[发明专利]一种探测装置及方法

说明书

本申请提供了一种探测装置及使用该探测装置的探测方法，探测装置包括光源模块，用于向待测物体发射探测光；感光模块，接收发射光对所述像素进行处理；处理模块，可对所反射光进行处理以获得待测物体的距离；控制模块，用于控制光源模块和接收模块；所述控制模块控制所述光源模块以第一功率及第一曝光时长发射探测光；所述控制模块控制所述光源模块以第二功率及第一曝光时长发射探测光，通过本申请的探测装置和探测方法可以同时满足不同距离范围，不同场景下的探测需求。

技术领域

本申请涉及探测技术领域，特别涉及一种探测装置及方法。

背景技术

作为一种在场景中测量与物体相距距离的方法，飞行时间(TOF)技术被开发出来。这种TOF技术可以应用于各种领域，如汽车工业、人机界面、游戏、机器人和安防等等。一般来说，TOF技术的工作原理是用光源发出的已调制光照射场景，并观察场景中物体反射的反射光。而在现有探测系统中为了保证探测过程中可以获得更高的探测效率同时也保证探测系统具有更宽广的视野，目前采用较多的是一种阵列型接收模块，阵列型接收模块中可以有成千上万的像素单元，每个像素单元可以为电荷耦合半导体CCD或者互补金属氧化物半导体CMOS型等等类型的二极管，此处并不限定只以此两种类型二极管组成阵列型接收模块。

为了获得距离信息，在TOF进行探测中的间接先获得发射光和返回光的延时信息，进而获得延时相位或者称为相位偏移，再将相位偏移转化为最终的结果信息，这种方法将被探测物的距离信息转化为返回光和发射光相位偏移而非直接给出距离结果，此方案称为间接飞行时间测距(ITOF)。在实际的使用中可以使用互补相位接收返回光信号，进而获得距离信息此种方法称为两相位方案，也有利用四相位0°、90°、180°和270°的四相位获取目标距离的方案，当然也有文献尝试3相位甚至5相位方案获取被探测物距离的方案，获得相位偏移的电信号，需要对于该电信号经过处理单元进行处理得到最终的距离信息。

在探测过程中,感光模块接收到的光包括检测光的反射光以及环境光,因此,需要对环境光进行单独检测，以消除环境光的影响。但是，现有技术在实际检测过程中，通常会受到检测光的干扰，无法准确检测到环境光能量，导致获得的测量距离准确性较差。而且在探测过程中，总积分电子数＝信号光电子数+环境光电子数，当采用积分模式时，环境光会占据大量的积分电容，给信号光留的积分电容余量有限。另外在探测过程中待测物体的距离不同会导致待测物体目标反射率以及接收待测物体回波光效率的变化，例如距离待测物体为0.05m与待测物体距离为2.5m，也就是说待测物体距离相差50倍，根据平方反比定律有2,500倍的回波光接收效率的变化。在待测物体为0.05m时待测物体的目标反射率为0.1，待测物体为0.05m时待测物体的目标反射率为0.8，也就是说两种距离下的目标反射率相差8倍。综合接收光效率与反射率的差别，在待测物体为0.05m～2.5m的情况下需要探测的动态范围为20000倍。

综上所述，亟需一种探测方法与探测装置以便满足环境光情况下高动态范围的探测需求。

发明内容

本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种探测装置以解决现有探测装置不能同时满足多距离探测的技术问题。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种探测装置，其特征在于包括：

光源模块，用于向待测物体发射探测光；

感光模块，接收发射光对所述像素进行处理；

处理模块，可对所反射光进行处理以获得待测物体的距离；

控制模块，用于控制光源模块和接收模块；

所述控制模块控制所述光源模块以第一功率及第一曝光时长发射探测光；

所述控制模块控制所述光源模块以第二功率及第一曝光时长发射探测光。