CN111158005B - 一种测距方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及测距技术领域，具体是一种测距方法、装置及设备，所述方法包括：接收回波脉冲，所述回波脉冲为待测对象对发射脉冲进行反射得到，所述发射脉冲通过预设的调制信号调制得到；采用预设的解调信号解调所述回波脉冲，确定所述解调信号的相位与所述回波脉冲的相位之间的重叠部分；根据所述重叠部分和所述解调信号的当前相位确定所述回波脉冲的起始相位和结束相位；根据所述回波脉冲的起始相位和结束相位确定所述待测对象的距离。本发明的测距方法通过利用解调信号的相位与回波脉冲的相位之间的重叠部分对回波脉冲的起始相位和结束相位分别进行确定，能够提高距离测量的准确性。

Description

一种测距方法、装置及设备

技术领域

本发明涉及测距技术领域，特别涉及一种测距方法、装置及设备。

背景技术

随着科学技术的发展，在工程中需要对距离进行测量的场景越来越多，而且，工程上对距离测量精度的要求也越来越高，因此，提供满足一定精度要求的测距设备十分必要。

近年来，随着激光技术、大规模集成电路技术、集成光学技术的发展，测距设备正朝着低成本、小型化、高可靠、高安全的方向发展。传统的测距设备例如激光测距雷达采用单点扫描或多线扫描，需要配置机械扫描装置或微机械振镜装置。受限于旋转装置，传统的测距设备扫描速度慢、图像空间分辨率低，其旋转部件尤其不适用于车载等高可靠性应用场合。

目前，现有的测距设备中发射端将光信号投射至待测对象，由接收端收集待测对象反射产生的回波信号，通过计算光信号的折返时间确定被测物体与该测距设备之间的距离。但受限于测距距离、辐射功率等因素，现有测距设备中接收端收集到的回波信号能量较弱，多个测距设备之间容易相互干扰。虽然可以采用增大接收端感光面面积或延长积分时间的方法解决上述技术问题，但采用这两种方法均会使得测距精度下降。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种测距方法、装置及设备，能够提高距离测量的准确性。

为了解决上述问题，本发明提供一种测距方法，所述方法包括：

接收回波脉冲，所述回波脉冲为待测对象对发射脉冲进行反射得到，所述发射脉冲通过预设的调制信号调制得到；

采用预设的解调信号解调所述回波脉冲，确定所述解调信号的相位与所述回波脉冲的相位之间的重叠部分；

根据所述重叠部分和所述解调信号的当前相位确定所述回波脉冲的起始相位和结束相位；

根据所述回波脉冲的起始相位和结束相位确定所述待测对象的距离。

进一步地，所述回波脉冲的脉宽和所述调制信号的脉宽均大于所述解调信号的脉宽，所述回波脉冲的脉宽与所述解调信号的脉宽之间的比值满足第一预设比例，所述调制信号的脉宽与所述解调信号的脉宽之间的比值满足第二预设比例。

进一步地，所述解调信号包括至少两个相位相邻的子解调信号，所述子解调信号用于解调所述回波脉冲；其中，每个所述子解调信号包括多个脉冲，每个所述脉冲的脉宽和脉冲周期均相同。

