CN114355370A - 一种距离探测器、一种距离探测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请是关于一种距离探测器、一种距离探测方法及装置，具体涉及数据探测领域。所述距离探测器包括数据处理器、激光发射器以及激光探测器；所述激光发射器用于根据所述数据处理器的指示信号发射激光；所述激光探测器包含至少两种不同类型的像素区域；所述至少两种不同类型的像素区域位于所述激光探测器上的不同方位，以便分别接收到不同距离的对象的反射光并生成对应的电信号；所述数据处理器，用于根据所述激光探测器生成的电信号对应的像素区域的位置信息，对所述电信号进行数据处理，获得所述电信号对应的距离信息。上述距离探测器在进行距离探测时，考虑到了探测器接收到的不同区域的反射光的距离差异，提高了距离的测量准确度。

Description

一种距离探测器、一种距离探测方法及装置

技术领域

本发明涉及数据探测领域，具体涉及一种距离探测器、一种距离探测方法及装置。

背景技术

激光具有高亮度、高方向性、高单色性和高相干性等特征，能大大提高测量精确度，被广泛应用在测距装置上。

在相关技术中，通常采用TOF(Time of Flight，飞行时间差)方法进行测距。即通过激光器发射一个持续时间短但瞬时功率高的光脉冲，同时开始即时，光脉冲到达被测物体产生漫反射后返回在测距模块上产生光斑，此时根据光脉冲发射与到达测距模块的光斑的时间间隔，即可以获取到测距单元与被测目标之间的距离值。

但在上述方案中，光斑在测距模块的不同区域的参数不同，产生的电信号差异较大，导致距离测量准确度较低。

发明内容

本申请提供了一种距离探测器、一种距离探测方法及装置，提高了距离测量的准确性，该技术方案如下。

一方面，提供了一种距离探测器，所述距离探测器包括数据处理器、激光发射器以及激光探测器；

所述激光发射器用于根据所述数据处理器的指示信号发射激光；

所述激光探测器包含至少两种不同类型的像素区域；所述至少两种不同类型的像素区域位于所述激光探测器上的不同方位，以便分别接收到不同距离的对象的反射光并生成对应的电信号；

所述数据处理器，用于根据所述激光探测器生成的电信号对应的像素区域的位置信息，对所述电信号进行数据处理，获得所述电信号对应的距离信息。

在一种可能的实现方式中，所述至少两种不同类型的像素区域包括第一像素区域以及第二像素区域；所述第一像素区域的单位像素面积小于第二像素区域的单位像素面积。

在一种可能的实现方式中，，所述第一像素区域位于所述第二像素区域与所述激光发射器的连线的反向延长线一侧。

又一方面，提供了一种距离探测方法，所述方法由距离探测器中的数据处理器执行，所述距离探测器包括所述数据处理器、激光发射器以及激光探测器；所述激光探测器包含至少两种不同类型的像素区域；所述至少两种不同的像素区域分别位于所述激光探测器上的不同方位，以便接收到不同距离的对象的反射光并生成对应的电信号；所述方法包括：

向所述激光发射器发送指示信号，以便所述激光发射器根据所述指示信号发射激光；

获取所述激光探测器发送的第一电信号，以及生成所述第一电信号的目标像素区域的位置信息；

根据所述目标像素区域的位置信息，对所述第一电信号进行数据处理，获得所述第一电信号对应的距离信息。

再一方面，提供了一种距离探测装置，所述装置包括：

指示信号发送模块，用于向所述距离探测器中的激光发射器发送指示信号，以便所述激光发射器根据所述指示信号发射激光；所述距离探测器包括数据处理器、激光探测器以及所述激光发射器；所述激光探测器包含至少两种不同类型的像素区域；所述至少两种不同的像素区域分别位于所述激光探测器上的不同方位，以便接收到不同距离的对象的反射光并生成对应的电信号；

第一电信号获取模块，用于获取所述激光探测器发送的第一电信号，以及生成所述第一电信号的目标像素区域的位置信息；

距离信息获取模块，用于根据所述目标像素区域的位置信息，对所述第一电信号进行数据处理，获得所述第一电信号对应的距离信息。

在一种可能的实现方式中，所述至少两种不同类型的像素区域包括第一像素区域以及第二像素区域；所述第一像素区域的单位像素面积小于第二像素区域的单位像素面积。

在一种可能的实现方式中，当所述第一电信号与所述第一像素区域的对应关系满足第一指定条件时，将所述目标像素区域与所述第一像素区域的重合区域确定为可用像素区域；

所述距离信息获取模块，用于获取所述可用像素区域内的至少一个单位像素对应的第二电信号，并对所述第二电信号进行数据处理，获得所述第一像素区域内的至少一个单位像素对应的单位数据信息；所述单位数据信息用于指示通过所述可用像素区域内的至少一个单位像素获取的距离信息；

