激光测距系统、装置、组合装置及方法制造方法及图纸

技术编号:14888249 阅读:129 留言:0更新日期:2017-03-28 18:34
本发明专利技术提供一种激光测距系统,包括:激光发射模块,用于向待测物发射激光;拍摄模块,用于拍摄激光在待测物形成的光斑图像;以及测距模块,用于获取所发射激光的最大发散角θ,以及激光所形成光斑的最大直径d,并根据待测距离L=d/θ得到待测距离L。上述激光测距系统通过获取激光的最大发散角θ,以及激光所形成光斑的最大直径d,根据公式L=d/θ,能够快速地获得待测距离,操作简单,准确性高,提高了测距效率。本发明专利技术还提供与上述激光测距系统相关的激光测距装置、激光测距组合装置及激光测距方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电测距领域,尤其涉及一种激光测距系统、装置、组合装置及方法
技术介绍
主流的激光测距装置一般集成控制、显示、传感、通信功能,设备结构复杂,成本高。目前,移动终端如手机、平板等也开始与测距模块配合,应用于激光测距,这种测距模块一般采用相位法进行测距。而通过相位法进行测距,要求发射激光并且接收到从目标物体表面反射回来的光信号,如果接收光信号太小会导致较大的测距误差甚至是不能测量。通常这类测距模块有一个较大的接收镜头,也使得整个测距模块的体积较大,而将移动终端应用于激光测距的本意是期望达到整个测量模块能够小型化甚至是微型化,这种矛盾使得目前的手机测距模块的应用难以推广。
技术实现思路
针对上述缺陷,本专利技术有必要提供一种操作简单并能够准确实现测距的激光测距系统、装置、组合装置,以及激光测距方法。一种激光测距系统,包括:激光发射模块,用于向待测物发射激光;拍摄模块,用于拍摄激光在待测物形成的光斑图像;以及,测距模块,用于获取所发射激光的最大发散角θ,以及激光所形成光斑的最大直径d,并根据待测距离L=d/θ得到待测距离L。优选地,所述光斑的最大直径d=m*P*θ/FOV*cosɑ,其中,θ为激光的最大发散角,FOV为拍摄模块的水平视场角,ɑ为光斑最大扩散方向与水平方向的夹角,P为拍摄模块的水平像素,m为拍摄模块的放大倍数。优选地,还包括标定模块,用于标定激光的最大发散角θ。优选地,所述最大发散角θ根据公式θ=θ1L1/L0得到,其中,L0为标准靶位,θ1为激光在标准靶位的发散角,L1为系统与标准靶位之间的距离。一种激光测距装置,用于与移动终端配合使用进行测距,移动终端用于拍摄激光形成的光斑,所述激光测距装置包括:激光发射模块,用于向待测物发射激光;通信模块,用于与移动终端进行通信;以及,测距模块,用于获取激光的最大发散角θ,以及激光所形成光斑图像的最大直径d,并根据待测距离L=d/θ得到待测距离L。优选地,所述光斑的最大直径d=m*P*θ/FOV*cosɑ,其中,θ为激光的最大发散角,FOV为所述移动终端的拍摄装置的水平视场角,ɑ为光斑最大扩散方向与水平方向的夹角,P为所述移动终端的拍摄装置的水平像素,m为所述移动终端的拍摄装置的放大倍数。优选地,所述通信模块包括:USB通信单元,用于通过USB接口协议与所述移动终端连接;及/或,Lightning通信单元,用于通过Lightning接口协议与所述移动终端连接;及/或,蓝牙通信单元,用于通过蓝牙通信协议与所述移动终端连接;及/或,WI-FI通信单元,用于通过WI-FI通信协议与所述移动终端连接;及/或,音频通信单元,用于通过音频接口协议与所述移动终端连接。优选地,还包括标定模块,用于标定激光的最大发散角θ。优选地,所述最大发散角θ根据公式θ=θ1L1/L0得到,其中,L0为标准靶位,θ1为激光在标准靶位的发散角,L1为系统与标准靶位之间的距离。一种激光测距组合装置,包括如上述的激光测距装置及移动终端,所述移动终端用于拍摄激光所形成的光斑,所述通信模块通过USB接口协议、Lightning接口协议、音频接口协议、蓝牙通信协议、WI-FI通信协议中的至少一种与所述移动终端连接。优选地,所述移动终端通过音频接口为所述激光测距装置供电。一种激光测距方法,包括以下步骤:向待测物发射激光;拍摄激光在待测物形成的光斑;获取激光的最大发散角θ,以及激光所形成光斑图像的最大直径d,并根据待测距离L=d/θ得到待测距离L。优选地,所述光斑的最大直径d=m*P*θ/FOV*cosɑ,其中,θ为激光的最大发散角,FOV为拍摄装置的水平视场角,ɑ为光斑最大扩散方向与水平方向的夹角,P为所述拍摄装置的水平像素,m为拍摄装置的放大倍数。优选地,激光测距方法还包括:标定激光的最大发散角θ。优选地,所述最大发散角θ根据公式θ=θ1L1/L0得到,其中,L0为标准靶位,θ1为激光在标准靶位的发散角,L1为系统与标准靶位之间的距离。本专利技术通过获取激光的最大发散角θ,以及激光所形成光斑的最大直径d,根据公式L=d/θ,能够快速地获得待测距离,操作简单,准确性高,提高了测距效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案,下面将对本专利技术实施例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性的前提下,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一种激光测距系统的结构图;图2是本专利技术激光测距原理示意图;图3是本专利技术第二实施例提供的另一种激光测距系统的结构图;图4是本专利技术第三实施例提供的一种激光测距组合装置的结构图;图5是第四实施例提供的另一种激光测距组合装置的结构图;图6是本专利技术第五实施例提供的一种激光测距方法的流程图;图7是本专利技术第六实施例提供的另一种激光测距方法的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,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,所描述的实施例是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参看图1,本专利技术的第一实施例提供一种激光测距系统100,包括:激光发射模块10,用于向待测物发射激光;拍摄模块20,用于拍摄激光在待测物形成的光斑图像;以及,测距模块30,用于获取所发射激光的最大发散角θ,以及激光所形成光斑的最大直径d,并根据待测距离L=d/θ得到待测距离L。请参看图2,激光测距的原理示意图,其中,激光从O点发出,最大发散角为θ,光斑的最大直径为d,对于实际距离L,有L=(d/2)/tan(θ/2)。对于小角度(θ≤0.1745,对应10°),tanθ=θ,误差不超过1%,因此可以通过公式L=d/θ得到待测距离。其中,所述光斑的最大直径d=m*P*θ/FOV*cosɑ,其中,θ为激光的最大发散角,FOV为拍摄模块20的水平视场角,ɑ为光斑最大扩散方向与水平方向的夹角,P为拍摄模块20的水平像素,m为拍摄模块20的放大倍数。本实施例通过测距模块10获取激光的最大发散角θ,以及激光所形成光斑的最大直径d,根据公式L=d/θ,能够简单快速地获得待测距离,提高了测距效率。请参看图3,基于本专利技术第一实施例的第二实施例,系统还包括标定模块40,用于标定激光的最大发散角θ。具体地,所述最大发散角θ根据公式θ=θ1L1/L0得到,其中,L0为标准靶位,θ1为激光在标准靶位的发散角,L1为系统与标准靶位之间的距离。本实施例根据已知的系统与标准靶位的距离,计算得到激光的最大发散角θ,并对系统进行标定,提高了测距的准确性。请参看图4,本专利技术第三实施例提供的一种激光测距装置200,用于与移动110例如手机、平板电脑等配合使用进行测距,组成激本文档来自技高网
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激光测距系统、装置、组合装置及方法

