亚星游戏官网-www.yaxin868.com

专利名称：红外线测距装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测距装置，特别涉及一种红外线测距装置。
背景技术：
众所周知，非接触式的测量装置越来越多的运用在生活的各个方面，尤其以红外线测距 装置被广泛的运用。根据/ = j4/i 2 (扎中I为光强，R为红外线测距装置勹被测物之间的距 离，A为常数)，传统的红外线测距装置仅通过计S红外线发射前后的光强以测S距离。
然而，由于传统的红外线测距装置一般只冇一个红外线光源，并口.这个红外线仅能发射 出一种波长的红外线，于足当被测物的色彩对该波长的红外线的吸收率较髙而反射率较低时 ，就会使得红外线测距装置中的取像序.元所感测的红外线的光强不能真实的反应足该波长的 红外线在传播过程中对光强造成的损失，导致红外线测距装置的测S精度不髙。 发明闪容
冇鉴于此，冇必要提供一种能提髙测S精度的红外线测距装置。 一种红外线测距装置，用于测勹被测物之间的距离；所述红外线测距装置包拈一光 源模组、一取像序.元、一控制序.元、一光强累积序.元及一比较计算序.元；所述光源模组包拈 多个用以发射出波长不同而强度相同的红外线的子光源；所述控制序.元控制多个子光源以不 相重叠的时序发射出红外线，并控制取像序.元分别感测经被测物反射冋的由不同波长的红外 线形成的画而；所述光强累积序.元用于分别对取像序.元所感测的每个画而中的像素点的光强 分别进行累积计算；所述比较计算中.元对每个画而累积后的光强进行比较，并根据光强最人 的画而对应的红外线的光强袞减计算出红外线测距装置勹被测物之间的距离。
木发明提供的红外线测距装置通过多个不同波长的红外线子光源分时照射被测物，并选 取光强最人的画而所对应的红外线去计算红外线测距装置勹被测物之间的距离，减小了红外 线在传播过程中因被测物的色彩对扎光强造成的损失，从而提髙了S测精度。


图1足木发明实施方式提供的红外线测距装置的结构示意图。 图2足图ι中的红外线测距装置中红外线发射和图像釆集时序图。 主要元件符号说明
红外线测距装置100被测物200光源模组10第一子光源11
第二子光源12
取像单元20
镜头21
滤光片22
感测器23
控制单元30
光强累积单元40
比较计算单元50
显示单元60
电源单元70
具体实施例方式以下将结合附图对本发明作进一步的详细说明。如图1至2所示，为本发明实施方式提供的一种红外线测距装置100，用于量测其 与被测物200之间的距离；所述红外线测距装置100包括一光源模组10、一取像单元20、一 控制单元30、一光强累积单元40、一比较计算单元50、一显示单元60及一电源单元70。所述光源模组10包括多个发射红外线的子光源，且所述子光源为点光源，其所发 射的光线为发散光束。所述多个子光源以不相重叠的时序发射出相同强度的红外线，且 每个子光源所发射的红外线的波长均不相同。本实施方式中，所述光源模组10包括一发 射出第一波长的红外线的第一子光源11及一发射出第二波长的红外线的第二子光源12， 且第一波长与第二波长的红外线的发射强度相同。所述红外线的波长大于680nm且小于 1050nm，所述第一子光源11和第二子光源12都是红外线发光二极管。可以理解，所述光源 模组10包括的用以发射不同波长的红外线的子光源的个数越多，当在测量不同色彩的被 测物200时，越可以找到被测物200的色彩对红外线反射率影响最小的红外线。所述取像单元20包括一镜头21、一滤光片22及一感测器23，所述滤光片22用于 滤掉除红外线以外的其他光线，所述感测器23为单色感测器。所述取像单元20的朝向固 定，且用于分时采集经被测物200反射回来的不同波长的红外线所形成的图像。当经被测 物200反射回的反射光线投射到镜头21后，反射光线在穿过滤光片22时一些非红外线被 滤除，所述感测器23仅感测由被测物200反射回的红外线，从而有效提高了感测器23所采 集的图像的信噪比。