延时检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种延时检测装置及方法，延时检测装置包括主控制器、红外光发射单元、红外光接收单元以及信号比较单元。主控制器包括时钟计数器，主控制器与红外光发射单元连接，红外光接收单元与红外光发射单元、信号比较单元连接，信号比较单元还与主控制器连接。信号比较单元用于将所接收的驱动信号和输出信号进行处理以获得待测脉宽信号，并将待测脉宽信号发送至主控制器。时钟计数器获得待测脉宽信号的脉冲宽度对应的高频脉冲个数，根据所获得的高频脉冲个数以及高频脉冲的频率获得延时时间。本发明专利技术实施例提供的延时检测装置可以检测红外光驱动电路的延时时间从而使得利用TOF技术测量摄像机与目标物体的距离的结果准确度更高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电路装置领域，具体而言，涉及一种延时检测装置及方法。
技术介绍
TOF(Time of Flight)技术是通过测量光在摄像机和目标物体的往返时间，确定目标物体和摄像机的距离。TOF三维成像装置，具有算法简单，硬件设计灵活以及易于小型化等优点。在实际三维成像中被广泛使用。目前TOF三维成像系统中，通常没有测量红外光驱动电路造成延时的检测电路，因此存在着将红外光驱动电路造成的时间延时，认为是目标物体到摄像机的时间延时的问题，这样使得三维成像系统测量得到的目标物体到摄像机的往返时间比实际目标物体到摄像机的往返时间要大，导致三维成像系统测量得到的目标物体到摄像机的距离要比目标物体到摄像机的实际距离要大。三维成像系统测量得到的结果准确度降低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种延时检测装置及方法，以改善现有的由于红外光驱动电路造成的时间延时而导致目标物体与摄像机的测量距离大于目标物体到摄像机的实际距离的问题。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种延时检测装置，包括主控制器、红外光发射单元、红外光接收单元以及信号比较单元。所述主控制器包括时钟计数器，所述主控制器与所述红外光发射单元相连接，所述红外光接收单元分别与所述红外光发射单元以及信号比较单元相连接，所述信号比较单元还与所述主控制器相连接。所述红外光发射单元用于将所述主控制器发出的驱动信号调制为光信号。所述红外光接收单元用于将所接收的所述光信号转换为电信号。所述信号比较单元用于将所接收的所述主控制器发出的驱动信号和所述红外光接收单元发出的输出信号进行处理以获得待测脉宽信号，并将所述待测脉宽信号发送至所述主控制器。所述时钟计数器用于获得所述待测脉宽信号的脉冲宽度对应的高频脉冲个数，根据所获得的高频脉冲个数以及所述高频脉冲的频率获得延时时间。本专利技术实施例还提供了一种延时检测方法，所述红外光发射单元将所述主控制器发出的驱动信号调制为光信号；所述红外光接收单元将所接收的所述光信号转换为电信号；所述信号比较单元将所接收的所述主控制器发出的驱动信号和所述红外光接收单元发出的输出信号进行处理以获得待测脉宽信号，并将所述待测脉宽信号发送至所述主控制器；所述时钟计数器获得所述待测脉宽信号的脉冲宽度对应的高频脉冲个数，根据所获得的高频脉冲个数以及所述高频脉冲的频率获得延时时间。本专利技术实施例提供的延时检测装置及方法，具有如下有益效果：本专利技术实施例提供的延时检测装置及方法包括主控制器、红外光发射单元、红外光接收单元以及信号比较单元。所述主控制器包括时钟计数器，所述主控制器与所述红外光发射单元相连接，所述红外光接收单元分别与所述红外光发射单元以及信号比较单元相连接，所述信号比较单元还与所述主控制器相连接。所述红外光发射单元用于将所述主控制器发出的驱动信号调制为光信号。所述红外光接收单元用于将所接收的所述光信号转换为电信号。所述信号比较单元用于将所接收的所述主控制器发出的驱动信号和所述红外光接收单元发出的输出信号进行处理以获得待测脉宽信号，并将所述待测脉宽信号发送至所述主控制器。所述时钟计数器用于获得所述待测脉宽信号的脉冲宽度对应的高频脉冲个数，根据所获得的高频脉冲个数以及所述高频脉冲的频率获得延时时间。本专利技术实施例提供的延时检测装置可以检测红外光驱动电路的延时时间从而使得利用TOF技术测量摄像机与目标物体的距离的结果准确度更高。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，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专利技术的一些实施例，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他的附图。图1是本专利技术第一实施例提供的延时检测装置的模块框图；图2是本专利技术第二实施例提供的延时检测装置的模块框图；图3是信号比较单元接收到的信号的示意图；图4是本专利技术第三实施例提供的延时检测方法的流程图；图5是本专利技术第四实施例提供的延时检测方法的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域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，都属于本专利技术保护的范围。详情请参见图1，图1示出了本专利技术第一实施例提供的延时检测装置的模块示意图，包括主控制器110、红外光发射单元120、红外光接收单元130以及信号比较单元140。