CN113791417A - 激光测距方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents

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邓伟
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Abstract

本发明公开了一种激光测距方法、装置及计算机可读存储介质，所述激光测距方法包括：获取激光发射器向被测物体发射脉冲信号的时间点与激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的时间点之间的时间差；根据所述时间差确定所述激光发射器与所述被测物体的近似距离；控制所述激光发射器向被测物体发射正弦波信号，并控制激光接收器接收经被测物体反射回来的第二回波信号；获取所述第二回波信号与所述正弦波信号的相位差；根据所述相位差确定补偿距离；用所述补偿距离补偿所述近似距离得到所述激光发射器与所述被测物体的实际距离。本发明能够提高激光测距的测量精度。

Description

激光测距方法、装置及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及激光测距技术领域，尤其涉及一种激光测距方法、装置及计算机可读存储介质。
背景技术
激光测距是一种通过发射激光信号测量被测物体距离的方式，目前，传统的激光测距方案主要是TOF(time of flight，光飞行时间)TDC(Time-to-Digital Converter，时间数字转换器)激光测距，也即飞行时间法，TOF TDC激光测距法通过时间数字转换器计算激光脉冲往返一次被测物体所需要的时间，然后根据速度、时间和距离三者之间的对应关系计算出被测物体的距离，但这种方式存在较大的测量误差，激光测距的测量精度较低。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种激光测距方法、装置及计算机可读存储介质，旨在提高激光测距的测量精度。
为实现上述目的，本发明提供一种激光测距方法，所述激光测距方法包括：
获取激光发射器向被测物体发射脉冲信号的时间点与激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的时间点之间的时间差；
根据所述时间差确定所述激光发射器与所述被测物体的近似距离；
控制所述激光发射器向被测物体发射正弦波信号，并控制激光接收器接收经被测物体反射回来的第二回波信号；
获取所述第二回波信号与所述正弦波信号的相位差；
根据所述相位差确定补偿距离；
用所述补偿距离补偿所述近似距离得到所述激光发射器与所述被测物体的实际距离。
在一实施例中，所述控制所述激光发射器向被测物体发送正弦波信号的步骤之前，还包括：
生成主振频率信号和本振频率信号，并对所述主振频率信号进行激光调制处理得到所述正弦波信号；
所述获取所述第二回波信号与所述正弦波信号的相位差的步骤包括：
对所述第二回波信号与所述本振频率信号进行混频处理得到测量信号；
对所述主振频率信号与所述本振频率信号进行混频处理得到参考信号；
获取所述参考信号与所述测量信号的相位差。
在一实施例中，所述获取所述参考信号与所述测量信号的相位差的步骤包括：
将所述测量信号转换为第一离散信号，并对所述第一离散信号进行频谱校正和傅里叶变换得到测量相位；
将所述参考信号转换为第二离散信号，并对所述第二离散信号进行频谱校正和傅里叶变换得到参考相位；
获取所述测量相位与所述参考相位的差值得到所述相位差。
在一实施例中，所述对所述第二回波信号与所述本振频率信号进行混频处理得到测量信号的步骤包括：
对所述第二回波信号与所述本振频率信号进行混频处理得到混频信号；
对所述混频信号进行相位放大处理和滤波处理得到所述测量信号。
在一实施例中，所述根据所述相位差确定补偿距离的步骤包括：
获取所述正弦波信号的频率；
获取激光的传播速率；
根据所述正弦波信号的频率、所述激光的传播速率和所述相位差确定所述补偿距离。
在一实施例中，所述获取激光发射器向被测物体发射脉冲信号的时间点与激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的时间点之间的时间差的步骤包括：
获取激光发射器向被测物体发射所述脉冲信号的上升沿信号的时间点；
获取所述激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的上升沿信号的时间点；
获取所述激光发射器向被测物体发射所述脉冲信号的上升沿信号的时间点与所述激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的上升沿信号的时间点的差值得到所述时间差。
在一实施例中，所述获取所述激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的上升沿信号的时间点的步骤包括：
