采用三角测量方法计算物体的距离。例如，光学测距器系统可包含光源以及照相机。所述光源朝向待测物投射光线，所述照相机接收来自所述待测物的反射光以形成图像帧。当所述光源与所述照相机的空间关系为已知时，根据所述图像帧中的物体图像位置即能够根据三角测量计算出所述待测物的距离。

然而，当空间中同时存在不同距离的多个待测物时，近距离的待测物可能会有过曝(over exposure)的情形，而远距离的待测物可能会有曝光不足(under exposure)的情形，光学测距系统的计算精确度可能会因此而降低。尤其，当远距离待测物的曝光不足时，会出现无法计算远距离待测物的物体距离的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明还提出一种可在图像帧中同时保留远近待测物信息的光学测距系统及方法，以增加计算精确度。

本发明提供一种使用时间多工曝光机制的光学测距系统及方法。

本发明提供一种使用空间多工曝光机制的光学测距系统及方法。

本发明提供一种光学测距系统，包含光源、图像感测器及处理单元。所述光源用于被控制为点亮及熄灭。所述图像感测器用于相对所述光源点亮时获取亮图像并相对所述光源熄灭时获取暗图像，其中所述图像感测器以第一曝光时间获取亮图像及暗图像，并以第二曝光时间获取亮图像及暗图像，其中所述第一曝光时间不同于所述第二曝光时间。所述处理单元用于计算以所述第一曝光时间获取的亮暗图像的第一差分图像，并计算以所述第二曝光时间获取的亮暗图像的第二差分图像，分割所述第一差分图像为多个第一图像区域，分割所述第二差分图像为多个第二图像区域，比较相对应的所述第一图像区域与所述第二图像区域的信号特征、并将所述信号特征较大的所述第一图像区域与所述信号特征较大的所述第二图像区域组合为组合图像，以及根据所述组合图像计算至少一个物体距离。

本发明还提供一种光学测距系统，包含图像感测器及处理单元。所述图像感测器以参考曝光时间获取参考图像并以多个曝光时间获取目前图像的不同图像区域。所述处理单元用以接收所述参考图像、分割所述参考图像为多个图像区域、分别计算所述参考图像的所述图像区域的平均亮度并根据所述平均亮度控制所述图像感测器获取所述目前图像的所述不同图像区域的所述多个曝光时间、以及根据所述目前图像计算至少一个物体距离。当所述参考图像的所有图像区域的所述平均亮度均介于预设亮度范围时，所述处理单元直接根据所述参考图像计算物体距离，而不控制所述图像感测器以不同曝光时间获取所述目前图像。

本发明还提供一种光学测距系统的测距方法，包含下列步骤：利用图像感测器以参考曝光时间获取参考图像；分割所述参考图像为多个图像区域并计算每一所述图像区域的平均亮度；以及利用所述图像感测器根据所述平均亮度以多个曝光时间分别获取目前图像的不同图像区域。

发明另提供一种光学测距系统，包含图像感测器及处理单元。所述图像感测器分别以不同的曝光时间获取第一图像与第二图像。所述处理单元用以接收所述第一图像及所述第二图像、并将所述第一图像中的部分图像区域与所述第二图像中的部分图像区域组合为组合图像。

为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显，下文将配合所附图示，详细说明如下。此外，于本发明的说明中，相同的构件以相同的符号表示，在此提前说明。

附图说明

图1为本发明一实施例的光学测距系统的方块示意图；

图2为本发明一实施例的光学测距系统的示意图；

图3为本发明第一实施例的光学测距系统的测距方法的流程图；

图4A为本发明第一实施例的光学测距系统的图像获取的时序图；

图4B为本发明第一实施例的光学测距系统的运作示意图；

图5为本发明第二实施例的光学测距系统的测距方法的流程图；

图6A为本发明第二实施例的光学测距系统的图像获取的时序图；

图6B为本发明第二实施例的光学测距系统的运作示意图。

附图标记说明

1 光学测距系统

11 图像感测器

13 处理单元

131 曝光控制单元

133 多工模组

135 距离计算单元

15 光源

9 待测物

I9 反射光图像

Fm 待计算图像

AV1-AV4 平均亮度

F、F_S、F_L、F_T、F_T+1 图像

C1-C4、C1'-C4' 信号特征

A1-A4、A1'-A4' 图像区域

ET1-ET4、ET_S、ET_L、ETr 曝光时间

S31-S36、S51-S53 步骤

具体实施方式

请参照图1所示，其为本发明一实施例的光学测距系统的方块示意图。光学测距系统1包含图像感测器以11以及处理单元13。所述图像感测器11较佳为主动式图像感测器，例如互补式金属氧化物半导体(CMOS)图像感测器，其可改变获取图像F时的曝光时间(exposure time)或者以多个曝光时间分别获取所述图像F的不同图像区域(举例详述于后)。