具体地，所述采用预设的解调信号解调所述回波脉冲，确定所述解调信号的相位与所述回波脉冲的相位之间的重叠部分包括：

确定所述解调信号中完全处于所述回波脉冲内的脉冲；

确定所述解调信号中与所述回波脉冲的上升沿存在重叠部分的脉冲；

确定所述解调信号中与所述回波脉冲的下降沿存在重叠部分的脉冲；

确定所述解调信号中与所述回波脉冲不存在重叠部分的脉冲。

进一步地，所述根据所述重叠部分和所述解调信号的当前相位确定所述回波脉冲的起始相位和结束相位包括：

读取所述解调信号在所述重叠部分的信号值；

根据所述信号值和所述解调信号的当前相位确定所述回波脉冲的起始相位和结束相位。

进一步地，所述根据所述回波脉冲的起始相位和结束相位确定所述待测对象的距离包括：

获取所述回波脉冲的脉宽；

根据所述回波脉冲的起始相位、结束相位和所述脉宽确定从所述发射脉冲发送到所述回波脉冲到达的时间间隔；

根据所述时间间隔确定所述待测对象的距离。

进一步地，所述解调信号由所述调制信号调制得到，所述解调信号与所述调制信号的起始相位存在固定的相位差。

本发明另一方面保护一种测距方法，包括：

发射端采用预设的调制信号调制发射脉冲，向待测对象发送所述发射脉冲；

接收端接收回波脉冲，所述回波脉冲为所述待测对象对所述发射脉冲进行反射得到；采用预设的解调信号解调所述回波脉冲，确定所述解调信号的相位与所述回波脉冲的相位之间的重叠部分；根据所述重叠部分和所述解调信号的当前相位确定所述回波脉冲的起始相位和结束相位；根据所述回波脉冲的起始相位和结束相位确定所述待测对象的距离。

本发明另一方面保护一种测距装置，包括：

接收模块，用于接收回波脉冲，所述回波脉冲为待测对象对发射脉冲进行反射得到，所述发射脉冲通过预设的调制信号调制得到；

第一确定模块，用于采用预设的解调信号解调所述回波脉冲，确定所述解调信号的相位与所述回波脉冲的相位之间的重叠部分；

第二确定模块，用于根据所述重叠部分和所述解调信号的当前相位确定所述回波脉冲的起始相位和结束相位；

第三确定模块，用于根据所述回波脉冲的起始相位和结束相位确定所述待测对象的距离。

本发明另一方面保护一种测距设备，包括发射端和接收端；

所述发射端设置有发射模块，用于采用预设的调制信号调制发射脉冲，向待测对象发送所述发射脉冲；

所述接收端设置有测距装置，所述测距装置包括：

接收模块，用于接收回波脉冲，所述回波脉冲为待测对象对发射脉冲进行反射得到，所述发射脉冲通过预设的调制信号调制得到；

第一确定模块，用于采用预设的解调信号解调所述回波脉冲，确定所述解调信号的相位与所述回波脉冲的相位之间的重叠部分；

第二确定模块，用于根据所述重叠部分和所述解调信号的当前相位确定所述回波脉冲的起始相位和结束相位；

第三确定模块，用于根据所述回波脉冲的起始相位和结束相位确定所述待测对象的距离。

由于上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

本发明的一种测距方法、装置及设备，通过获取解调信号的相位与回波脉冲的相位之间的重叠部分的信号值，并利用所述信号值和解调信号的当前相位对回波脉冲的起始相位和结束相位分别进行确定，进而得到待测对象的距离，测距方法原理简单，仅需单像素即可实现。由于对回波脉冲的起始相位和结束相位分别进行了确定，能够提高回波脉冲相位测量的准确性，进而提高距离测量的准确性。本发明通过采用预设的解调信号解调回波脉冲，有助于减少噪声和环境光对回波脉冲的解调过程的影响，提高了接收到的回波脉冲信号的信噪比，能够避免多个测距设备之间的相互干扰，提升测距精度和测距距离。本发明采用预设的解调信号脉宽小于回波脉冲宽度，降低了对像素动态范围的要求，提高了抗环境光的能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明一个实施例提供的应用测距方法的系统的示意图；