对所述第一回波信号进行幅值放大处理；
对幅值放大处理后的所述第一回波信号进行滤波处理；
获取滤波处理后的所述第一回波信号的上升沿信号的时间点。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种激光测距装置，所述激光测距装置包括：
获取模块，用于获取激光发射器向被测物体发射脉冲信号的时间点与激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的时间点之间的时间差以及获取所述第二回波信号与正弦波信号的相位差；
控制模块，用于控制所述激光发射器向被测物体发射正弦波信号，并控制激光接收器接收经被测物体反射回来的第二回波信号；
确定模块，用于根据所述时间差确定所述激光发射器与所述被测物体的近似距离、根据所述相位差确定补偿距离以及用所述补偿距离补偿所述近似距离得到所述激光发射器与所述被测物体的实际距离。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种激光测距装置，所述激光测距装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的激光测距程序，所述激光测距程序被所述处理器执行时实现上述任一项所述的激光测距方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有激光测距程序，所述激光测距程序被处理器执行时实现上述任一项所述的激光测距方法的步骤。
本发明提出了一种激光测距方法、装置及计算机可读存储介质，通过获取激光发射器向被测物体发射脉冲信号的时间点与激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的时间点之间的时间差，根据时间差确定激光发射器与被测物体的近似距离，之后控制激光发射器向被测物体发射正弦波信号，并控制激光接收器接收经被测物体反射回来的第二回波信号，然后获取第二回波信号与正弦波信号的相位差，根据相位差确定补偿距离，用补偿距离补偿近似距离得到激光发射器与被测物体的实际距离。这样，本方案通过对激光发射器与被测物体的近似距离补偿，减小了测量误差，提高了激光测距的测量精度。
附图说明
图1为本发明实施例方案涉及的激光测距装置的硬件架构示意图；
图2为本发明激光测距方法的第一实施例的流程示意图；
图3为本发明激光测距方法的第二实施例的流程示意图；
图4为本发明激光测距方法的第三实施例的流程示意图；
图5为本发明激光测距装置的工作原理图；
图6为本发明激光测距装置的模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
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。
本发明实施例的主要解决方案是：获取激光发射器向被测物体发射脉冲信号的时间点与所述激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的时间点之间的时间差；根据所述时间差确定所述激光发射器与所述被测物体的近似距离；控制所述激光发射器向被测物体发射正弦波信号，并控制激光接收器接收经被测物体反射回来的第二回波信号；获取所述第二回波信号与所述正弦波信号的相位差；根据所述相位差确定补偿距离；用所述补偿距离补偿所述近似距离得到所述激光发射器与所述被测物体的实际距离。
本方案通过对激光发射器与被测物体的近似距离补偿，减小了测量误差，提高了激光测距的测量精度。
作为一种实现方案，参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的激光测距装置的硬件架构示意图，如图1所示，该激光测距装置可以包括处理器101，例如CPU，存储器102，通信总线103。其中，通信总线103用于实现这些组件之间的连接通信。
存储器102可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatilememory)，例如磁盘存储器。如图1所示，作为一种计算机可读存储介质的存储器102中可以包括激光测距程序；而处理器101可以用于调用存储器102中存储的激光测距程序，并执行以下操作：
获取激光发射器向被测物体发射脉冲信号的时间点与激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的时间点之间的时间差；
根据所述时间差确定所述激光发射器与所述被测物体的近似距离；
控制所述激光发射器向被测物体发射正弦波信号，并控制激光接收器接收经被测物体反射回来的第二回波信号；
获取所述第二回波信号与所述正弦波信号的相位差；
根据所述相位差确定补偿距离；
用所述补偿距离补偿所述近似距离得到所述激光发射器与所述被测物体的实际距离。
在一实施例中，处理器101可以用于调用存储器102中存储的激光测距程序，并执行以下操作：
生成主振频率信号和本振频率信号，并对所述主振频率信号进行激光调制处理得到所述正弦波信号；
