[发明专利]一种非扫描激光成像系统

权利要求书

1.一种非扫描激光成像系统，其特征在于，包括：激光发射模块、光电 探测阵列接收模块、信号处理模块和数据显示模块；

所述激光发射模块，用于发出固定重频和脉宽的激光脉冲，并使所述激光 脉冲覆盖目标区域；

所述光电探测阵列接收模块，用于接收激光回波信号，对所述激光回波信 号进行放大，并将放大的激光回波信号发送往所述信号处理模块，所述激光回 波信号为所述激光脉冲照射到所述目标区域后反射的信号；

所述信号处理模块至少包括信号处理器和多个计时电路，所述多个计时电 路与光电探测阵列像素一一对应，并在所述激光发射模块发出所述激光脉冲时， 同步处于启动状态；

所述信号处理模块，用于对所述放大的激光回波信号进行再次放大，基于 再次放大的信号利用所述多个计时电路获得时间信息，利用所述信号处理器通 过所述时间信息计算出距离信息，所述时间信息包括发射和接收所述激光脉冲 的时间间隔；

所述数据显示模块，用于显示所述距离信息。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述计时电路包括时间数 字转换器，所述时间数字转换器用于记录发射和接收所述激光脉冲的时刻。

3.根据权利要求1或2的所述系统，其特征在于，所述信号处理模块还 包括：主放大器和时刻鉴别电路；

所述主放大电路，用于对所述放大的激光回波信号进行再次放大；

所述时刻鉴别电路，用于消除所述激光回波信号幅值变化造成的起止时刻 的误差。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述激光发射模块包括： 激光器、发射光学元件和驱动电路；

所述驱动电路，用于驱动所述激光器以使所述激光器处于工作状态；

所述激光器，用于发出固定重频和脉宽的激光脉冲；

所述发射光学元件，用于对所述激光脉冲进行校准并扩束，使得所述激光 脉冲光束覆盖所述目标区域。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述光电探测阵列接收模 块包括：接收光学元件、光电探测阵列和前置放大器；

接收光学元件，用于接收激光回波信号并对所述激光回波信号进行调整；

光电探测阵列，用于接收视场范围内的调整后的激光回波信号，并对接收 的所述调整后的激光回波信号进行光电转换；

所述前置放大器，用于对所述光电探测阵列进行光电转换后的信号进行放 大。

6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述时刻鉴别电路为由 延时电路、衰减电路和过零比较电路组成的恒比定时鉴别电路。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述衰减电路为低通滤波 电路；所述过零比较电路为比较器AD8561。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号处理模块中的所 述信号处理器通过USB接口电路将所述距离信息传输到所述数据显示模块进 行显示。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述USB接口电路兼容 USB2.0传输协议，所述USB接口电路为CY68013A芯片。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述计时电路为TDC-GP21 芯片，所述信号处理器为EP2S60F484C4芯片。