图2是本发明一个实施例提供的测距方法的流程图；

图3是本发明一个实施例提供的调制信号和回波脉冲时序的形式示意图；

图4是本发明一个实施例提供的解调信号时序的形式示意图；

图5是本发明一个实施例提供的接收端控制时序的形式示意图；

图6是本发明另一个实施例提供的接收端控制时序的形式示意图；

图7是本发明另一个实施例提供的接收端控制时序的形式示意图；

图8是本发明另一个实施例提供的接收端控制时序的形式示意图；

图9是本发明另一个实施例提供的测距方法的流程图；

图10是本发明一个实施例提供的测距方法的时序示意图；

图11是本发明一个实施例提供的回波脉冲与解调信号的相位关系示意图；

图12是本发明另一个实施例提供的回波脉冲与解调信号的相位关系示意图；

图13是本发明另一个实施例提供的回波脉冲与解调信号的相位关系示意图；

图14是本发明另一个实施例提供的回波脉冲与解调信号的相位关系示意图；

图15是本发明另一个实施例提供的测距方法的流程图；

图16是本发明一个实施例提供的测距装置的结构示意图；

图17是本发明一个实施例提供的测距设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的技术方案适用于任何测距场景，尤其是远距离高精度的测距场景，例如自动驾驶时对障碍物进行远距离高精度测距的场景。在此场景下，由于测距设备与待测对象之间的距离较远，受发射功率的限制测距设备的接收端收集到的回波信号能量较弱，并且测距设备的接收端还会接收到的环境光信号以及其他信号造成对回波信号的干扰，容易导致测距失效或测距精度下降。

本发明实施例提供的技术方案可应用于多种系统，尤其是对测距精度或测距距离要求较高的系统。例如适用的系统可以是自动驾驶系统、测绘系统、无人机追踪系统、机器视觉系统、游戏系统、人工智能系统等。

本发明实施例提供的技术方案中涉及待测对象和测距设备。本发明实施例涉及的待测对象可以是人、动物、移动物体或固定物体，本发明实施例对此不做限定。在不同的系统中，待测对象可能是不同对象，测距设备也可能是不同系统(或设备)。本发明实施例中测距设备可以是激光雷达设备，激光雷达设备也可以被称为其他名称，例如激光测距雷达探测器等。随着激光雷达设备技术的日益完善，激光雷达设备在多种场景下进行远距离高精度测距的应用案例增长非常迅速，如自动驾驶场景下对障碍物进行远距离高精度测距，采用无人机野生动物追着的场景下对障碍物进行远距离高精度测距，采用无人机野生动物追着的场景下对追踪对象进行远距离高精度测距，工业生产中采用高精度测距指导工业机械臂工作等应用案例。

结合参考说明书附图1，其示出了可用于实施本发明实施例方案的系统，该系统可以包括发射端和接收端，所述发射端和接收端可以设置于同一测距设备中，也可以设置于不同的测距设备中，本发明实施例对此不做限定。其中发射端将光信号投射至待测对象后，接收端会收集经该待测对象反射产生的回波脉冲，并通过计算光信号的折返时间确定待测对象与所述发射端之间的距离。

下面对本发明实施例涉及的名词进行解释。

脉宽，是指信号脉冲的宽度，若信号为方波信号时，则脉宽为方波信号在取值为1时的时间宽度，若信号为正弦信号时，则脉宽为正弦信号幅值大于0时的时间宽度，若信号为三角波信号时，与正弦信号同理。

相移，指信号相对于彼此具有时间偏移分布。

占空比，是指信号脉冲的宽度占脉冲重复周期的时间比例。

下面结合说明书附图对本发明各个实施例进行详细描述。需要说明的是，本发明实施例的展示顺序仅代表实施例的先后顺序，并不代表实施例所提供的技术方案的优劣。

参考说明书附图2，其示出了本发明一个实施例提供的测距方法的流程，所述测距方法可以应用于所述接收端中，其中所述接收端和所述发射端之间的位置关系需预先设置或预先确定。如图2所示，所述方法可以包括以下步骤：

S210：接收回波脉冲，所述回波脉冲为待测对象对发射脉冲进行反射得到，所述发射脉冲通过预设的调制信号调制得到。

本发明实施例中，可以通过接收端接收回波脉冲，所述接收端可以为一个或者多个，当所述接收端为多个时，每个接收端均可以采用图2所示的测距方法进行测距。其中，所述接收端包括但不限于光电二极管、光敏二极管、互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor，CMOS)图像传感器、电荷耦合器件(Charged CoupledDevice，CCD)图像传感器。