所述处理单元13例如可为数字信号处理器(DSP)、单晶片(MCU)、中央处理器(CPU)等，用以接收所述图像感测器11所输出的图像F以进行后处理，并控制所述图像感测器11的图像获取。一实施例中，所述处理单元13可包含曝光控制单元131、多工模组133以及距离计算单元135；其中，所述曝光控制单元131、多工模组133及距离计算单元135为所述处理单元13内的数据处理单元，其可以软体或硬体的方式实现，并无特定限制。可以了解的是，虽然图1中将所述处理单元13分割为不同工作模组以便于说明，所述处理单元13内的工作模组所执行的所有功能，均可以说是由所述处理单元13所执行的。

所述曝光控制单元131用以控制所述图像感测器11以不同曝光时间获取不同图像F的所有图像区域(即一张图像对应一个曝光时间)，或者以多个曝光时间获取同一张图像F的不同图像区域(即一张图像对应多个曝光时间)。所述多工模组133利用时间多工或空间多工处理所述处理单元13所接收的图像F并产生待计算图像Fm(例如本说明后述的组合图像及目前图像)。所述距离计算单元135则利用预设演算法根据所述待计算图像Fm计算至少一个物体距离，例如利用三角测量方法计算所述物体距离。

请参照图2所示，其为本发明一实施例的光学测距系统的示意图。光学测距系统1可还包含光源15用以投射二维光区域(例如具有预设宽度的光线条)至待测物9；其中，所述光源15例如可为同调光源、部分同调光源或非同调光源，并无特定限制，用以发出可见光或不可见光。所述图像感测器11接收所述待测物9的反射光后，产生包含反射光图像I9的图像F被传送至所述处理单元13。所述处理单元13首先利用本发明的多工机制(举例详述于后)根据所述图像F产生所述待计算图像Fm，并根据所述待计算图像Fm计算至少一物体距离D；其中，所述待计算图像Fm同样包含反射光图像I9。更详言之，所述待计算图像Fm的不同图像区域所对应的多个曝光时间的至少一部分可彼此不同(举例详述于后)，以使每一个图像区域中的反射光图像I9的亮度适于计算所述物体距离D。此外，某些实施例中，所述处理单元13可有线或无线地输出所述待计算图像Fm以供外部装置进行后处理，例如至外部主机(host)。必须说明的是，虽然图2中所述光源15所投射的二维光区域显示为非连续，然其仅用以说明，并非用以限定本发明。

一实施例中，所述处理单元13可包含存储单元(未绘示)，用以储存对照表，其包含反射光图像I9位置与物体距离D的关系。藉此，当所述处理单元13求得所述待计算图像Fm中反射光图像I9的位置后，即可直接根据所述对照表求得至少一物体距离D；其中，所述对照表根据所述光源15与所述图像感测器11的空间关系(例如距离L)以及所述光源15的照明角度所计算，并事先储存于所述储存单元中。另一实施例中，所述处理单元13的存储单元可储存有距离演算法，当求得所述待计算图像Fm中反射光图像I9的位置后，即可利用所述距离演算法计算出至少一物体距离D。

本发明实施例中，由于所述光源15用以投射二维光区域，因此所述图像感测器11所输出的图像F中包含线性反射光图像I9，所述处理单元13可同时计算多个物体距离(不同待测物对应不同的反射光图像的区段且位于不同位置)，故具有较佳的适用性。最后，所述处理单元13将所计算的物体距离D输出以进行相对应控制，例如输出至主机或电脑系统；其中，所述物体距离D的控制功能则根据不同应用而定。

请参照图3所示，其为本发明第一实施例的光学测距系统的测距方法的流程图，包含下列步骤：以第一曝光时间获取第一图像(步骤S31)；以第二曝光时间获取第二图像(步骤S32)；分割所述第一图像为多个第一图像区域并计算每一所述第一图像区域的第一信号特征(步骤S33)；分割所述第二图像为多个第二图像区域并计算每一所述第二图像区域的第二信号特征(步骤S34)；比较所述第一信号特征与所述第二信号特征(步骤S35)；以及将所述第一信号特征大于所述第二信号特征的所述第一图像区域与所述第二信号特征大于所述第一信号特征的所述第二图像区域组合成组合图像(步骤S36)。