所述获取所述第二回波信号与所述正弦波信号的相位差的步骤包括：
对所述第二回波信号与所述本振频率信号进行混频处理得到测量信号；
对所述主振频率信号与所述本振频率信号进行混频处理得到参考信号；获取所述参考信号与所述测量信号的相位差。
在一实施例中，处理器101可以用于调用存储器102中存储的激光测距程序，并执行以下操作：
将所述测量信号转换为第一离散信号，并对所述第一离散信号进行频谱校正和傅里叶变换得到测量相位；
将所述参考信号转换为第二离散信号，并对所述第二离散信号进行频谱校正和傅里叶变换得到参考相位；
获取所述测量相位与所述参考相位的差值得到所述相位差。
在一实施例中，处理器101可以用于调用存储器102中存储的激光测距程序，并执行以下操作：
对所述第二回波信号与所述本振频率信号进行混频处理得到混频信号；
对所述混频信号进行相位放大处理和滤波处理得到所述测量信号。
在一实施例中，处理器101可以用于调用存储器102中存储的激光测距程序，并执行以下操作：
获取所述正弦波信号的频率；
获取激光的传播速率；
根据所述正弦波信号的频率、所述激光的传播速率和所述相位差确定所述补偿距离。
在一实施例中，处理器101可以用于调用存储器102中存储的激光测距程序，并执行以下操作：
获取激光发射器向被测物体发射所述脉冲信号的上升沿信号的时间点；
获取所述激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的上升沿信号的时间点；
获取所述激光发射器向被测物体发射所述脉冲信号的上升沿信号的时间点与所述激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的上升沿信号的时间点的差值得到所述时间差。
在一实施例中，处理器101可以用于调用存储器102中存储的激光测距程序，并执行以下操作：
对所述第一回波信号进行幅值放大处理；
对幅值放大处理后的所述第一回波信号进行滤波处理；
获取滤波处理后的所述第一回波信号的上升沿信号的时间点。
参照图2，图2为本发明激光测距方法的第一实施例的流程示意图，所述激光测距方法包括：
步骤S10，获取激光发射器向被测物体发射脉冲信号的时间点与所述激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的时间点之间的时间差；
传统的激光测距方式是通过计算脉冲信号的飞行时间来确定激光发射器与被测物体之间的距离，由于该激光测距方式存在较大测量误差，导致激光测距的测量精度较低。基于该技术问题，本发明提出一种脉冲加相位的激光测距方法，本发明提出的激光测距方法的主要原理是：先通过脉冲信号的飞行时间测量激光发射器与被测物体之间的近似距离，然后通过相位差的方式确定该近似距离的补偿距离，用补偿距离对该近似距离补偿得到激光发射器与被测物体之间的实际距离，以减小近似距离的测量误差，提高激光测距的测量精度。
本发明激光测距方法可以应用于激光测距装置，激光测距装置是指可以进行激光测距的设备，例如，激光测距装置可以是激光测距仪。激光测距装置的工作原理参照图5，图5为本发明激光测距装置的工作原理图，如图5所示，本发明激光测距装置的工作原理如下：
第一步，确定激光发射器与被测物体之间的近似距离；
具体包括：(1)控制器控制激光发射控制电路发射PWM脉冲信号，以控制激光发射器向被测物体发射脉冲信号，同时通过时间计量模块记录激光发射器向被测物体发射脉冲信号的时间点；(2)控制器控制激光接收器接收经被测物体反射回来的回波信号，同时通过时间计量模块记录激光接收器接收经被测物体反射回来的回波信号的时间点；(3)获取激光发射器向被测物体发射脉冲信号与激光接收器接收经被测物体反射回来的回波信号的时间点之间的时间差；(4)根据时间差，激光信号的传播速率确定激光发射器与被测物体之间的近似距离。
第二步，确定激光发射器与被测物体之间的近似距离的补偿距离；
具体包括：(1)控制器控制频率合成器合成主振荡器频率信号和本振荡器频率信号；(2)通过激光调制电路对主振荡器频率信号进行调制得到正弦波信号，并控制激光发射器向被测物体发射该正弦波信号；(3)控制激光接收器接收经被测物体反射回来的回波信号，并将接收到的回波信号与本地振荡器频率信号混频得到测量信号；(4)通过混频器将主振荡器频率信号与本振荡器频率信号混频得到参考信号；(5)获取参考信号与测量信号的相位差；(6)根据参考信号与测量信号的相位差、激光信号的传播速率以及调制频率确定激光发射器与被测物体的近似距离的补偿距离。
第三步，用补偿距离对近似距离进行补偿得到激光发射器与被测物体的实际距离。
本发明激光测距方法通过时间差得到激光发射器与被测物体之间的近似距离，通过相位差得到该近似距离的补偿距离，用补偿距离对近似距离补偿得到实际距离，提高了激光测距的测量精度。