对所述可用像素区域内的至少一个单位像素分别对应的单位数据信息进行数据处理，获取所述第一电信号对应的距离信息。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：

可用像素获取模块，用于当所述第一电信号与所述第二像素区域的对应关系满足第二指定条件时，将所述目标像素区域与所述第一像素区域的重合区域确定为可用像素区域；

所述距离信息获取模块，还用于，

获取所述可用像素区域内的至少一个单位像素分别生成的至少一个第三电信号，并根据至少一个第三电信号分别对应的反射光传输时间，将所述至少一个第三电信号进行累加处理，获得所述可用像素区域对应的累加信号；所述反射光传输时间用于指示所述激光发射器发射激光的时刻与激光探测器接收所述激光对应的反射光线的时刻之间的时间差；

根据所述可用像素区域对应的累加信号，获取所述第一电信号对应的距离信息。

在一种可能的实现方式中，所述第一电信号获取模块，用于，

获取所述激光探测器的各个像素区域各自生成的候选电信号；

根据所述候选电信号对应的光路信息，获取所述候选电信号中的第一电信号；所述光路信息用于指示所述像素区域生成所述候选电信号时，接收到的反射光的传输情况。

又一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现上述的距离探测方法。

再一方面，提供了一种计算机程序产品还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述的距离探测方法。

有益效果

当需要对某一对象进行距离测量时，激光发射器可以根据数据处理器的指示信息，向该对象发射激光，激光探测器接收到该对象通过漫反射返回的光信号，并产生对应的电信号，激光探测器将电信号以及产生电信号对应的像素区域发送至数据处理器，以便数据处理器根据该电信号对应的像素区域的位置信息，根据电信号对应的对象的距离对电信号进行数据处理，得到该对象对应的距离信息。通过上述方案，激光探测器中两种不同的像素区域，可以分别产生对应的电信号，并且数据处理器可以根据产生电信号的探测器像素区域的不同，对电信号进行数据处理，考虑到了探测器接收到的不同区域的反射光的距离差异，提高了距离的测量准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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他的附图。

图1是根据一示例性实施例示出的一种距离探测器的结构示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种距离探测器的结构示意图；

图3示出了图2所示实施例涉及的一种像素区域位置关系示意图；

图4示出了图2所示实施例涉及的一种像素区域大小示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种距离探测方法的方法流程图；

图6是根据一示例性实施例示出的一种距离探测方法的方法流程图；

图7示出了图6所示实施例涉及的一种激光探测器光斑示意图；

图8示出了图6所示实施例涉及的一种近距离测距信号处理的示意图；

图9示出了图6所示实施例涉及的一种远距离测距信号处理的示意图；

图10是根据一示例性实施例示出的一种距离探测装置示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应理解，在本申请的实施例中提到的“指示”可以是直接指示，也可以是间接指示，还可以是表示具有关联关系。举例说明，A指示B，可以表示A直接指示B，例如B可以通过A获取；也可以表示A间接指示B，例如A指示C，B可以通过C获取；还可以表示A和B之间具有关联关系。

在本申请实施例的描述中，术语“对应”可表示两者之间具有直接对应或间接对应的关系，也可以表示两者之间具有关联关系，也可以是指示与被指示、配置与被配置等关系。

本申请实施例中，“预定义”可以通过在设备(例如，包括终端设备和网络设备)中预先保存相应的代码、表格或其他可用于指示相关信息的方式来实现，本申请对于其具体的实现方式不做限定。

图1是根据一示例性实施例示出的一种距离探测器的结构示意图。该系统包括数据处理器110、激光发射器120以及激光探测器130。

该激光发射器120用于根据该数据处理器的指示信号发射激光。

可选的，该激光发射器120可以为光纤激光发射器或半导体激光发射器；该半导体激光器包括EEL(Edge Emitting Lasers，边发射激光器)、VCSEL(Vertical-CavitySurface-Emitting Laser，垂直腔面发射器)、PCSEL(Photonic Crystal SurfaceEmitting Lasers，光子晶体结构表面发射激光器)中的至少一者。

该激光探测器130包含至少两种不同类型的像素区域；该至少两种不同类型的像素区域与该激光探测器上的不同方位，以便分别接受到不同距离的对象的反射光并生成对应的电信号。

可选的，该激光探测器包括PD(Photo-Diode，光电二极管)、PiN型光电二极管、APD(Avalanche Photo Diode，雪崩光电二极管)、SPAD(Single Photon Avalanche Diode，单光子雪崩二极管)、SiPM(Silicon photomultiplier，硅光电倍增管)中的至少一者。

