[实用新型]一种通光带宽跟踪系统

说明书

本实用新型公开了一种通光带宽跟踪系统，包括激光灯和TOF摄像头，所述激光灯上设有激光光源、光敏元件、第一滤光片和第一驱动装置，所述TOF摄像头上设有第二滤光片和第二驱动装置，所述第一驱动装置用于驱动所述第一滤光片调节角度，所述激光光源发出激光光束射至所述第一滤光片上，所述光敏元件位于所述激光光源一侧，所述光敏元件用于采集所述第一滤光片上的反射光束，所述第二驱动装置用于驱动所述第二滤光片调节角度，所述第二滤光片用于接收所述第一滤光片透射出的光束。本实用新型的方法及系统用于TOF相机，可以大幅缩小TOF相机窄带滤光片的通光带宽，使TOF相机获得更好的图像信噪比。

技术领域

本实用新型公开了一种通光带宽跟踪系统，属于激光测距技术领域。

背景技术

TOF：Time Of Flight，飞行时间测距法，其原理是通过向目标物体打光，测量光在镜头和物体之间传输时间来测距。

VCSEL：Vertical Cavity Surface Emitting Laser，垂直腔面发射激光器，用于发出激光光束。

在TOF测距系统中，TOF相机通过测量同步触发的脉冲光源照射到被测空间后的光源反射时间来测量被测空间的点云3D数据，为了保证TOF相机在测量过程中有足够好的信噪比（SNR），需要光学系统尽量降低无效的环境背景光源强度，突出测量脉冲光源的信号。为此，在TOF系统中，通常使用发光带宽较窄的 VCSEL激光光源，同时在TOF相机的光学镜头中使用与激光光源中心波长相同、通光带宽相近的窄带滤光片，来滤除激光信号波长范围以外的无效光源。

但是，在实际的使用中，由于受到VCSEL激光光源的批量一致性差异、激光光源工作时的中心波长温度漂移误差以及窄带滤光片的镀膜制造公差等因素的影响的原因，实际使用时窄带滤光片的带宽通常要比激光光源的发光带宽大5-10倍才能保证激光光源能够可靠的被TOF摄像头接收到，并且，即使这样依然导致TOF相机能够获得的信噪比相比理想的信噪比要低3dB-5dB 。

实用新型内容

本实用新型提供了一种通光带宽跟踪系统，用于TOF相机，可以大幅缩小TOF相机窄带滤光片的通光带宽，使TOF相机获得更好的图像信噪比。

本实用新型的一方面涉及一种通光带宽跟踪系统，包括激光灯和TOF摄像头，所述激光灯上设有激光光源、光敏元件、第一滤光片和第一驱动装置，所述TOF摄像头上设有第二滤光片和第二驱动装置，所述第一驱动装置用于驱动所述第一滤光片调节角度，所述激光光源发出激光光束射至所述第一滤光片上，所述光敏元件位于所述激光光源一侧，所述光敏元件用于采集所述第一滤光片上的反射光束，所述第二驱动装置用于驱动所述第二滤光片调节角度，所述第二滤光片用于接收所述第一滤光片透射出的光束。

进一步地，所述第一驱动装置包括第一电机和第一传动轴，所述第一传动轴一端连接所述第一电机的输出轴，所述第一传动轴另一端连接所述第一滤光片。

进一步地，所述第二驱动装置包括第二电机和第二传动轴，所述第二传动轴一端连接所述第二电机的输出轴，所述第二传动轴另一端连接所述第二滤光片。

进一步地，所述激光灯还包括灯壳和第一电路板，所述灯壳一侧设有第一安装槽，所述灯壳另一侧设有第二安装槽，所述第一安装槽与所述第二安装槽中部连通，所述第一滤光片设于所述第一安装槽内，所述第一电路板设于所述第二安装槽内，所述激光光源、光敏元件和第一电机均设于所述第一电路板上。

进一步地，所述第一安装槽与所述第二安装槽之间的灯壳上设有贯通第一安装槽与第二安装槽的螺孔，所述第一传动轴的外侧设有螺纹结构，所述第一传动轴穿过所述螺孔，第一传动轴的外侧的螺纹结构与所述螺孔螺纹连接。

进一步地，所述TOF摄像头还包括摄像头外壳和第二电路板，所述摄像头外壳上设有相互连通的第一安装孔和第二安装孔，所述第二电路板设于所述第二安装孔中，所述第二滤光片设于所述第一安装孔中，所述第二电机设于所述第二电路板上。