本发明实施例中，在所述接收端接收所述回波脉冲之前，还可以包括：所述发射端采用预设的调制信号调制发射脉冲，向待测对象发送所述发射脉冲。

其中，发射端可以包括半导体光源，例如发光二极管或激光二极管，发射的可以是可见光或不可见光，例如红外线、可见光、紫外线或者短波红外光、中波红外光、长波红外光。所述调制信号可以是一个信号，也可以是多个信号构成的信号组。调制信号的波形可以由线性波形和/或非线性波形组合而成，也可以是单一波形。调制信号的波形包括但不限于三角形形状、梯形形状、矩形形状、具有大部分垂直侧面的锯齿形状。可选的，调制信号可以具有周期性在阈值上、下方交替的波形，例如正弦信号、方波信号。若调制信号的波形为非矩形分布，则可以在后续计算中采用小误差或计算装置通过校正函数或校正表来补充。可选的，调制所述发射脉冲的调制信号包括至少两个不同状态，以调制信号的波形是方波为例，至少两个不同状态包括1和0。可选的，调制信号具有1.2us的脉宽，若发射脉冲具有905nm的波长和100ns的脉宽，则回波脉冲为100ns脉宽的矩形信号，并且回波脉冲关于所述发射脉冲相移。在发射和接收的脉冲信号之间的相移与在测距设备和待测对象之间的两倍距离对应。

在一个示例中，结合参考说明书附图3，调制信号101、发射端发送的发射脉冲201和接收端接收的回波脉冲401均为矩形信号，并且这三个信号具有两个状态即0和1。所述发射脉冲201与所述调制信号101可以同时发送，所述调制信号101的脉宽为Tc，发射脉冲201的脉宽为T1，其中调制信号101和发射脉冲201之间具有一定的相位关系，调制信号101通过上升沿触发的方式对发射脉冲201进行调制，该发射脉冲201经过待测对象反射后的反射脉冲401与发射脉冲201之间的相移为T2，通过该相移T2即可确定发射端与被测对象之间的距离，其中发射端与接收端之间的位置关系为预设位置关系。

本发明实施例中，所述发射端可以周期性发送发射脉冲或连续发送发射脉冲。优选的，所述发射端还可以暂停预设时间段以便在该预设时间段内完成测距计算，降低发射端的发射功率，节省发射端的功耗。示例性的，所述发射脉冲的发送周期可以为1ms，调制信号的脉宽可以为1.2us，所述发送脉冲的脉宽可以为100ns。

本发明实施例中，发射端在所述调制信号状态为1时称之为有效发射时间，信号状态为0时称之为无效发射时间，可选的，有效发射时间与有效测距距离相关。示例性的，当测距距离为180m时，有效发射时间为1.2us。

S220：采用预设的解调信号解调所述回波脉冲，确定所述解调信号的相位与所述回波脉冲的相位之间的重叠部分。

本发明实施例中，所述解调信号的波形可以是方波，三角波，或者正弦波，也可以是线性波形和/或非线性波形组合而成，也可以是单一波形。解调信号的波形包括但不限于三角形形状、梯形形状、矩形形状、具有大部分垂直侧面的锯齿形状。可选的，解调信号可以是具有周期性在阈值上、下方交替的波形，例如正弦信号、方波信号。若解调信号的波形为非矩形分布，则可以在后续计算中采用小误差或计算装置通过校正函数或校正表来补充。

在一个可能的实施例中，所述解调信号可以由所述调制信号调制得到，所述解调信号与所述调制信号的起始相位存在固定的相位差

在调制信号为有效时间时，解调信号有效，在调制信号无效时，解调信号无效。其中，所述调制信号可以包括伪随机序列。

本发明实施例中，所述调制信号和所述回波脉冲(发射脉冲)可以具有不同的脉宽，所述调制信号和所述回波脉冲(发射脉冲)的脉宽可以保持不变。在一个可能的实施例中，所述回波脉冲的脉宽和所述调制信号的脉宽均大于所述解调信号的脉宽，所述回波脉冲的脉宽与所述解调信号的脉宽之间的比值满足第一预设比例，所述调制信号的脉宽与所述解调信号的脉宽之间的比值满足第二预设比例。优选的，所述回波脉冲(发射脉冲)的脉宽与所述解调信号的脉宽之间的比值为大于2的非整数，所述所述调制信号的脉宽与所述解调信号的脉宽之间的比值为大于2的整数。