该数据处理器110，用于根据该激光探测器生成的电信号对应的像素区域的位置信息，对该电信号进行数据处理，获得该电信号对应的距离信息。

可选的，该数据处理单元包括TDC(Time-to-Digital Converter，时间数字转换器)、SRAM(Static Random-Access Memory，静态随机存取储存器)、DSP(Digital SignalProcessing，数字信号处理)、ADC(Analog-to-Digital Converter，模数转换器)、ISP(Image Signal Processing，图像信息处理)中的至少一者。

如图1所示的距离探测器，可以通过数据处理器110给出的指示信号，指示激光发射器中的驱动模块发送驱动信号，以驱动激光发射器不断向被测物体发射调制后的激光光束，光束照射到被测物体反射后，经过汇聚透镜后由激光探测器130接收，激光探测器130接受到被测物体反射后的反射光后将其转换为电信号，并将电信号以及产生电信号的像素的位置信息传输至数据处理器110，以实现电信号的解调与计算，如计算时间差、相位差、强度、置信度等，从而计算出距离探测器与被测物的距离。

综上所述，当需要对某一对象进行距离测量时，激光发射器可以根据数据处理器的指示信息，向该对象发射激光，激光探测器接收到该对象通过漫反射返回的光信号，并产生对应的电信号，激光探测器将电信号以及产生电信号对应的像素区域发送至数据处理器，以便数据处理器根据该电信号对应的像素区域的位置信息，根据电信号对应的对象的距离对电信号进行数据处理，得到该对象对应的距离信息。通过上述方案，激光探测器中两种不同的像素区域，可以分别产生对应的电信号，并且数据处理器可以根据产生电信号的探测器像素区域的不同，对电信号进行数据处理，考虑到了探测器接收到的不同区域的反射光的距离差异，提高了距离的测量准确度。

图2是根据一示例性实施例示出的一种距离探测器的结构示意图。该系统包括数据处理器210、激光发射器220以及激光探测器230。

该激光发射器230用于根据该数据处理器的指示信号发射激光。

该激光探测器220包含第一像素区域221以及第二像素区域222；所述第一像素区域221的单位像素面积小于第二像素区域222的单位像素面积。

该第一像素区域221位于第二像素区域222与该激光发射器230的连线的反向延长线一侧。

该数据处理器210，用于根据该激光探测器生成的电信号对应的像素区域的位置信息，对该电信号进行数据处理，获得该电信号对应的距离信息。

如图2所示，对于距离较近的物体1而言，激光发射器230向物体1发射激光后，激光照射到物体1上发生漫反射的光线通过透镜汇聚在激光探测器220上，此时由激光发射器230向物体1发射的激光，以及激光反射回激光探测器的反射光，所构成的角度较大，因此反射光经过透镜汇聚到探测器时，折射的角度也越大；而对于距离较远的物体2而言，激光发射器230向物体2发射激光后，激光照射到物体2上发生漫反射的光线通过透镜汇聚到激光探测器220上，此时由激光发射器230向物体2发射的激光，以及激光反射回激光探测器的反射光，所构成的角度较小，因此反射光经过透镜汇聚到探测器时，折射的角度也越小。

请参考图3，其示出了本申请实施例涉及的一种像素区域位置关系示意图。如图3所示，激光发射器310朝其轴线方向发射激光，即激光发射器310的激光发射方向即为该激光发射器310的轴线方向。此时，将激光发射器310的轴线，与激光探测器320的探测平面的交点，确定为激光发射器310的发射点，可以近似认为该激光发射器的激光从该发射点311开始向第一目标对象330延伸。当该激光从发射点311向第一目标对象330传输，且第一目标对象将激光漫反射回激光探测器320的探测平面后，对于第一目标对象漫反射中的一条光路而言，该光路可以通过透镜传输至探测平面中的探测点321，此时发射点311、第一目标对象330以及探测点331构成了三角形。且对于距离较远的第二目标对象340而言，也可以通过上述方式构成第二个三角形，此处不再赘述。

此时由图3可知，第一目标对象330在探测平面上的探测点331，位于第二目标对象340在探测平面上的探测点341，与发射点311的连线的反向延长线方向。因此，将第一目标对象在探测平面上的探测点一侧确定为第二像素区域，而第二目标对象在探测平面上的探测点一侧确定为第一像素区域时，第一像素区域可以用于接收距离较近的物体的反射光；而第二像素区域可以用于接收距离较远的物体的反射光。

请参考图4，其示出了本申请实施例涉及的一种像素区域大小示意图。如图4所示，探测平面上包括第一像素区域401至404，以及第二像素区域411至414。对于第一像素区域401至404而言，其更容易接受到较近的物体的漫反射光线，从而在第一像素区域内形成一定大小的光斑；对于第二像素区域411至414而言，其更容易接受到较远的物体的漫反射光线，从而在第二像素区域内形成一定大小的光斑。