请同时参照图1-3以及图4A-4B所示，接着说明本发明第一实施例的详细实施方式。所述处理单元13控制所述光源15于所述图像感测器11获取图像F时点亮，以使所述图像感测器11所获取的图像F中包含来自所述待测物9的反射光图像I9，藉以计算所述待测物9的物体距离D。

步骤S31：所述图像感测器11受控于所述处理单元13的所述曝光控制单元131，以第一曝光时间ET_S获取第一图像F_S。

步骤S32：接着，所述图像感测器11受控于所述处理单元13，以第二曝光时间ET_L获取第二图像F_L；其中，所述第一图像F_S与所述第二图像F_L可为所述图像感测器11所连续或者相隔至少一张图像所获取的两张图像F，且所述第一曝光时间ET_S不同于所述第二曝光时间ET_L。必须说明的是，虽然图4A中显示所述第一曝光时间ET_S小于所述第二曝光时间ET_L，但本发明并不以此为限。某些实施例中，所述第一曝光时间ET_S大于所述第二曝光时间ET_L。一实施例中，所述处理单元13的曝光控制单元131控制所述图像感测器11交替地以所述第一曝光时间ET_S及所述第二曝光时间ET_L进行图像获取。

步骤S33：所述处理单元13接收所述第一图像F_S后，所述多工模组133以预设方式分割所述第一图像F_S为多个第一图像区域，例如A1-A4(图4B)，并计算每一所述第一图像区域A1-A4的第一信号特征C1-C4(图4B)；其中，每一所述第一图像区域A1-A4可为所述第一图像F_S的一列像素区域、多个列像素区域、一行像素区域、多个行像素区域或矩形像素区域，并不限于图4B所示。一实施例中，所述信号特征C1-C4分别为所述第一图像区域A1-A4的信噪比(SNR)；例如，所述多工模组133根据每一所述第一图像区域A1-A4中的动态阈值区分信号数据(signal data)及噪声数据(noise data)，并计算每一所述第一图像区域A1-A4中所有信号数据的能量值总和与所有噪声数据的能量值总和的比值(ratio)，以作为所述信噪比。一实施例中，所述动态阈值例如选择为一个第一图像区域中的最大能量值与平均能量值总和的平均值，但本发明并不以此为限，因此每一所述第一图像区域A1-A4均可求得阈值。由于每一所述第一图像区域A1-A4的阈值是根据所获取的图像数据所计算，因此彼此可能不同，故本说明中称的为动态阈值。

步骤S34：同理，所述处理单元13接收所述第二图像F_L后，所述多工模组133以所述预设方式(与步骤S33相同)分割所述第二图像F_L为多个第二图像区域，例如A1'-A4'(图4B)，并计算每一所述第二图像区域A1'-A4'的第二信号特征C1'-C4'(图4B)；其中，每一所述第二图像区域A1'-A4'可为所述第二图像F_L的一列像素区域、多个列像素区域、一行像素区域、多个行像素区域或矩形像素区域，并不限于图4B所示。同理，所述信号特征C1'-C4'可分别为所述第二图像区域A1'-A4'的信噪比(SNR)；例如，所述多工模组133根据每一所述第二图像区域A1'-A4'中的动态阈值区分信号数据及噪声数据，并计算所有信号数据的能量值总和与所有噪声数据的能量值总和的比值，以作为所述信噪比。所述动态阈值的决定方式如步骤S33所述，故于此不再赘述。

步骤S35：接着，所述多工模组133比较相对应的所述第一图像区域A1-A4与所述第二图像区域A1'-A4'的信号特征，例如比较所述第一图像区域A1的第一信号特征C1与所述第二图像区域A1'的第二信号特征C1'；比较所述第一图像区域A2的第一信号特征C2与所述第二图像区域A2'的第二信号特征C2'；比较所述第一图像区域A3的第一信号特征C3与所述第二图像区域A3'的第二信号特征C3'；以及比较所述第一图像区域A4的第一信号特征C4与所述第二图像区域A4'的第二信号特征C4'。

