[发明专利]一种激光测距方法、系统、激光雷达及雷达制品

权利要求书

1.一种激光测距方法，其特征在于，包括以下步骤：

记录光敏接收阵列的每个像素在测距周期内的触发数量，形成一张光斑的灰度图，找到灰度图的光斑的质心位置；

获取光敏接收阵列的直方图，依据灰度图中光斑的质心位置确定直方图中的寻峰范围；

依据确定的寻峰范围进行寻峰并做峰值拟合来计算测距时间，乘以1/2光速换算出距离值。

2.根据权利要求1所述的激光测距方法，其特征在于，所述记录光敏接收阵列的每个像素在测距周期内的触发数量，形成一张光斑的灰度图，找到灰度图的光斑的质心位置包括方法：

dToF模组的激光器向场景中发射脉冲波，SPAD或者其他光敏接收元件阵列从目标物体反射回来的脉冲波，其阵列上的单个单元会被概率触发，dToF会在单帧测量时间内发射和接收N次光信号，然后记录下N次飞行时间内每个单元被触发的次数，就可以形成一个连续的2维图像，其每个单元的值就是f(x，y)，x表示的是该单元在阵列的X方向的位置，y表示的是该单元在阵列Y方向的位置，使用这个2维图像，记图像中每一像素在x方向上坐标为：Xi，对应的像素值加和为：Pi，质心在x方向上坐标为：Xo，则：

将二维图像中每一像素在y方向上坐标为：Yj，对应的像素值为：Pi，质心在y方向上坐标为：Yo，则：

3.根据权利要求2所述的激光测距方法，其特征在于，所述依据灰度图中光斑的质心位置确定直方图中的寻峰范围包括方法：

得到质心位置Xo，Yo后，可以与根据标定的检索表格确定直方图的寻峰范围；

检索表格可以标定，在激光雷达标定环节设置几个远近不同位置的标靶，将质心位置和距离范围进行标定，确认直方图寻峰范围，方便后续的DTOF直方图寻峰算法计算。

4.根据权利要求1所述的激光测距方法，其特征在于，所述光敏接收阵列为SPAD阵列、SiPM阵列或APD阵列。

5.一种激光测距系统，其特征在于，包括光敏接收阵列单元、数据处理单元和距离值计算单元；

所述光敏接收阵列单元，记录光敏接收阵列的每个像素在测距周期内的触发数量，形成一张光斑的灰度图，找到灰度图的光斑的质心位置；还用于生成光敏接收阵列的直方图；

所述数据处理单元，依据灰度图中光斑的质心位置确定直方图中的寻峰范围；

所述距离值计算单元，依据确定的寻峰范围进行寻峰并做峰值拟合来计算测距时间，乘以1/2光速换算出距离值。

6.根据权利要求5所述的激光测距系统，其特征在于，所述光敏接收阵列单元记录光敏接收阵列的每个像素在测距周期内的触发数量，形成一张光斑的灰度图，找到灰度图的光斑的质心位置采用：

dToF模组的激光器向场景中发射脉冲波，SPAD或者其他光敏接收元件阵列从目标物体反射回来的脉冲波，其阵列上的单个单元会被概率触发，dToF会在单帧测量时间内发射和接收N次光信号，然后记录下N次飞行时间内每个单元被触发的次数，就可以形成一个连续的2维图像，其每个单元的值就是f(x，y)，x表示的是该单元在阵列的X方向的位置，y表示的是该单元在阵列Y方向的位置，使用这个2维图像，记图像中每一像素在x方向上坐标为：Xi，对应的像素值加和为：Pi，质心在x方向上坐标为：Xo，则：

将二维图像中每一像素在y方向上坐标为：Yj，对应的像素值为：Pi，质心在y方向上坐标为：Yo，则：

7.根据权利要求6所述的激光测距系统，其特征在于，所述数据处理单元依据灰度图中光斑的质心位置确定直方图中的寻峰范围采用：

得到质心位置Xo，Yo后，可以与根据标定的检索表格确定直方图的寻峰范围；

检索表格可以标定，在激光雷达标定环节设置几个远近不同位置的标靶，将质心位置和距离范围进行标定，确认直方图寻峰范围，方便后续的DTOF直方图寻峰算法计算。

8.根据权利要求5所述的激光测距系统，其特征在于，所述光敏接收阵列为SPAD阵列、SiPM阵列或APD阵列。