因此，根据电信号对应的像素区域，便可以大致确定像素区域接受到的反射光对应的物体的距离。而对于不同距离范围的物体，数据处理器110可以采用不同的数据处理方式对反射光产生的电信号进行处理，以提高距离测量的准确性。

综上所述，当需要对某一对象进行距离测量时，激光发射器可以根据数据处理器的指示信息，向该对象发射激光，激光探测器接收到该对象通过漫反射返回的光信号，并产生对应的电信号，激光探测器将电信号以及产生电信号对应的像素区域发送至数据处理器，以便数据处理器根据该电信号对应的像素区域的位置信息，根据电信号对应的对象的距离对电信号进行数据处理，得到该对象对应的距离信息。通过上述方案，激光探测器中两种不同的像素区域，可以分别产生对应的电信号，并且数据处理器可以根据产生电信号的探测器像素区域的不同，对电信号进行数据处理，考虑到了探测器接收到的不同区域的反射光的距离差异，提高了距离的测量准确度。

图5是根据一示例性实施例示出的一种距离探测方法的方法流程图。该方法由数据处理设备执行，该数据处理器可以是如图1中所示的距离探测器中的数据处理器110。如图5所示，该距离探测方法可以包括如下步骤：

步骤501，向该激光发射器发送指示信号，以便该激光发射器根据该指示信号发射激光。

步骤502，获取该激光探测器发送的第一电信号，以及生成该第一电信号的目标像素区域的位置信息。

其中，该目标像素区域的位置信息用于指示该目标像素区域在该激光探测器的探测平面上的位置区域。

由图4所示内容可知，不同的位置区域分别用于接收不同距离的对象返回的反射光信号，因此目标像素区域的位置信息还可以用于指示照射到该目标像素区域上的反射光对应的对象的距离信息。

步骤503，根据该目标像素区域的位置信息，对该第一电信号进行数据处理，获得该第一电信号对应的距离信息。

由于第一电信号是根据指示信号发出的激光，经过目标物体反射得到的反射光信号，对于第一电信号而言，指示信号中指示的激光发射时间，即为该激光的起始时间；而目标像素区域接受到激光生成第一电信号的时间，即为该激光的结束时间，因此根据第一电信号的数据，可以精确计算出该激光的传输时间，从而推得第一电信号对应的距离信息。

并且，由于激光探测器上具有不同类型的像素区域，因此对于不同类型的像素区域对应的电信号，所采用的数据处理方法也是不同的，即对于距离不同的电信号，采用不同的数据处理方法，获得电信号对应的距离信息，考虑到了探测器接收到的不同区域的反射光的距离差异，提高了距离的测量准确度。

综上所述，当需要对某一对象进行距离测量时，激光发射器可以根据数据处理器的指示信息，向该对象发射激光，激光探测器接收到该对象通过漫反射返回的光信号，并产生对应的电信号，激光探测器将电信号以及产生电信号对应的像素区域发送至数据处理器，以便数据处理器根据该电信号对应的像素区域的位置信息，根据电信号对应的对象的距离对电信号进行数据处理，得到该对象对应的距离信息。通过上述方案，激光探测器中两种不同的像素区域，可以分别产生对应的电信号，并且数据处理器可以根据产生电信号的探测器像素区域的不同，对电信号进行数据处理，考虑到了探测器接收到的不同区域的反射光的距离差异，提高了距离的测量准确度。

图6是根据一示例性实施例示出的一种距离探测方法的方法流程图。该方法由数据处理设备执行，该数据处理设备可以是如图1中所示的距离探测器中的数据处理器110。如图6所示，该距离探测方法可以包括如下步骤：

步骤601，向该激光发射器发送指示信号，以便该激光发射器根据该指示信号发射激光。

当需要对目标物体进行测距时，数据处理设备可以向该激光发射器发送指示信号，当该激光发射器接收到指示信号后，可以在该指示信号指示的指定时刻，向目标物体的方向发送激光光束。

步骤602，获取该激光探测器的各个像素区域各自生成的候选电信号。

当激光光束照射到目标物体上时，会在目标物体的表面上发生漫反射，漫反射光线传输至激光探测器上的各个像素区域，使得各个像素区域感应到反射光后生成候选电信号。

步骤603，根据该候选电信号对应的光路信息，获取该候选电信号中的第一电信号；该光路信息用于指示该像素区域生成该候选电信号时，接收到的光信号的传输情况。

当获取到各个候选电信号后，需要对各个候选电信号进行筛选。对于各个像素区域接收到的候选电信号中，激光光束照射到目标物体并直接反射到激光探测器时生成的电信号而言，虽然激光光束在目标物体上的漫反射点，以及反射到的像素区域可能都不相同，但光路距离应该差距不大，因此可以近似认为，激光光束照射到目标物体并直接反射到激光探测器时生成的电信号的光束传输时间是相同的，即光路信息也可以被近似认为是相同的。