步骤S36：接着，所述多工模组133利用时间多工机制(time multiplexingmechanism)将所述第一图像FS的一部分图像区域与所述第二图像F_L的一部分图像区域进行重组以产生组合图像Fm。一实施例中，所述多工模组133将信号特征较大的所述第一图像区域与信号特征较大的所述第二图像区域结合为组合图像Fm。例如，此处假设所述第一信号特征C1及C4分别大于所述第二信号特征C1'及C4'，表示所述第一图像区域A1及A4相较于所述第二图像区域A1'及A4'较适用于计算正确的物体距离；并假设所述第一信号特征C2及C3分别小于所述第二信号特征C2'及C3'，表示所述第二图像区域A2'及A3'相较于所述第一图像区域A2及A3较适用于计算正确的物体距离。所述多工模组133则重组组合图像Fm，其包含图像区域A1、A2'、A3'及A4，如图4B所示。

可以了解的是，虽然图4B显示组合图像Fm分别包含了所述第一图像F_S的部分图像区域(例如A1、A4)并包含了所述第二图像F_L的部分图像区域(例如A2'、A3')，但本发明并不以此为限。根据所述图像感测器11实际获取的图像F，所述组合图像Fm可能与所述第一图像F_S或所述第二图像F_L相同。

最后，所述处理单元13的距离计算单元135则根据所述组合图像Fm计算至少一个物体距离D。必须说明的是，本实施例中的至少一个物体距离的个数例如可根据图像F的像素列的数目决定，例如每一像素列均求得相对应的物体距离或每多个像素列(例如2-5列)均求得相对应的物体距离，端视其判断解析度而定。所述距离计算单元135并可根据所求出的多个物体距离判断待测物个数并将相关于相同待测物的物体距离合并为同一物体距离，因此所述距离计算单元135最后仅输出与待测物数目相对应数目的物体距离D。

此外，虽然图4A及图4B中显示所述处理单元13比较两张图像F的不同图像区域的信号特征并产生组合图像Fm，但本发明并不以此为限。某些实施例中，所述处理单元13可比较两张以上的图像F的不同图像区域的信号特征并产生组合图像，其实施方式只需于步骤S36中选择所述两张以上的图像中，相对应图像区域中信号特征最大者以产生组合图像Fm即可，其他步骤S31-S35则与上述第一实施例相类似，故于此不再赘述。换句话说，本实施例的多工模组133将所述图像感测器11所获取的每张图像F区分为相同的(例如相同位置及相同尺寸)图像区域，以使组合图像Fm与图像F具有相同尺寸。

总而言之，上述实施例中，所述处理单元13可根据部分图像区域的图像品质，将不同图像帧中的不同部分图像区域重新组合为组合图像，以根据所述组合图像计算至少一个物体距离，其中，所述部分图像区域的形状与尺寸并无特定限制。例如，处理单元13可根据图像品质(例如信号特征)，将所述第一图像Fs中的部分图像区域，例如A1-A4的一部分，与所述第二图像F_L中的部分图像区域，例如A1'-A4'的一部分，重新组合为组合图像Fm。

请参照图5所示，其为本发明第二实施例的光学测距系统的测距方法的流程图，包含下列步骤：以参考曝光时间获取参考图像(步骤S51)；分割所述参考图像为多个图像区域并计算每一所述图像区域的平均亮度(步骤S52)；以及根据所述平均亮度以多个曝光时间分别获取目前图像的不同图像区域(步骤S53)。

请同时参照图1-2、图5以及图6A-6B所示，接着说明本发明第二实施例的详细实施方式。同理，所述处理单元13同样控制所述光源15于所述图像感测器11获取图像F时点亮。

步骤S51：所述图像感测器11受到所述处理单元13的曝光控制单元131的控制，以参考曝光时间ETr获取参考图像F_T。本实施例中，所述参考图像F_T用以判定获取目前图像(例如F_T+1)时的多个曝光时间ET，并不用以计算所述物体距离D。

步骤S52：所述处理单元13接收所述参考图像F_T后，所述多工模组133利用空间多工机制(spatial multiplexing mechanism)计算所述参考图像F_T中的多个图像区域的平均亮度，以决定获取待计算图像Fm时的多个曝光时间。例如，所述多工模组133分割所述参考图像F_T为多个图像区域A1-A4(图6B)，并分别计算所述图像区域A1-A4的平均亮度AV1-AV4(图6B)；其中，每一所述不同图像区域A1-A4可为所述目前图像F_T+1的一列像素区域、多个列像素区域、一行像素区域、多个行像素区域或矩形像素区域，并不限于图6B所示。