【技术保护点】
一种激光测距系统,其特征在于,包括:激光发射模块,用于向待测物发射激光;拍摄模块,用于拍摄激光在待测物形成的光斑图像;以及,测距模块,用于获取所发射激光的最大发散角θ,以及激光所形成光斑的最大直径d,并根据待测距离L=d/θ得到待测距离L。

【技术特征摘要】
1.一种激光测距系统,其特征在于,包括:激光发射模块,用于向待测物发射激光;拍摄模块,用于拍摄激光在待测物形成的光斑图像;以及,测距模块,用于获取所发射激光的最大发散角θ,以及激光所形成光斑的最大直径d,并根据待测距离L=d/θ得到待测距离L。2.如权利要求1所述的激光测距系统,其特征在于,所述光斑的最大直径d=m*P*θ/FOV*cosɑ,其中,θ为激光的最大发散角,FOV为拍摄模块的水平视场角,ɑ为光斑最大扩散方向与水平方向的夹角,P为拍摄模块的水平像素,m为拍摄模块的放大倍数。3.如权利要求1所述的激光测距系统,其特征在于,还包括标定模块,用于标定激光的最大发散角θ。4.如权利要求3所述的激光测距系统,其特征在于,所述最大发散角θ根据公式θ=θ1L1/L0得到,其中,L0为标准靶位,θ1为激光在标准靶位的发散角,L1为系统与标准靶位之间的距离。5.一种激光测距装置,用于与移动终端配合使用进行测距,移动终端用于拍摄激光形成的光斑,其特征在于,所述激光测距装置包括:激光发射模块,用于向待测物发射激光;通信模块,用于与移动终端进行通信;以及,测距模块,用于获取激光的最大发散角θ,以及激光所形成光斑图像的最大直径d,并根据待测距离L=d/θ得到待测距离L。6.如权利要求5所述的激光测距装置,其特征在于,所述光斑的最大直径d=m*P*θ/FOV*cosɑ,其中,θ为激光的最大发散角,FOV为所述移动终端的拍摄装置的水平视场角,ɑ为光斑最大扩散方向与水平方向的夹角,P为所述移动终端的拍摄装置的水平像素,m为所述移动终端的拍摄装置的放大倍数。7.如权利要求5所述的激光测距装置,其特征在于,所述通信模块包括:USB通信单元,用于通过USB接口协议与所述移动终端连接;及/或,Lightning通信单元,用于通过Lightning接口协议与所述移动终端连接;及/或,蓝牙通...

【专利技术属性】
技术研发人员:侴智李春来骆龙
申请(专利权)人:深圳市迈测科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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