在本实施里中，获取激光发射器向被测物体发射脉冲信号的时间点与激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的时间点之间的时间差，其中，激光发射器是指激光测距装置中用于发射激光信号的部件，激光发射器可以是半导体激光发射器；脉冲信号是指按一定电压幅度，一定时间间隔连续发出的数字信号，脉冲信号可以是PWM脉冲信号；激光接收器是指激光测距装置中用于接收经被测物体反射回来的激光信号的部件，激光接收器可以是接收激光信号的传感器；第一回波信号是经被测物体反射回来的脉冲信号。
具体地，激光测距装置的控制器控制激光发射控制电路产生脉冲信号，以控制激光发射器向被测物体发射脉冲信号，脉冲信号经被测物体反射后，控制激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号，控制器获取激光发射器发射脉冲信号的时间点与激光接收器接收第一回波信号的时间点之间的时间差。
步骤S20，根据所述时间差确定所述激光发射器与所述被测物体的近似距离；
在本实施例中，激光测距装置的控制器根据获取的时间差确定激光发射器与被测物体的近似距离。
具体地，根据如下预设公式计算激光发射器与所述被测物体的近似距离：
Figure BDA0003202198870000091
其中，c为激光发射器发送的脉冲信号的传播速率，其值等于光速299792458m/s；Δt为时间差，表示脉冲信号往返一次需要的时间。
步骤S30，控制所述激光发射器向被测物体发射正弦波信号，并控制激光接收器接收经被测物体反射回来的第二回波信号；
步骤S40，获取所述第二回波信号与所述正弦波信号的相位差；
步骤S50，根据所述相位差确定补偿距离；
在本实施例中，激光测距装置的控制器控制激光发射器向被测物体发射正弦波信号，并控制激光接收器接收经被测物体反射回来的第二回波信号，其中，第二回波信号为经被测物体反射回来的正弦波信号，需要说明的是，通过激光发射器向被测物体发射的正弦波信号是高频调制信号，相应的，激光接收器接收经被测物体反射回来的第二回波信号也是高频调制信号。
激光测距装置接收到经被测物体反射回来的第二回波信号后，获取第二回波信号与正弦波信号的相位差。需要说明的是，由于正弦波信号与第二回波信号都为高频调制信号，若直接求取两者的相位差，对系统设计要求较高，本方案创造性地采用差频测相技术计算第二回波信号与正弦波信号的相位差，可以有效降低系统的设计要求。
激光测距装置获取到第二回波信号与正弦波信号的相位差后，根据相位差确定激光发射器与被测物体之间的近似距离的补偿距离，需要说明的是，补偿距离通常为一个小于10m的距离。
具体地，根据如下预设公式计算激光发射器与被测物体的近似距离的补偿距离：
Figure BDA0003202198870000092
其中，c为激光发射器发送的正弦波信号的传播速率，其值等于光速299792458m/s；f为正弦波信号的频率，正弦波信号的频率等于激光调制频率，
Figure BDA0003202198870000101
为第二回波信号与正弦波信号的相位差，表示正弦波信号往返一次相位的变化值。
步骤S60，用所述补偿距离补偿所述近似距离得到所述激光发射器与所述被测物体的实际距离。
在本实施例中，激光测距装置的控制器用补偿距离补偿激光发射器与被测物体的近似距离得到激光发射器与被测物体的实际距离。
具体地，根据如下预设公式对激光发射器与被测物体的近似距离进行补偿得到激光发射器与被测物体的实际距离：
实际距离＝近似距离-10+补偿距离
本实施例提供的技术方案中，通过获取激光发射器向被测物体发射脉冲信号的时间点与激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的时间点之间的时间差，根据时间差确定激光发射器与被测物体的近似距离，之后控制激光发射器向被测物体发射正弦波信号，并控制激光接收器接收经被测物体反射回来的第二回波信号，然后获取第二回波信号与正弦波信号的相位差，根据相位差确定补偿距离，用补偿距离补偿近似距离得到激光发射器与被测物体的实际距离。这样，本方案通过对激光发射器与被测物体的近似距离补偿，减小了测量误差，提高了激光测距的测量精度。
参照图3，图3为本发明激光测距方法的第二实施例的流程示意图，基于第一实施例，上述S10的步骤之前，还包括：
步骤S70，生成主振频率信号和本振频率信号，并对所述主振频率信号进行激光调制处理得到所述正弦波信号；
在本实施例中，激光测距装置的控制器在获取激光发射器向被测物体发射脉冲信号的时间点与激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的时间点之间的时间差之前，控制器控制频率合成器合成主振频率信号和本振频率信号，其中，频率合成器是指激光测距装置中用于合成频率信号的部件，主振频率信号是指控制器控制频率合成器合成的主振荡器频率信号，本振频率信号是指控制器控制频率合成器合成的本振荡器频率信号。
需要说明的是，主振频率信号与本振频率信号相差一个低频频率，具体可以是主振频率信号的频率大于本振频率信号，这样可以减轻激光测距装置的系统设计负担。
进一步地，控制器控制激光调制电路对频率合成器合成的主振频率信号进行激光调制处理得到正弦波信号，其中，激光调制频率可以根据实际需要设定，本实施例对此不作限定。