所述主控制器110包括时钟计数器111，所述主控制器110与所述红外光发射单元120相连接，所述红外光接收单元130分别与所述红外光发射单元120以及信号比较单元140相连接，所述信号比较单元140还与所述主控制器110相连接。所述红外光发射单元120可以用于将所述主控制器110发出的驱动信号调制为光信号。所述红外光接收单元130可以用于将从红外光发射单元120所接收的所述光信号转换为电信号，并将电信号作为输出信号传递至信号比较单元140。所述信号比较单元140可以用于将所接收的所述主控制器110发出的驱动信号和所述红外光接收单元130发出的输出信号进行处理以获得待测脉宽信号，并将所述待测脉宽信号发送至所述主控制器110。驱动信号由主控制器110发出直接传递至所述信号比较单元140，输出信号经过主控制器110、红外光发射单元120、红外光接收单元130传递至信号比较单元140，故所述输出信号到达所述信号比较单元140的时间会晚于驱动信号到达信号比较单元140的时间，详情请参见图3。具体地，所述信号比较单元140可以为异或门，异或门可以将驱动信号到达后，输出信号尚未到达的部分输出高电平，而将驱动信号与输出信号均未到达或均已到达的部分输出低电平，从而获得待测脉宽信号。所述信号比较单元140也可以为单片机，单片机记录驱动信号到达后，输出信号尚未到达的部分并输出为高电平，并记录驱动信号与输出信号均未到达或均已到达的部分输出为低电平。所述时钟计数器111用于获得所述待测脉宽信号的脉冲宽度对应的高频脉冲个数，根据所获得的高频脉冲个数以及所述高频脉冲的频率获得延时时间。具体地，主控制器110可以根据待测脉宽信号的上升沿作为起始信号，并根据待测脉宽信号的下降沿作为停止信号。所述时钟计数器111可以记录起始信号与停止信号之间的时钟计数器111的高频脉冲个数N。所述时钟计数器111可以从起始信号开始，以高频脉冲的上升沿作为计数标志，即每收到一个高频脉冲的上升沿，进行一次计数，直到收到停止信号为止，在此过程中，记录到高频脉冲个数N。所述主控制器110根据记录的高频脉冲个数N以及时钟计数器111自身的高频时钟脉冲频率f，可以获得延时时间Δt，其中Δt＝N/f。应当先获得起始信号与停止信号之间的时钟计数器111的高频脉冲个数N，然后再根据每个高频脉冲的周期与上述的高频脉冲个数相乘，即可以获得延时时间。其中，高频脉冲的周期为高频时钟脉冲频率f的倒数。本专利技术第一实施例提供的延时检测装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种延时检测装置，其特征在于，包括主控制器、红外光发射单元、红外光接收单元以及信号比较单元，所述主控制器包括时钟计数器，所述主控制器与所述红外光发射单元相连接，所述红外光接收单元分别与所述红外光发射单元以及信号比较单元相连接，所述信号比较单元还与所述主控制器相连接，所述红外光发射单元用于将所述主控制器发出的驱动信号调制为光信号；所述红外光接收单元用于将所接收的所述光信号转换为电信号；所述信号比较单元用于将所接收的所述主控制器发出的驱动信号和所述红外光接收单元发出的输出信号进行处理以获得待测脉宽信号，并将所述待测脉宽信号发送至所述主控制器；所述时钟计数器用于获得所述待测脉宽信号的脉冲宽度对应的高频脉冲个数，根据所获得的高频脉冲个数以及所述高频脉冲的频率获得延时时间。

【技术特征摘要】
1.一种延时检测装置，其特征在于，包括主控制器、红外光发射单元、红外光接收单元以及信号比较单元，所述主控制器包括时钟计数器，所述主控制器与所述红外光发射单元相连接，所述红外光接收单元分别与所述红外光发射单元以及信号比较单元相连接，所述信号比较单元还与所述主控制器相连接，所述红外光发射单元用于将所述主控制器发出的驱动信号调制为光信号；所述红外光接收单元用于将所接收的所述光信号转换为电信号；所述信号比较单元用于将所接收的所述主控制器发出的驱动信号和所述红外光接收单元发出的输出信号进行处理以获得待测脉宽信号，并将所述待测脉宽信号发送至所述主控制器；所述时钟计数器用于获得所述待测脉宽信号的脉冲宽度对应的高频脉冲个数，根据所获得的高频脉冲个数以及所述高频脉冲的频率获得延时时间。2.根据权利要求1所述的延时检测装置，其特征在于，所述信号比较单元为异或门，所述异或门接收所述驱动信号与输出信号，将所述驱动信号与输出信号的电平不同的部分输出高电平，将所述驱动信号与输出信号的电平相同的部分输出低电平，所述异或门输出的高电平为所述待测脉宽信号的脉冲宽度。3.根据权利要求2所述的延时检测装置，其特征在于，所述主控制器还包括脉宽测量电路，所述脉宽测量电路以所述待测脉宽
\t信号的上升沿为所述时钟计数器的起始信号，以所述待测脉宽信号的下降沿为所述时钟计数器的停止信号，获得所述起始信号与停止信号之间的所述时钟计数器记录的高频脉冲个数N，所述脉宽测量电路根据所述时钟计数器的高频时钟脉冲频率f以及所述高频脉冲个数N，获得延时时间Δt，其中Δt＝N/f。4.根据权利要求2所述的延时检测装置，其特征在于，所述红外光发射单元包括红外光源驱动电路以及红外发光二极管，所述红外光源驱动电路分别与所述主控制器以及所述红外发光二极管相连接。5.根据权利要求4所述的延时检测装置，其特征在于，所述红外光接收单元包括红外光接收二极管以及跨阻放大器，所述红外光接收二极管与所述跨阻放大器连接，所述红外光接收二极管用于接收红外光发光二极管发出的光信号，并将光信号转换为电流信号；所述跨阻放大器用于将所述红外光接收二极管发送的所述电流信号转换为电压信号。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：李晨辉，李楠，肖敏，李洪，
申请(专利权)人：湖南拓视觉信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43