步骤S53：最后，所述处理单元13的曝光控制单元131根据所述平均亮度AV1-AV4控制所述图像感测器11获取目前图像F_T+1的不同图像区域A1-A4相关的多个曝光时间ET1-ET4(图6A-6B)。一实施例中，所述处理单元13的多工模组133根据所述参考图像F_T的所述图像区域A1-A4的平均亮度AV1-AV4与至少一个阈值的比较结果决定所述多个曝光时间ET1-ET4；例如，所述多工模组133当判断所述平均亮度AV1介于多个阈值的其中两个阈值之间时(或多个亮度区间其中之一)，则根据所述两个阈值所对应的曝光时间(预先设定并储存)直接决定获取所述目前图像F_T+1的所述图像区域A1的曝光时间为ET1，其他图像区域A2-A4的曝光时间ET2-ET4的决定方式也相同。本实施例中，所述目前图像F_T+1则作为待计算图像Fm。

最后，所述处理单元的距离计算单元135则根据所述目前图像F_T+1计算至少一个物体距离D。

另一实施例中，所述多工模组133一次可仅调整一个曝光时间步阶(step)，因此有可能并非仅根据一张参考图像F_T即能将所述目前图像F_T+1的所有图像区域A1-A4的曝光时间ET1-ET4调整到目标值。此时，当所述目前图像F_T+1的不同图像区域A1-A4其中之一的平均亮度未介于预设亮度范围时，所述处理单元13的曝光控制单元131可根据所述目前图像F_T+1的不同图像区域A1-A4的平均亮度控制所述图像感测器11获取下一张图像F_T+2的不同图像区域A1'-A4'的多个曝光时间(图6A)。当所述处理单元13的多工模组133判定所述下一张图像F_T+2的所有图像区域A1'-A4'的平均亮度均介于预设亮度范围而适于计算物体距离时，所述处理单元13的距离计算单元135则根据所述下一张图像F_T+2计算至少一个物体距离D。可以了解的是，相对所述一张图像F_T+2的不同图像区域A1'-A4'的多个曝光时间与相对所述目前图像F_T+1的不同图像区域A1-A4的多个曝光时间可部分相等或全部不等，端视所述目前图像F_T+1的不同图像区域A1-A4的平均亮度而定。当所述下一张图像F_T+2的不同图像区域A1-A4其中的的平均亮度仍未介于预设亮度范围时，可持续进行调整直到所有图像区域A1-A4的平均亮度均介于预设亮度范围为止。

必须说明的是，虽然上述步骤S51中所述图像感测器11是以一个参考曝光时间ETr为例进行说明，然而相对不同图像区域，所述图像感测器11可以是以相同的多个相同的参考曝光时间ETr获取所述参考图像F_T的不同图像区域，例如图6B所示的图像区域A1-A4。

必须说明的是，虽然上述第二实施例中所述参考图像F_T不用以计算所述物体距离D，然而当所述参考图像F_T的所有图像区域A1-A4的平均亮度AV1-AV4均介于预设亮度范围，所述距离计算单元135可直接根据所述参考图像F_T计算所述物体距离D，而无须通过所述多工模组133通知所述曝光控制单元133控制所述图像感测器11以不同曝光时间ET获取所述目前图像F_T+1；其中，所述预设亮度范围可事前设定并储存于储存单元中。

同理，本实施例中的至少一个物体距离D的个数例如可根据图像F的像素列的数目及待测物9的个数决定，并无特定限制。

必须说明的是，虽然图6A中显示每一图像区域A1-A4相对应不同的曝光时间ET1-ET4，但是其仅用以说明而并非用以限定本发明。根据实际获取的图像内容，获取所述目前图像F_T+1的不同图像区域A1-A4的多个曝光时间ET1-ET4仅至少一部分彼此不同。

此外，为了进一步消除环境光的影响，所述处理单元13还可用以控制所述光源15相对所述图像感测器11的图像获取而点亮及熄灭，例如相对所述光源15点亮时获取一张亮图像并相对所述光源15熄灭时获取一张暗图像。所述处理单元13还可计算所述亮图像及所述暗图像的差分图像以作为上述第一实施的所述第一图像F_S及所述第二图像F_L，或上述第二实施例的所述参考图像F_T、所述目前图像F_T+1及所述下一张图像F_T+2。