进一步地，激光测距装置的控制器控制激光发射器发射调制处理后的正弦波信号，并控制激光接收器接收经被测物体反射回来的第二回波信号，进而获取第二回波信号与正弦波信号相位差。
其中，获取第二回波信号与正弦波信号的相位差的步骤包括：
步骤S41，对所述第二回波信号与所述本振频率信号进行混频处理得到测量信号；
在本实施例中，激光测距装置的激光接收器接收到经被测物体反射回来的第二回波信号后，通过激光接收器将第二回波信号与本振频率信号进行混频处理得到测量信号。
具体地，激光测距装置的激光接收器接收到经被测物体反射回来的第二回波信号后，通过激光接收器对第二回波信号与本振频率信号进行混频处理得到混频信号，然后通过相位信号放大与滤波器对混频信号进行相位放大处理和滤波处理得到测量信号。其中，相位信号放大与滤波器为激光测距装置中用于相位信号放大与滤波的部件，相位信号放大与滤波器可以一定程度上消除正弦波信号在传播过程中受到的干扰，提高测量精度。
步骤S42，对所述主振频率信号与所述本振频率信号进行混频处理得到参考信号；
在本实施例中，通过混频器将主振频率信号与本振频率信号进行混频处理得到参考信号。其中，混频器为激光测距装置中用于对两个信号混频处理的部件。
步骤S43，获取所述参考信号与所述测量信号的相位差。
在本实施例中，在得到测量信号和参考信号后，激光测距装置的控制器获取参考信号与测量信号的相位差。
具体地，通过模数转换器将测量信号转换为第一离散信号，并对第一离散信号进行频谱校正和傅里叶变换得到测量相位，同时，将参考信号转换为第二离散信号，并对第二离散信号进行频谱校正和傅里叶变换得到参考相位，然后计算测量相位与参考相位的差值得到第二回波信号与正弦波信号的相位差。
进一步地，根据第二回波信号与正弦波信号的相位差确定激光发射器与被测物体的补偿距离，用补偿距离补偿激光发射器与被测物体的近似距离得到激光发射器与被测物体的实际距离，具体可参考实施例一的内容，本实施例在此不再赘述。
本实施例提供的技术方案中，在控制激光发射器向被测物体发送正弦波信号之前，通过生成主振频率信号和本振频率信号，并对主振频率信号进行激光调制处理得到所述正弦波信号，并通过对第二回波信号与本振频率信号进行混频处理得到测量信号，对主振频率信号与本振频率信号进行混频处理得到参考信号，然后获取参考信号与所述测量信号的相位差。这样，实现了通过相位差确定激光发射器与被测物体的补偿距离，进而通过补偿距离补偿激光发射器与被测物体的近似距离，提高了激光测距的测量精度。
参照图4，图4为本发明激光测距方法的第三实施例的流程示意图，基于第一实施例，上述S10的步骤包括：
步骤S11，获取激光发射器向被测物体发射所述脉冲信号的上升沿信号的时间点；
在本实施例中，激光测距装置的控制器控制激光发射器发射脉冲信号的同时，获取激光发射器向被测物体发射脉冲信号的上升沿信号的时间点，通过TDC时间计量模块记录激光发射器向被测物体发射脉冲信号的上升沿信号的时间点，将激光发射器向被测物体发射脉冲信号的上升沿信号的时间点作为激光发射器发射脉冲信号的发射时间，其中，TDC时间计量模块为激光测距装置中用于时间记录的部件。
步骤S12，获取所述激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的上升沿信号的时间点；
在本实施例中，激光接收器接收到接收经被测物体反射回来的第一回波信号后，获取激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的上升沿信号的时间点，通过TDC时间计量模块记录激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的上升沿信号的时间点，将激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的上升沿信号的时间点作为激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的接收时间。
具体地，激光接收器接收到经被测物体反射回来的第一回波信号后，通过TDC信号放大与滤波器放大第一回波信号的幅值，并对幅值放大后的第一回波信号进行滤波处理，然后获取滤波处理后的第一回波信号的上升沿信号的时间点，并通过TDC时间计量模块记录滤波处理后的第一回波信号的上升沿信号的时间点，其中，TDC信号放大与滤波器为激光测距装置中用于对第一回波信号进行幅值放大与滤波处理的部件。
步骤S13，获取所述激光发射器向被测物体发射所述脉冲信号的上升沿信号的时间点与所述激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的上升沿信号的时间点的差值得到所述时间差。
在本实施例中，在获取到激光发射器向被测物体发射脉冲信号的上升沿信号的时间点与激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的上升沿信号的时间点后，计算两者的差值得到激光发射器向被测物体发射脉冲信号的上升沿信号的时间点与激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的上升沿信号的时间点的时间差。