本发明实施例中，所述解调信号可以是一个信号，也可以是多个信号构成的信号组。在一个可能的实施例中，所述解调信号可以包括至少两个相位相邻的子解调信号，所述子解调信号用于解调所述回波脉冲；其中，每个所述子解调信号包括多个脉冲，每个所述脉冲的脉宽和脉冲周期均相同。

在一个示例中，结合参考说明书附图4，以解调信号为矩形信号为例，假设矩形信号包括两个状态分别是0和1，所述解调信号可以是由两个子解调信号501和502构成的解调信号组，接收端同时发送子解调信号501和502。其中，两个子解调信号501和502的脉宽相同(例如均为25ns)，脉冲周期相同，占空比相同(例如均为50％)，均为方波，脉冲重复频率相同。可选的，在调制信号有效时间内，解调信号的两个子解调信号501和502均为脉冲串，脉冲串的脉冲个数为A，脉冲周期为Tp,调制信号有效时间是脉冲周期Tp的整数倍，即脉冲串的脉冲个数A为正整数。两个子解调信号的脉冲串互为反相(例如，子解调信号501的起始相位为0，子解调信号502的起始相位为π)。

在一个示例中，当解调信号为单一信号时，可以对所述解调信号的相位进行一次调节，第一次解调信号的起始相位与调制信号的起始相位满足预设值，第二次解调信号的起始相位是在第一次解调信号的起始相位基础上进行反相。

本发明实施例中，所述解调信号的相位与所述回波脉冲的相位存在重叠部分，即解调信号的时域位置和回波脉冲的时域位置部分或者完全相同，且所述回波脉冲的相位与所述解调信号中的部分脉冲的相位存在重叠部分；所述回波脉冲的相位与所述解调信号中的部分脉冲的相位不存在重叠部分。本发明实施例的技术方案均为在调制信号为1时，即在发射端的有效发射时间内讨论。

在一个示例中，结合参考说明书附图5至图8，解调信号由两个子解调信号501和502构成，每个子解调信号均为脉冲串，每个单个脉冲与回波信号存在以下的相位关系之一：整个脉冲周期完全处于回波信号内；与回波信号上升沿存在部分重叠；与回波信号下降沿存在部分重叠；整个脉冲周期完全与回波信号不重叠。图5中回波脉冲上升沿与501的单个脉冲部分重叠，回波脉冲下降沿与502的单个脉冲部分重叠；图6中回波脉冲上升沿与502的单个脉冲部分重叠，回波脉冲下降沿与501的单个脉冲部分重叠；图7中回波脉冲上升沿与501的单个脉冲部分重叠，回波脉冲下降沿与501的单个脉冲部分重叠；图8中回波脉冲上升沿与502的单个脉冲部分重叠，回波脉冲下降沿与502的单个脉冲部分重叠。