但激光光束也可能是通过漫反射，反射到其他物体上，再通过一次或多次的漫反射，从而传输至激光探测器上的。但此时该激光光束的光路信息与激光光束照射到目标物体并直接反射到激光探测器的光路信息，显然是不同的，并且可以直接体现在激光的传输时间不同。通过多次漫反射后传输至激光探测器的激光传输时间，应该显著地大于激光光束照射到目标物体并直接反射到激光探测器的传输时间。

因此，在一种可能的实现方式中，通过各个候选电信号对应的激光传输时间，即可以确定各个候选电信号的光路信息。

例如，可以将各个候选电信号对应的激光传输时间中，传输时间最短的一个或多个候选电信号的光路信息，确定为激光光束照射到目标物体并直接反射到激光探测器的光路信息，并将传输时间最短的一个或多个候选电信号，确定为第一电信号。

在另一种可能的实现方式中，由于激光光束通过漫反射，反射到其他物体上，再通过一次或多次的漫反射，从而传输至激光探测器上时，其经过的光路长度更大，因此该激光传输至激光探测器上时，光强的衰减也更大。

因此，在另一种可能的实现方式中，将各个候选电信号中，信号强度大于阈值的候选电信号的光路信息，确定为激光光束照射到目标物体并直接反射到激光探测器的光路信息。

步骤604，根据该目标像素区域的位置信息，对该第一电信号进行数据处理，获得该第一电信号对应的距离信息。

在一种可能的实现方式中，该至少两种不同类型的像素区域包括第一像素区域以及第二像素区域；该第一像素区域的单位像素面积小于第二像素区域的单位像素面积。

对于两种不同类型的像素区域而言，第一像素区域内的单位像素面积更小，因此该第一像素区域适合识别出光强更强的反射光，并生成对应的电信号，且由图4可知，该第一像素区域更容易接受到距离更近的反射光，因此第一像素区域适合用于识别距离较近的对象对应的反射光；第二像素区域内的单位像素面积更小，适合用于识别光强更强的反射光，并生成对应的电信号，且由图4可知，第二像素区域更容易接受到距离更近的反射光，因此第二像素区域适合用于识别距离较远的对象对应的反射光。

可选的，该第一电信号中，可能包含第一像素区域生成的电信号，以及第二像素区域生成的电信号。

由于需要进行数据处理的第一电信号，可能是由多个电信号组成的，且各个电信号，是由激光探测器上的不同的探测区域获取的，因此在第一电信号中，可能同时包含第一像素区域生成的电信号以及第二像素区域生成的电信号。但由于第一像素区域识别的反射光，是距离较近的对象对应的反射光；而第二像素区域识别的反射光，是距离较远的对象对应的反射光，因此需要在第一电信号中进行筛选，确定通过其中一类像素区域对应的数据处理方法，对电信号进行数据处理。

请参考图7，其示出了本申请实施例涉及的一种激光探测器光斑示意图。如图7所示。激光探测器上的光斑可能同时存在与第一像素区域701以及第二像素区域702上。

在一种可能的实现方式中，当该第一电信号与该第一像素区域的对应关系满足第一指定条件时，将该目标像素区域与该第一像素区域的重合区域确定为可用像素区域；

获取该可用像素区域内的至少一个单位像素对应的第二电信号，并对该第二电信号进行数据处理，获得该第一像素区域内的至少一个单位像素对应的单位数据信息；该单位数据信息用于指示通过该可用像素区域内的至少一个单位像素获取的距离信息；

对该可用像素区域内的至少一个单位像素分别对应的单位数据信息进行数据处理，获取该第一电信号对应的距离信息。

可选的，该第一电信号与第一像素区域的对应关系，可以是该第一电信号中，各个电信号对应的像素区域，与第一像素区域的重叠度大于重叠阈值。

即生成第一电信号中的各个信号的像素区域，与第一像素区域的重叠度大于重叠阈值时，说明该第一电信号对应的反射光，大部分都照射在第一像素区域上，第一像素区域更可以反应反射光的特性，因此通过第一像素区域对应的数据处理方式对该第一电信号进行数据处理。

当确定了用第一像素区域对应的数据处理方式对第一电信号进行数据处理后，可以先确定第一电信号中，生成的像素区域与第一像素区域对应的电信号，并作为第二电信号；并对第二电信号中各个单位像素分别对应的电信号，以获得各个单位像素对应的距离信息，最后再根据各个单位像素对应的距离信息，确定第一电信号总体对应的距离信息，作为最后的测距结果。