进一步地，根据到激光发射器向被测物体发射脉冲信号的上升沿信号的时间点与激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的上升沿信号的时间点的时间差确定激光发射器与被测物体的近似距离，具体可参照实施一的内容，本实施例在此不再赘述。
本实施例提供的技术方案中，通过获取激光发射器向被测物体发射脉冲信号的上升沿信号的时间点，以及获取激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的上升沿信号的时间点，然后获取激光发射器向被测物体发射脉冲信号的上升沿信号的时间点与激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的上升沿信号的时间点的差值得到时间差。这样，本方案通过脉冲信号与第一回波信号的上升沿信号的时间点的差值确定脉冲信号往返一次的时间差，使得时间差的计算更加准确，进而使近似距离的计算更加准确合理。
参照图6，本发明还提供一种激光测距装置，所述激光测距装置包括：
获取模块100，用于获取激光发射器向被测物体发射脉冲信号的时间点与所述激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的时间点之间的时间差以及获取所述第二回波信号与正弦波信号的相位差；
控制模块200，用于控制所述激光发射器向被测物体发射正弦波信号，并控制激光接收器接收经被测物体反射回来的第二回波信号；
确定模块300，用于根据所述时间差确定所述激光发射器与所述被测物体的近似距离、根据所述相位差确定补偿距离以及用所述补偿距离补偿所述近似距离得到所述激光发射器与所述被测物体的实际距离。
在一实施例中，所述控制所述激光发射器向被测物体发送正弦波信号方面，所述激光测距装置还包括：
生成模块400，用于生成主振频率信号和本振频率信号，并对所述主振频率信号进行激光调制处理得到所述正弦波信号；
所述获取所述第二回波信号与所述正弦波信号的相位差方面，所述获取模块100具体应用于：
对所述第二回波信号与所述本振频率信号进行混频处理得到测量信号；
对所述主振频率信号与所述本振频率信号进行混频处理得到参考信号；
获取所述参考信号与所述测量信号的相位差。
在一实施例中，所述获取所述参考信号与所述测量信号的相位差方面，所述获取模块100具体应用于：
将所述测量信号转换为第一离散信号，并对所述第一离散信号进行频谱校正和傅里叶变换得到测量相位；
将所述参考信号转换为第二离散信号，并对所述第二离散信号进行频谱校正和傅里叶变换得到参考相位；
获取所述测量相位与所述参考相位的差值得到所述相位差。
在一实施例中，所述对所述第二回波信号与所述本振频率信号进行混频处理得到测量信号方面，所述获取模块100具体应用于：
对所述第二回波信号与所述本振频率信号进行混频处理得到混频信号；
对所述混频信号进行相位放大处理和滤波处理得到所述测量信号。
在一实施例中，所述根据所述相位差确定补偿距离方面，所述确定模块300具体应用于：
获取所述正弦波信号的频率；
获取激光的传播速率；
根据所述正弦波信号的频率、所述激光的传播速率和所述相位差确定所述补偿距离。
在一实施例中，所述获取激光发射器向被测物体发射脉冲信号的时间点与所述激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的时间点之间的时间差方面，所述获取模块100具体应用于：
获取激光发射器向被测物体发射所述脉冲信号的上升沿信号的时间点；
获取所述激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的上升沿信号的时间点；
获取所述激光发射器向被测物体发射所述脉冲信号的上升沿信号的时间点与所述激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的上升沿信号的时间点的差值得到所述时间差。
在一实施例中，所述获取所述激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的上升沿信号的时间点方面，所述获取模块100具体应用于：
对所述第一回波信号进行幅值放大处理；
对幅值放大处理后的所述第一回波信号进行滤波处理；
获取滤波处理后的所述第一回波信号的上升沿信号的时间点。
基于上述实施例，本发明还提供了一种激光测距装置，上述激光测距装置可以包括存储器、处理器及存储在上述存储器上并可在上述处理器上运行的激光测距程序，上述处理器执行上述激光测距程序时，实现如上述任一实施例所述的激光测距方法的步骤。
