基于混合測尺的相位式激光測距方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光測距領(lǐng)域，具體涉及一種基于混合測尺的相位式激光測距方法及應(yīng)用該方法的測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的相位式激光測距產(chǎn)品中采用的測距方法是:根據(jù)最大測程，系統(tǒng)會按時分的方式交替發(fā)出幾把不同測距分辨率的測尺，然后分別計算每把測尺的相位信息，并擬合出最終的距離?，F(xiàn)有的相位式測距方法的缺陷如下:1)、速度慢，系統(tǒng)按照時分的方式分時發(fā)送不同的測尺，拖慢了測量速度；2)、對運動目標(biāo)的跟蹤很容易出錯，因為每把測尺是分時發(fā)送，在此過程中如果目標(biāo)有相對運動，會造成測尺偏差，最后在最終距離擬合時會造成錯誤的擬合。
[0003]基于上述問題點，本發(fā)明提出了一種新的基于混合測尺的相位式激光測距裝置及其測量方法，采用混合測尺，一次發(fā)送全部測尺的方法，達(dá)到快速測量的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有的相位式激光測距方法中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于混合測尺的相位式激光測距方法，并提供一種應(yīng)用該相位式激光測距方法的測距裝置。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
基于混合測尺的相位式激光測距方法，包括以下步驟:
51、由測尺產(chǎn)生單元產(chǎn)生測距所需要的多個測尺頻率ω?，ω2，…ωΝ;
52、將步驟S1中得到的多個測尺頻率通過頻率混合器，產(chǎn)生一個混合測尺；
53、將步驟S2中得到的混合測尺分別輸送至激光發(fā)射器和相位解析單元；
54、激光發(fā)射器根據(jù)混合測尺調(diào)制并發(fā)射激光至測量目標(biāo)；
55、激光接收器接收經(jīng)測量目標(biāo)反射回來的激光信號，并提取其中的帶相位時延信息的混合測尺信號，送至相位解析單元；
56、相位解析單元將帶相位時延信息的混合測尺信號與步驟S3中得到的混合測尺進(jìn)行比對，解析混合測尺中各測尺頻率的相位時延信息，擬合出最終的測量結(jié)果。
[0006]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，上述步驟S2中，所述頻率混合器將各個測尺頻率 ω?，ω2，...ωΝ 組合得到混合測尺的公式為:F(t) =al*cos (ω l*t)+a2*cos (ω 2*t)+...+aN*cos(ωN*t)。
[0007]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，上述步驟S5中，所述激光接收器先將接收的激光信號通過放大單元進(jìn)行放大，再提取其中的帶相位時延信息的混合測尺信號。
[0008]一種基于混合測尺的相位式激光測距裝置，包括:
測尺產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生測距所需要的多個測尺頻率；
頻率混合器，用于將多個測尺頻率混合得到一個混合測尺，并分別送至激光發(fā)射器和相位解析單元；
激光發(fā)射器，可根據(jù)混合測尺調(diào)制并發(fā)射激光信號至測量目標(biāo)；
激光接收器，用于接收經(jīng)測量目標(biāo)反射回來的激光信號，并提取其中的帶相位時延信息的混合測尺信號，送至相位解析單元；
相位解析單元，通過將前后兩個混合測尺信號進(jìn)行比對，解析混合測尺中各測尺頻率的相位時延信息，擬合出最終的測量結(jié)果。
[0009]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述激光接收器中設(shè)置有用于放大信號的放大單元。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:
對比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的相位式激光測距方法的優(yōu)點是:
1、快速的測量響應(yīng)時間，由于本發(fā)明將多個頻率的測尺先混合得到混合測尺，再通過激光發(fā)射器將混合測尺發(fā)射至目標(biāo)，只需發(fā)射一次激光測尺，就起到多把不同頻率測尺的效果，有效減少激光測尺的發(fā)射次數(shù)，提高了測量速度；
2、對運動目標(biāo)的跟蹤不易出錯，由于本發(fā)明的測距方法只需發(fā)射一次激光測尺，對運動的目標(biāo)也能進(jìn)行精確測量；
3、實現(xiàn)的復(fù)雜度低，對比現(xiàn)有的測距裝置，本發(fā)明的測距裝置主要增加了頻率混合器的配件，實現(xiàn)的難度低，獲得的效果好。