其中，上述距离信息的获取方式，可以是获取各个单位像素生成电信号的时间点，并根据生成电信号的时间点，与激光发射器的激光发射时间点进行对比，从而获得各个单位像素对应的激光传输时间，从而得到各个单位像素对应的单位距离信息。

请参考图8，其示出了本申请实施例涉及的一种近距离测距信号处理的示意图。在近距离下，发射光束照射到被测物体反射后，经过汇聚透镜汇聚后由激光探测器接收，且接收区域801(即可用像素区域)由激光探测器的多个近距离宏像素A1至A4构成。

对于每一个近距离宏像素(即单位像素)，都可以输出一个与时间相关的响应光子数量的直方图，从而构成各个近距离宏像素分别对应的响应光子直方图802。该响应光子直方图802用于指示各个接收时间段接收到的光子数目。

或者，对于每一个近距离宏像素，都可以输出一个与时间相关的响应光强的波形图而构成各个近距离宏像素分别对应的响应光强波形图803。响应光强波形图803用于指示各个接收时刻接收到的光强的值

对于上述响应光子直方图信息802，或响应光强波形图803，可以分别与激光发射器的激光发射时刻进行比较，从而确定出各个近距离宏像素。对于其中某一近距离宏像素接收到的不同传输时间的反射光，将对应的光强或光子数量最大的反射光的传输时间，确定为该近距离宏像素对应的激光传输时间。因此对于各个近距离宏像素，可以确定出各个近距离宏像素分别对应的激光传输时间(即上述单位数据信息){t1、t2、t3、t4......tn}。最后将各个激光传输时间{t1、t2、t3、t4......tn}取平均值或方差或其他方法得到时间的最优解，并根据最优解获取第一电信号对应的距离信息804。

在另一种可能的实现方式中，当该第一电信号与该第二像素区域的对应关系满足第二指定条件时，将该目标像素区域与该第二像素区域的重合区域确定为可用像素区域；

获取该可用像素区域内的至少一个单位像素分别生成的至少一个第三电信号，并根据至少一个第三电信号分别对应的光信号传输时间，将该至少一个第三电信号进行累加处理，获得该可用像素区域对应的累加信号；该光信号传输时间用于指示该激光发射器发射激光的时刻与激光探测机接收该激光对应的反射光线的时刻之间的时间差；

根据该可用像素区域对应的累加信号，获取该第一电信号对应的距离信息。

该第一电信号与该第二像素区域的对应关系满足第二指定条件时，可以是指生成第一电信号的像素区域与该第二像素区域的重合度大于重合阈值。

当根据第一电信号中的各个电信号，确定通过第二像素区域的数据处理方式对第一电信号进行数据处理后，可以分别确定第二像素区域中的电信号(即第三电信号)，并计算出各个第三电信号对应的光信号传输时间，并按照光信号传输时间，将各个第三电信号进行累加，以获得各个光信号传输时间对应的光强信息(即累加信号)，从而根据各个光信号传输时间对应的光强信息，确定出最可能的光信号传输时间，并计算出对应的距离信息作为第一电信号对应的距离信息。

请参考图9，其示出了本申请实施例涉及的一种远距离测距信号处理的示意图。

在远距离下，发射光束照射到被测物体反射后，经过汇聚透镜汇聚后由激光探测器接收，且接收区域901(即可用像素区域)由激光探测器的多个远距离宏像素B1至B4构成。

对于每一个远距离宏像素(即单位像素)，都可以输出一个与时间相关的响应光子数量的直方图。该响应光子直方图用于指示各个接收时间段接收到的光子数目。

将所有远距离宏像素输出的直方图数据累加得到所有远距离宏像素的累加直方图902，或将所有远距离宏像素输出的波形图数据累拟合得到所有远距离宏像素的拟合波形图903。

此时可以根据远距离宏像素的累加直方图902或远距离宏像素的拟合波形图903，得到最有可能的激光传输时间(如最大值对应的激光传输时间)。并将最大值对应的激光传输时间作为第一电信号对应的传输时间，获取第一电信号对应的距离信息904。

在通过远距离宏像素进行测距时，由于光强较低，光强信息或光子数量均容易被外界环境干扰，因此为了减小环境对远距离反射光的影响，通过将各个远距离宏像素的信息进行累加，从整体角度考虑远距离反射光的特性，提高了远距离宏像素的距离测量准确性。