基于上述实施例，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有激光测距程序，上述激光测距程序被处理器执行时实现如上述任一实施例所述的激光测距方法的步骤。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是智能电视、手机、计算机等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种激光测距方法，其特征在于，所述激光测距方法包括：
获取激光发射器向被测物体发射脉冲信号的时间点与激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的时间点之间的时间差；
根据所述时间差确定所述激光发射器与所述被测物体的近似距离；
控制所述激光发射器向被测物体发射正弦波信号，并控制激光接收器接收经被测物体反射回来的第二回波信号；
获取所述第二回波信号与所述正弦波信号的相位差；
根据所述相位差确定补偿距离；
用所述补偿距离补偿所述近似距离得到所述激光发射器与所述被测物体的实际距离。
2.如权利要求1所述的激光测距方法，其特征在于，所述控制所述激光发射器向被测物体发射正弦波信号的步骤之前，还包括：
生成主振频率信号和本振频率信号，并对所述主振频率信号进行激光调制处理得到所述正弦波信号；
所述获取所述第二回波信号与所述正弦波信号的相位差的步骤包括：
对所述第二回波信号与所述本振频率信号进行混频处理得到测量信号；
对所述主振频率信号与所述本振频率信号进行混频处理得到参考信号；
获取所述参考信号与所述测量信号的相位差。
3.如权利要求2所述的激光测距方法，其特征在于，所述获取所述参考信号与所述测量信号的相位差的步骤包括：
将所述测量信号转换为第一离散信号，并对所述第一离散信号进行频谱校正和傅里叶变换得到测量相位；
将所述参考信号转换为第二离散信号，并对所述第二离散信号进行频谱校正和傅里叶变换得到参考相位；
获取所述测量相位与所述参考相位的差值得到所述相位差。
4.如权利要求2所述的激光测距方法，其特征在于，所述对所述第二回波信号与所述本振频率信号进行混频处理得到测量信号的步骤包括：
对所述第二回波信号与所述本振频率信号进行混频处理得到混频信号；
对所述混频信号进行相位放大处理和滤波处理得到所述测量信号。
5.如权利要求1-4任一项所述的激光测距方法，其特征在于，所述根据所述相位差确定补偿距离的步骤包括：
获取所述正弦波信号的频率；
获取激光的传播速率；
根据所述正弦波信号的频率、所述激光的传播速率和所述相位差确定所述补偿距离。
6.如权利要求1所述的激光测距方法，其特征在于，所述获取激光发射器向被测物体发射脉冲信号的时间点与激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的时间点之间的时间差的步骤包括：
获取激光发射器向被测物体发射所述脉冲信号的上升沿信号的时间点；
获取所述激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的上升沿信号的时间点；
获取所述激光发射器向被测物体发射所述脉冲信号的上升沿信号的时间点与所述激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的上升沿信号的时间点的差值得到所述时间差。
7.如权利要求6所述的激光测距方法，其特征在于，所述获取所述激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的上升沿信号的时间点的步骤包括：
对所述第一回波信号进行幅值放大处理；
对幅值放大处理后的所述第一回波信号进行滤波处理；
获取滤波处理后的所述第一回波信号的上升沿信号的时间点。
8.一种激光测距装置，其特征在于，所述激光测距装置包括：
获取模块，用于获取激光发射器向被测物体发射脉冲信号的时间点与激光接收器接收经被测物体反射回来的第一回波信号的时间点之间的时间差以及获取所述第二回波信号与正弦波信号的相位差；
控制模块，用于控制所述激光发射器向被测物体发射正弦波信号，并控制激光接收器接收经被测物体反射回来的第二回波信号；
确定模块，用于根据所述时间差确定所述激光发射器与所述被测物体的近似距离、根据所述相位差确定补偿距离以及用所述补偿距离补偿所述近似距离得到所述激光发射器与所述被测物体的实际距离。
9.一种激光测距装置，其特征在于，所述激光测距装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的激光测距程序，所述激光测距程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的激光测距方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有激光测距程序，所述激光测距程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的激光测距方法的步骤。
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