上述实施例中，所述处理单元13的多工模组133用以分割图像F以计算不同图像区域的信号特征，例如信噪比或平均亮度，以决定是否输出待计算图像Fm供所述距离计算单元135计算至少一个物体距离D。第一实施例中，所述曝光控制单元131以预设的曝光时间控制所述图像感测器11获取不同图像(例如F_S及F_L)，因此所述曝光控制单元131控制所述图像感测器11获取不同图像F的曝光时间为预设的固定值(例如图4A的ET_S、ET_L)。第二实施例中，所述多工模组133根据不同图像区域的平均亮度决定相对所述不同图像区域的曝光时间并通知所述曝光控制单元131，因此所述曝光控制单元131控制所述图像感测器11获取所述不同图像区域的曝光时间可能并非预设的固定值，而是根据实际计算结果(例如平均亮度)而决定。

综上所述，已知光学测距系统存在无法精确测量不同位置的待测物距离的问题，尤其于量测远距离待测物时可能出现无法量测的情形。因此，本发明还提供一种光学测距系统(图1、2)及光学测距方法(图3、5)，其通过时间多工曝光机制或空间多工曝光机制以同时保留不同距离的待测物的图像数据，藉以增进计算精确度。

虽然本发明已通过前述实例披露，但是其并非用以限定本发明，任何本发明所属技术领域中具有通常知识的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与修改。因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的范围为准。

Claims

1.一种光学测距系统，该光学测距系统包含：

光源，用于被控制为点亮及熄灭；

图像感测器，用于相对所述光源点亮时获取亮图像并相对所述光源熄灭时获取暗图像，其中所述图像感测器以第一曝光时间获取亮图像及暗图像，并以第二曝光时间获取亮图像及暗图像，其中所述第一曝光时间不同于所述第二曝光时间；以及

处理单元，用于

计算以所述第一曝光时间获取的亮暗图像的第一差分图像，并计算以所述第二曝光时间获取的亮暗图像的第二差分图像，

分割所述第一差分图像为多个第一图像区域，

分割所述第二差分图像为多个第二图像区域，

比较相对应的所述第一图像区域与所述第二图像区域的信号特征、并将所述信号特征较大的所述第一图像区域与所述信号特征较大的所述第二图像区域组合为组合图像，以及

根据所述组合图像计算至少一个物体距离。

2.根据权利要求1所述的光学测距系统，其中所述信号特征为信噪比。

3.根据权利要求2所述的光学测距系统，其中所述第一图像区域及所述第二图像区域中，根据动态阈值区分信号数据及噪声数据。

4.根据权利要求1所述的光学测距系统，其中所述处理单元控制所述图像感测器交替地以所述第一曝光时间及所述第二曝光时间进行图像获取。

5.根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的光学测距系统，其中

每一所述第一图像区域为所述第一图像的一列像素区域、多个列像素区域、一行像素区域、多个行像素区域或矩形像素区域；以及

每一所述第二图像区域为所述第二图像的一列像素区域、多个列像素区域、一行像素区域、多个行像素区域或矩形像素区域。

6.一种光学测距系统，该光学测距系统包含：

图像感测器，以参考曝光时间获取参考图像并以多个曝光时间获取目前图像的不同图像区域；以及

处理单元，用以接收所述参考图像、分割所述参考图像为多个图像区域、分别计算所述参考图像的所述图像区域的平均亮度并根据所述平均亮度控制所述图像感测器获取所述目前图像的所述不同图像区域的所述多个曝光时间、以及根据所述目前图像计算至少一个物体距离，

其中，当所述参考图像的所有图像区域的所述平均亮度均介于预设亮度范围时，所述处理单元直接根据所述参考图像计算物体距离，而不控制所述图像感测器以不同曝光时间获取所述目前图像。

7.根据权利要求6所述的光学测距系统，其中获取所述目前图像的所述不同图像区域的所述多个曝光时间的至少一部分彼此不同。

8.根据权利要求6所述的光学测距系统，其中所述处理单元还当所述目前图像的所述不同图像区域其中之一的平均亮度未介于所述预设亮度范围时，根据所述目前图像的所述不同图像区域的所述平均亮度控制所述图像感测器获取下一张图像的不同图像区域的多个曝光时间。

9.根据权利要求6所述的光学测距系统，其中所述处理单元根据所述参考图像的所述多个图像区域的所述平均亮度与至少一个阈值的比较结果决定所述多个曝光时间。

10.根据权利要求6-9中任一项权利要求所述的光学测距系统，其中每一所述不同图像区域为一列像素区域、多个列像素区域、一行像素区域、多个行像素区域或矩形像素区域。