在一个可能的实施例中，所述采用预设的解调信号解调所述回波脉冲，确定所述解调信号的相位与所述回波脉冲的相位之间的重叠部分可以包括：

确定所述解调信号中完全处于所述回波脉冲内的脉冲；

确定所述解调信号中与所述回波脉冲的上升沿存在重叠部分的脉冲；

确定所述解调信号中与所述回波脉冲的下降沿存在重叠部分的脉冲；

确定所述解调信号中与所述回波脉冲不存在重叠部分的脉冲。

其中，每个所述脉冲的脉宽大于回波脉冲的上升沿和下降沿。

S230：根据所述重叠部分和所述解调信号的当前相位确定所述回波脉冲的起始相位和结束相位。

在一个可能的实施例中，如图9所示，所述根据所述重叠部分和所述解调信号的当前相位确定所述回波脉冲的起始相位和结束相位可以包括：

S231：读取所述解调信号在所述重叠部分的信号值。

S232：根据所述信号值和所述解调信号的当前相位确定所述回波脉冲的起始相位和结束相位。

本发明实施例中，结合参考说明书附图10，在调制信号有效时间Tc内，发射端同时发送脉宽为T1的发射脉冲，解调信号单个脉冲的脉宽为u，通过所述重叠部分的信号值和所述解调信号的当前相位即可确定经过待测对象反射的回波脉冲上升沿到达的时间tr，经过待测对象反射的回波脉冲下降沿到达的时间tf。具体计算方法如下：

其中，tM表示在回波脉冲上升沿到来之前的解调信号的脉冲宽度M整数倍时间；tN表示在回波脉冲下降沿到来之前的解调信号的脉冲宽度N整数倍时间；trr表示回波脉冲的上升沿相对重叠的解调信号的上升沿的时间延迟；tff表示回波脉冲的下降沿相对重叠的解调信号的上升沿的时间延迟；Q_off为多个与所述回波脉冲信号不存在重叠部分的脉冲的信号值的平均值，表示环境光影响；Q_on为多个完全处于所述回波脉冲信号内的脉冲的信号值的平均值，用于估计信号的最大值；Q_r为与所述回波脉冲的上升沿存在重叠部分的脉冲的信号值；Q_f为与所述回波脉冲的下降沿存在重叠部分的脉冲的信号值。

在一个可能的实施例中，结合参考说明书附图11至图14，以解调信号为矩形信号为例，假设矩形信号包括两个状态分别是0和1，所述解调信号可以是由两个子解调信号501和502构成的解调信号组。当计算Q_off的值时，所述多个与所述回波脉冲信号不存在重叠部分的脉冲可以取为子解调信号501和502中所有的与所述回波脉冲信号不存在重叠部分的脉冲；当计算Q_on的值时，所述多个完全处于所述回波脉冲信号内的脉冲可以取为子解调信号501和502中所有的完全处于所述回波脉冲信号内的脉冲。

在一个可能的实施例中，计算所述回波脉冲的起始相位和结束相位时，可以确定不同的Q_off和Q_on的值。当计算所述回波脉冲的起始相位/结束相位时，可以先确定与所述回波脉冲的上升沿/下降沿存在重叠部分的脉冲所在的子解调信号，然后取所述子解调信号中的与所述回波脉冲信号不存在重叠部分的脉冲的信号值来计算Q_off，取所述子解调信号中的完全处于所述回波脉冲信号内的脉冲的信号值来计算Q_on。

S240：根据所述回波脉冲的起始相位和结束相位确定所述待测对象的距离。

本发明实施例中，所述待测对象的距离可以为所述待测对象与所述发射端之间的距离，可以根据所述回波脉冲的起始相位、结束相位和所述回波脉冲的脉宽计算所述距离。

在一个可能的实施例中，所述根据所述回波脉冲的起始相位和结束相位确定所述待测对象的距离可以包括：

获取所述回波脉冲的脉宽；

根据所述回波脉冲的起始相位、结束相位和所述脉宽确定从所述发射脉冲发送到所述回波脉冲到达的时间间隔；

根据所述时间间隔确定所述待测对象的距离。

本发明实施例中，从所述发射脉冲发送到所述回波脉冲到达的时间间隔的计算方法如下：

所述待测对象的距离的计算方法如下：

其中，d表示距离，c表示光速。

参考说明书附图15，其示出了本发明另一个实施例提供的测距方法的流程，所述测距方法可以应用于测距设备中，其中所述接收端和所述发射端之间的位置关系需预先设置或预先确定。如图15所示，所述方法可以包括以下步骤：

S1510：发射端采用预设的调制信号调制发射脉冲，向待测对象发送所述发射脉冲.