在近距离测距下，近距离的回光光斑能量集中，光斑较大，位于近距离宏像素内；由于近距离下回光的光子密度大，环境光对其产生的干扰能力不高，所以较小的宏像素是优选的；在远距离测距下，远距离的回光光斑能量不集中，光斑较小，位于远距离宏像素内，由于远距离下回光的光子密度低，环境光对光信号的干扰能力大，所以通过较大的宏像素来提高光子响应度。因此通过如图8与如图9所示方案，使得在同一个距离探测器上，对于远距离反射光与近距离反射光，可以采用不同的探测像素与数据处理方式进行处理，同时保证了对近距离反射光与远距离反射光的测距精度。

综上所述，当需要对某一对象进行距离测量时，激光发射器可以根据数据处理器的指示信息，向该对象发射激光，激光探测器接收到该对象通过漫反射返回的光信号，并产生对应的电信号，激光探测器将电信号以及产生电信号对应的像素区域发送至数据处理器，以便数据处理器根据该电信号对应的像素区域的位置信息，根据电信号对应的对象的距离对电信号进行数据处理，得到该对象对应的距离信息。通过上述方案，激光探测器中两种不同的像素区域，可以分别产生对应的电信号，并且数据处理器可以根据产生电信号的探测器像素区域的不同，对电信号进行数据处理，考虑到了探测器接收到的不同区域的反射光的距离差异，提高了距离的测量准确度。

图10是根据一示例性实施例示出的一种距离探测装置示意图，所述装置包括：

指示信号发送模块1001，用于向所述距离探测器中的激光发射器发送指示信号，以便所述激光发射器根据所述指示信号发射激光；所述距离探测器包括数据处理器、激光探测器以及所述激光发射器；所述激光探测器包含至少两种不同类型的像素区域；所述至少两种不同的像素区域分别位于所述激光探测器上的不同方位，以便接收到不同距离的对象的反射光并生成对应的电信号；

第一电信号获取模块1002，用于获取所述激光探测器发送的第一电信号，以及生成所述第一电信号的目标像素区域的位置信息；

距离信息获取模块1003，用于根据所述目标像素区域的位置信息，对所述第一电信号进行数据处理，获得所述第一电信号对应的距离信息。

在一种可能的实现方式中，所述至少两种不同类型的像素区域包括第一像素区域以及第二像素区域；所述第一像素区域的单位像素面积小于第二像素区域的单位像素面积。

在一种可能的实现方式中，当所述第一电信号与所述第一像素区域的对应关系满足第一指定条件时，将所述目标像素区域与所述第一像素区域的重合区域确定为可用像素区域；

所述距离信息获取模块，用于获取所述可用像素区域内的至少一个单位像素对应的第二电信号，并对所述第二电信号进行数据处理，获得所述第一像素区域内的至少一个单位像素对应的单位数据信息；所述单位数据信息用于指示通过所述可用像素区域内的至少一个单位像素获取的距离信息；

对所述可用像素区域内的至少一个单位像素分别对应的单位数据信息进行数据处理，获取所述第一电信号对应的距离信息。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：

可用像素获取模块，用于当所述第一电信号与所述第二像素区域的对应关系满足第二指定条件时，将所述目标像素区域与所述第一像素区域的重合区域确定为可用像素区域；

所述距离信息获取模块，还用于，

获取所述可用像素区域内的至少一个单位像素分别生成的至少一个第三电信号，并根据至少一个第三电信号分别对应的反射光传输时间，将所述至少一个第三电信号进行累加处理，获得所述可用像素区域对应的累加信号；所述反射光传输时间用于指示所述激光发射器发射激光的时刻与激光探测机接收所述激光对应的反射光线的时刻之间的时间差；

根据所述可用像素区域对应的累加信号，获取所述第一电信号对应的距离信息。

在一种可能的实现方式中，所述第一电信号获取模块，用于，

获取所述激光探测器的各个像素区域各自生成的候选电信号；

根据所述候选电信号对应的光路信息，获取所述候选电信号中的第一电信号；所述光路信息用于指示所述像素区域生成所述候选电信号时，接收到的反射光的传输情况。

综上所述，当需要对某一对象进行距离测量时，激光发射器可以根据数据处理器的指示信息，向该对象发射激光，激光探测器接收到该对象通过漫反射返回的光信号，并产生对应的电信号，激光探测器将电信号以及产生电信号对应的像素区域发送至数据处理器，以便数据处理器根据该电信号对应的像素区域的位置信息，根据电信号对应的对象的距离对电信号进行数据处理，得到该对象对应的距离信息。通过上述方案，激光探测器中两种不同的像素区域，可以分别产生对应的电信号，并且数据处理器可以根据产生电信号的探测器像素区域的不同，对电信号进行数据处理，考虑到了探测器接收到的不同区域的反射光的距离差异，提高了距离的测量准确度。