【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0012]圖1是本發(fā)明的基于混合測尺的相位式激光測距裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]參照圖1，本發(fā)明提供的優(yōu)選實施例，一種基于混合測尺的相位式激光測距裝置，包括測尺產(chǎn)生單元、頻率混合器、激光發(fā)射器、激光接收器和相位解析單元，激光接收器中設(shè)置有放大單元。本發(fā)明的激光測距裝置的測量方法包括以下步驟:S1、由測尺產(chǎn)生單元產(chǎn)生測距所需要的多個測尺頻率ω?，ω2，…coN;S2、將步驟S1中得到的多個測尺頻率通過頻率混合器，產(chǎn)生一個混合測尺 F (t) =al*cos (ω l*t) +a2*cos (ω 2*t) +."+aN*cos (ω N*t)；
S3、將步驟S2中得到的混合測尺分別輸送至激光發(fā)射器和相位解析單元；S4、激光發(fā)射器根據(jù)混合測尺調(diào)制并發(fā)射激光至測量目標(biāo)；S5、激光接收器接收經(jīng)測量目標(biāo)反射回來的激光信號，經(jīng)過放大單元放大信號后，提取其中的帶相位時延信息的混合測尺信號，送至相位解析單元；S6、相位解析單元將帶相位時延信息的混合測尺信號與步驟S3中得到的混合測尺進(jìn)行比對，解析混合測尺中各測尺頻率的相位時延信息，擬合出最終的測量結(jié)果。
[0014]由于本發(fā)明將多個頻率的測尺先混合得到混合測尺，再通過激光發(fā)射器將混合測尺發(fā)射至目標(biāo)，只需發(fā)射一次激光測尺，就起到多把不同頻率測尺的效果，有效減少激光測尺的發(fā)射次數(shù)，提高了測量速度，對運動的目標(biāo)也能進(jìn)行精確測量。因此，本發(fā)明的相位式激光測距方法具有快速的測量響應(yīng)時間、對運動目標(biāo)的跟蹤不易出錯和實現(xiàn)的難度低的優(yōu)點。
[0015]以上具體結(jié)構(gòu)和尺寸數(shù)據(jù)是對本發(fā)明的較佳實施例進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.基于混合測尺的相位式激光測距方法，其特征在于，包括以下步驟: 51、由測尺產(chǎn)生單元產(chǎn)生測距所需要的多個測尺頻率ω?，ω2，…ωΝ; 52、將步驟S1中得到的多個測尺頻率通過頻率混合器，產(chǎn)生一個混合測尺； 53、將步驟S2中得到的混合測尺分別輸送至激光發(fā)射器和相位解析單元； 54、激光發(fā)射器根據(jù)混合測尺調(diào)制并發(fā)射激光至測量目標(biāo)； 55、激光接收器接收經(jīng)測量目標(biāo)反射回來的激光信號，并提取其中的帶相位時延信息的混合測尺信號，送至相位解析單元； 56、相位解析單元將帶相位時延信息的混合測尺信號與步驟S3中得到的混合測尺進(jìn)行比對，解析混合測尺中各測尺頻率的相位時延信息，擬合出最終的測量結(jié)果。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混合測尺的相位式激光測距方法，其特征在于:上述步驟S2中，所述頻率混合器將各個測尺頻率ω?，ω2，…ωΝ組合得到混合測尺的公式為:F (t)=al*cos(ωl*t)+a2*cos(ω2*t) +…+aN*cos(ωN*t)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混合測尺的相位式激光測距方法，其特征在于:上述步驟S5中，所述激光接收器先將接收的激光信號通過放大單元進(jìn)行放大，再提取其中的帶相位時延信息的混合測尺信號。4.一種應(yīng)用權(quán)利要求1至3所述的相位式激光測距方法的激光測距裝置，其特征在于，包括: 測尺產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生測距所需要的多個測尺頻率； 頻率混合器，用于將多個測尺頻率混合得到一個混合測尺，并分別送至激光發(fā)射器和相位解析單元； 激光發(fā)射器，可根據(jù)混合測尺調(diào)制并發(fā)射激光信號至測量目標(biāo)； 激光接收器，用于接收經(jīng)測量目標(biāo)反射回來的激光信號，并提取其中的帶相位時延信息的混合測尺信號，送至相位解析單元； 相位解析單元，通過將前后兩個混合測尺信號進(jìn)行比對，解析混合測尺中各測尺頻率的相位時延信息，擬合出最終的測量結(jié)果。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光測距裝置，其特征在于:所述激光接收器中設(shè)置有用于放大信號的放大單元。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于混合測尺的相位式激光測距方法，通過頻率混合器將多個頻率的測尺先混合得到混合測尺，再通過激光發(fā)射器將混合測尺發(fā)射至目標(biāo)，只需發(fā)射一次激光測尺，就起到多把不同頻率測尺的效果，有效減少激光測尺的發(fā)射次數(shù)，提高了測量速度，對運動的目標(biāo)也能進(jìn)行精確測量。本發(fā)明的相位式激光測距方法具有快速的測量響應(yīng)時間、對運動目標(biāo)的跟蹤不易出錯和實現(xiàn)的難度低的優(yōu)點。
【IPC分類】G01S17/36
【公開號】CN105301599
【申請?zhí)枴緾N201510659333
【發(fā)明人】侴智, 駱龍
【申請人】深圳市邁測科技股份有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年10月13日