[发明专利]红外激光测距装置及方法、无人机及避障方法

说明书

本发明涉及一种红外激光测距装置及方法、无人机及避障方法，包括红外光源发射装置、相机、数据处理中心；所述红外光源发射装置用于将一组矩阵阵列的点投影到被测目标表面；所述相机用于对被测目标图像进行成像，所述目标图像为包含有矩阵阵列的像，所述数据处理中心用于处理相机所拍摄的图片，根据图片中的点阵列的像素坐标求解出所述红外光源到被测目标的最小距离。本申请能够实现无人机快速准确的测距和避障，保持无人机正常稳定飞行。

技术领域

本申请属于无人机避障领域，特别涉及一种红外激光测距装置及方法、无人机及避障方法。

背景技术

TOF：TOF是Time of flight的简写，为飞行时间的意思。通过对目标联系发送近红外光脉冲，然后利用传感器接受从物体返回的光，通过探测光脉冲的飞行时间来得到目标的距离。在适当的环境下，能够得到层次丰富的深度图，其缺点在于测量距离较短，一般三五米，在室外收外界光源干扰明显，成本较高。

双目测距：采用计算机视觉技术，分析相对固定位置的两个摄像头对同一场景成像，计算相对视差，得到深度图。其缺点在于计算复杂、对场景依赖大。

结构光：主动发射经过结构化的近红外光到待测物表面，被待测物调制后的结构光经摄像头采集，并送至芯片分析结算后得到被测物的三维面形数据。其缺点在于设计复杂、成本过高、室外受外界干扰明显。

激光测距：通过向目标发射出一束激光，由光电元件接受目标反射的激光束，测定从发射到接收的时间，计算出距离，精度很高。其缺点在于单点激光难以满足应用需求，成本高。

发明内容

为解决上述技术问题：本申请提出一种红外激光测距装置，其用于无人机探测障碍，包括红外光源发射装置、相机、数据处理中心；所述红外光源发射装置用于将一组矩阵阵列的点投影到被测目标表面；所述相机用于对被测目标图像进行成像，所述目标图像为包含有矩阵阵列的像，所述数据处理中心用于处理相机所拍摄的图片，根据图片中的点阵列的像素坐标求解出所述红外光源到被测目标的最小距离。

所述的一种红外激光测距装置，所述红外光源发射装置对被测物体发射一个经过调配成矩阵阵列的红外激光图案。

所述的一种红外激光测距装置，所述矩阵阵列为n*n个小圆斑的矩阵阵列。

所述的一种红外激光测距装置，所述红外光源发射装置包括厚度不一的薄膜，所述厚度不一的薄膜设于阵列图案面，当所述薄膜的厚度为半波长的奇数倍时，所述薄膜的反射使的反射波与原来的波相抵消，则激光不能透过薄膜；当所述薄膜的厚度为半波长的偶数倍时，所述薄膜的反射使的反射波与原来的波不抵消，则激光透过薄膜；通过调节所述薄膜的形状即可形成发射所述矩阵阵列的光源。

所述的一种红外激光测距装置，所述数据处理中心通过如下方式处理相机所述拍摄的图片：