在一示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储有至少一条计算机程序，所述至少一条计算机程序由处理器加载并执行以实现上述方法中的全部或部分步骤。例如，该计算机可读存储介质可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、磁带、软盘和光数据存储设备等。

在一示例性实施例中，还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述图5或图6任一实施例所示方法的全部或部分步骤。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种距离探测器，其特征在于，所述距离探测器包括数据处理器、激光发射器以及激光探测器；

所述激光发射器用于根据所述数据处理器的指示信号发射激光；

所述激光探测器包含至少两种不同类型的像素区域；所述至少两种不同类型的像素区域位于所述激光探测器上的不同方位，以便分别接收到不同距离的对象的反射光并生成对应的电信号；

所述数据处理器，用于根据所述激光探测器生成的电信号对应的像素区域的位置信息，对所述电信号进行数据处理，获得所述电信号对应的距离信息。

2.根据权利要求1所述的距离探测器，其特征在于，所述至少两种不同类型的像素区域包括第一像素区域以及第二像素区域；所述第一像素区域的单位像素面积小于第二像素区域的单位像素面积。

3.根据权利要求2所述的距离探测器，其特征在于，所述第一像素区域位于所述第二像素区域与所述激光发射器的连线的反向延长线一侧。

4.一种距离探测方法，其特征在于，所述方法由距离探测器中的数据处理器执行，所述距离探测器包括所述数据处理器、激光发射器以及激光探测器；所述激光探测器包含至少两种不同类型的像素区域；所述至少两种不同的像素区域分别位于所述激光探测器上的不同方位，以便接收到不同距离的对象的反射光并生成对应的电信号；所述方法包括：

向所述激光发射器发送指示信号，以便所述激光发射器根据所述指示信号发射激光；

获取所述激光探测器发送的第一电信号，以及生成所述第一电信号的目标像素区域的位置信息；

根据所述目标像素区域的位置信息，对所述第一电信号进行数据处理，获得所述第一电信号对应的距离信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述至少两种不同类型的像素区域包括第一像素区域以及第二像素区域；所述第一像素区域的单位像素面积小于第二像素区域的单位像素面积。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述第一电信号与所述第一像素区域的对应关系满足第一指定条件时，将所述目标像素区域与所述第一像素区域的重合区域确定为可用像素区域；

所述根据所述目标像素区域的类型，对所述第一电信号进行数据处理，获得所述第一电信号对应的距离信息，包括：

获取所述可用像素区域内的至少一个单位像素对应的第二电信号，并对所述第二电信号进行数据处理，获得所述第一像素区域内的至少一个单位像素对应的单位数据信息；所述单位数据信息用于指示通过所述可用像素区域内的至少一个单位像素获取的距离信息；

对所述可用像素区域内的至少一个单位像素分别对应的单位数据信息进行数据处理，获取所述第一电信号对应的距离信息。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述第一电信号与所述第二像素区域的对应关系满足第二指定条件时，将所述目标像素区域与所述第一像素区域的重合区域确定为可用像素区域；

所述根据所述第一电信号对应的像素区域的类型，对所述第一电信号进行数据处理，获得所述第一电信号对应的距离信息，包括：

获取所述可用像素区域内的至少一个单位像素分别生成的至少一个第三电信号，并根据至少一个第三电信号分别对应的反射光传输时间，将所述至少一个第三电信号进行累加处理，获得所述可用像素区域对应的累加信号；所述反射光传输时间用于指示所述激光发射器发射激光的时刻与激光探测器接收所述激光对应的反射光线的时刻之间的时间差；

根据所述可用像素区域对应的累加信号，获取所述第一电信号对应的距离信息。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取所述激光探测器发送的第一电信号，还包括：

获取所述激光探测器的各个像素区域各自生成的候选电信号；

根据所述候选电信号对应的光路信息，获取所述候选电信号中的第一电信号；所述光路信息用于指示所述像素区域生成所述候选电信号时，接收到的反射光的传输情况。

9.一种距离探测装置，其特征在于，所述装置包括：

指示信号发送模块，用于向所述距离探测器中的激光发射器发送指示信号，以便所述激光发射器根据所述指示信号发射激光；所述距离探测器包括数据处理器、激光探测器以及所述激光发射器；所述激光探测器包含至少两种不同类型的像素区域；所述至少两种不同的像素区域分别位于所述激光探测器上的不同方位，以便接收到不同距离的对象的反射光并生成对应的电信号；

第一电信号获取模块，用于获取所述激光探测器发送的第一电信号，以及生成所述第一电信号的目标像素区域的位置信息；

距离信息获取模块，用于根据所述目标像素区域的位置信息，对所述第一电信号进行数据处理，获得所述第一电信号对应的距离信息。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现如权利要求4至权利要求8任一所述的距离探测方法。

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