S1520：接收端接收回波脉冲，所述回波脉冲为所述待测对象对所述发射脉冲进行反射得到。

S1530：所述接收端采用预设的解调信号解调所述回波脉冲，确定所述解调信号的相位与所述回波脉冲的相位之间的重叠部分。

S1540：所述接收端根据所述重叠部分和所述解调信号的当前相位确定所述回波脉冲的起始相位和结束相位。

S1550：所述接收端根据所述回波脉冲的起始相位和结束相位确定所述待测对象的距离。

相关细节可参考图2所示的方法实施例。

综上所述，本发明的测距方法，通过获取解调信号的相位与回波脉冲的相位之间的重叠部分的信号值，并利用所述信号值和解调信号的当前相位对回波脉冲的起始相位和结束相位分别进行确定，进而得到待测对象的距离，测距方法原理简单，仅需单像素即可实现。由于对回波脉冲的起始相位和结束相位分别进行了确定，能够提高回波脉冲相位测量的准确性，进而提高距离测量的准确性。本发明通过采用预设的解调信号解调回波脉冲，有助于减少噪声和环境光对回波脉冲的解调过程的影响，提高了接收到的回波脉冲信号的信噪比，能够避免多个测距设备之间的相互干扰，提升测距精度和测距距离。本发明采用预设的解调信号脉宽小于回波脉冲宽度，降低了对像素动态范围的要求，提高了抗环境光的能力。

参考说明书附图16，其示出了本发明一个实施例提供的测距装置1600的结构，如图16所示，所述装置1600可以包括：

接收模块1610，用于接收回波脉冲，所述回波脉冲为待测对象对发射脉冲进行反射得到，所述发射脉冲通过预设的调制信号调制得到；

第一确定模块1620，用于采用预设的解调信号解调所述回波脉冲，确定所述解调信号的相位与所述回波脉冲的相位之间的重叠部分；

第二确定模块1630，用于根据所述重叠部分和所述解调信号的当前相位确定所述回波脉冲的起始相位和结束相位；

第三确定模块1640，用于根据所述回波脉冲的起始相位和结束相位确定所述待测对象的距离。

在一个可能的实施例中，所述第二确定模块1630可以包括：

读取单元，用于读取所述解调信号在所述重叠部分的信号值；

确定单元，用于根据所述信号值和所述解调信号的当前相位确定所述回波脉冲的起始相位和结束相位

参考说明书附图17，其示出了本发明一个实施例提供的测距设备的结构，如图17所示，所述测距设备可以包括发射端和接收端；

所述发射端设置有发射模块，用于采用预设的调制信号调制发射脉冲，向待测对象发送所述发射脉冲；

所述接收端设置有测距装置，所述测距装置包括：

接收模块，用于接收回波脉冲，所述回波脉冲为待测对象对发射脉冲进行反射得到，所述发射脉冲通过预设的调制信号调制得到；

第一确定模块，用于采用预设的解调信号解调所述回波脉冲，确定所述解调信号的相位与所述回波脉冲的相位之间的重叠部分；

第二确定模块，用于根据所述重叠部分和所述解调信号的当前相位确定所述回波脉冲的起始相位和结束相位；

第三确定模块，用于根据所述回波脉冲的起始相位和结束相位确定所述待测对象的距离。

在一个可能的实施例中，所述发射端还可以包括发射透镜，所述发射透镜包括但不限于以下几种形式：单点的聚焦透镜、线性扫描的扩束透镜和用于Flash的衍射光学元件(Diffractive Optical Element，DOE)透镜、折射光学元件(Refractive OpticalElement，ROE)透镜；所述第一确定模块、第二确定模块和第三确定模块可以设置于信号处理模块内，所述接收端还可以包括接收透镜，所述接收透镜包括但不限于以下几种形式：接收透镜和微透镜阵列；所述测距设备还可以包括时序控制模块，用于生成发射端调制信号、发射脉冲信号和解调信号，并对信号处理模块进行时序控制。

上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (10)

1.一种测距方法，其特征在于，包括：

接收回波脉冲，所述回波脉冲为待测对象对发射脉冲进行反射得到，所述发射脉冲通过预设的调制信号调制得到；

采用预设的解调信号解调所述回波脉冲，确定所述解调信号的相位与所述回波脉冲的相位之间的重叠部分；

根据所述重叠部分和所述解调信号的当前相位确定所述回波脉冲的起始相位和结束相位；

根据所述回波脉冲的起始相位和结束相位确定所述待测对象的距离。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述回波脉冲的脉宽和所述调制信号的脉宽均大于所述解调信号的脉宽，所述回波脉冲的脉宽与所述解调信号的脉宽之间的比值满足第一预设比例，所述调制信号的脉宽与所述解调信号的脉宽之间的比值满足第二预设比例。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述解调信号包括至少两个相位相邻的子解调信号，所述子解调信号用于解调所述回波脉冲；其中，每个所述子解调信号包括多个脉冲，每个所述脉冲的脉宽和脉冲周期均相同。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述采用预设的解调信号解调所述回波脉冲，确定所述解调信号的相位与所述回波脉冲的相位之间的重叠部分包括：

确定所述解调信号中完全处于所述回波脉冲内的脉冲；

确定所述解调信号中与所述回波脉冲的上升沿存在重叠部分的脉冲；

确定所述解调信号中与所述回波脉冲的下降沿存在重叠部分的脉冲；

确定所述解调信号中与所述回波脉冲不存在重叠部分的脉冲。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述根据所述重叠部分和所述解调信号的当前相位确定所述回波脉冲的起始相位和结束相位包括：

读取所述解调信号在所述重叠部分的信号值；

根据所述信号值和所述解调信号的当前相位确定所述回波脉冲的起始相位和结束相位。

6.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述根据所述回波脉冲的起始相位和结束相位确定所述待测对象的距离包括：

获取所述回波脉冲的脉宽；

根据所述回波脉冲的起始相位、结束相位和所述脉宽确定从所述发射脉冲发送到所述回波脉冲到达的时间间隔；

根据所述时间间隔确定所述待测对象的距离。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述解调信号由所述调制信号调制得到，所述解调信号与所述调制信号的起始相位存在固定的相位差。

8.一种测距方法，其特征在于，包括：

发射端采用预设的调制信号调制发射脉冲，向待测对象发送所述发射脉冲；

接收端接收回波脉冲，所述回波脉冲为所述待测对象对所述发射脉冲进行反射得到；采用预设的解调信号解调所述回波脉冲，确定所述解调信号的相位与所述回波脉冲的相位之间的重叠部分；根据所述重叠部分和所述解调信号的当前相位确定所述回波脉冲的起始相位和结束相位；根据所述回波脉冲的起始相位和结束相位确定所述待测对象的距离。

9.一种测距装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收回波脉冲，所述回波脉冲为待测对象对发射脉冲进行反射得到，所述发射脉冲通过预设的调制信号调制得到；

第一确定模块，用于采用预设的解调信号解调所述回波脉冲，确定所述解调信号的相位与所述回波脉冲的相位之间的重叠部分；

第二确定模块，用于根据所述重叠部分和所述解调信号的当前相位确定所述回波脉冲的起始相位和结束相位；

第三确定模块，用于根据所述回波脉冲的起始相位和结束相位确定所述待测对象的距离。

10.一种测距设备，其特征在于，包括发射端和接收端；

所述发射端设置有发射模块，用于采用预设的调制信号调制发射脉冲，向待测对象发送所述发射脉冲；

所述接收端设置有测距装置，所述测距装置包括：

接收模块，用于接收回波脉冲，所述回波脉冲为待测对象对发射脉冲进行反射得到，所述发射脉冲通过预设的调制信号调制得到；

第一确定模块，用于采用预设的解调信号解调所述回波脉冲，确定所述解调信号的相位与所述回波脉冲的相位之间的重叠部分；

第二确定模块，用于根据所述重叠部分和所述解调信号的当前相位确定所述回波脉冲的起始相位和结束相位；

第三确定模块，用于根据所述回波脉冲的起始相位和结束相位确定所述待测对象的距离。

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