本实施方式中，所述取像单元20分时采集经被测物200反射回来的第 一波长的红外线和第二波长的红外线分别形成的第一图像和第二图像。所述控制单元30与光源模组10和取像单元20相电性连接，该控制单元30用于 控制光源模组10中的多个子光源在不同的时候发射出红外线，并控制取像单元20分时采 集由被测物200反射回来的由不同波长的红外线所形成的图像。本实施方式中，所述控制 单元30产生第一时序Tl和第二时序T2用于控制光源模组10中的第一子光源11和第二 子光源12在不同时间发射出红外线，并产生第三时序T3用于控制取像单元20分别在第一 子光源11和第二子光源12发射出红外线的时候分时采集由被测物200反射回来的第一图 像和第二图像。所述光强累积单元40与所述取像单元20相电性连接，并用于对取像单元20所采集的图像的光强进行计算，其中所述光强为照射到单位面积上的光通量。所述光强累积单 元40对所采集的图像中的像素点的光强进行叠加，以计算出整个图像的光强。本实施方式 中，所述光强累积单元40分别对第一图像和第二图像的光强进行计算，以得出每张图像的 光强。通过对整个图像中每个像素点的光强进行叠加，有效提高了对反射的红外线的强度 的感测范围。所述比较计算单元50与光强累积单元40相电性连接，该比较计算单元50对光强 累积单元40所得出的每一张图像的光强进行比较。本实施方式中，通过对第一图像和第二 图像叠加后的光强比较，并确定光强最大的图像所对应的红外线。然后根据红外线在传播 过程中其光强与传播的距离的平方成反比的原理，使用光强最大的图像所对应的红外线计 算出与被测物200之间的距离。所述显示单元60与比较计算单元50相电性连接，并用于实时显示比较计算单元 50所量测的与被测物200之间的距离值。所述电源单元70电性连接于控制单元30和显示单元60之间，所述控制单元30 控制光源模组10中的第一子光源11和第二子光源12发射出相同强度的红外线。在使用过程中，当一被测物200进入到取像单元20的取像视角范围之内时，假设 该被测物200对第一波长的红外线的反射率较高而对第二波长的红外线的反射率相对较 低，所述取像单元20分别采集被测物200反射的第一波长的红外线所形成的第一图像以及 反射的第二波长的红外线所形成的第二图像。经光强累积单元40分别对第一图像和第二 图像的光强进行叠加后，由于被测物200对第一波长的红外线反射率相对较高，则所述比 较计算单元50确定出第一图像比第二图像的光强要高，从而该比较计算单元50通过第一 波长的红外线发射时和接收时的光强计算与待测物200之间的距离。假设该被测物200对第一波长的红外线的反射率较低而对第二波长的红外线的 反射率相对较高时，所述取像单元20分别采集被测物200反射的第一波长的红外线所形成 的第一图像以及反射的第二波长的红外线所形成的第二图像。经光强累积单元40分别对 第一图像和第二图像的光强进行叠加后，由于被测物200对第二波长的红外线反射率相对 较高，则所述比较计算单元50确定出第二图像比第一图像的光强要高，从而该比较计算单 元50通过第二波长的红外线发射时和接收时的光强计算红外线测距装置100与待测物200 之间的距离。在实施方式中，为了提高计算精度，所述比较计算单元50内存储有一般环境中红 外线的强度，所述取像单元20所采集的图像的光强应等于光强累积单元40所得出的光强 减去一般环境中红外线的强度。本发明提供的红外线测距装置通过多个不同波长的红外线光源分时照射被测物， 并选取光强最大的画面所对应的红外线去计算与被测物之间的距离，有效减小了因被测物 的色彩对距离量测的影响，从而提高了量测精度。本发明提供的红外线测距装置通过多个不同波长的红外线子光源分时照射被测 物，并选取光强最大的画面所对应的红外线去计算与被测物之间的距离，减小了红外线在 传播过程中因被测物的色彩对其光强造成的损失，从而提高了量测精度。
权利要求
1.一种红外线测距装置，用于测量其与被测物之间的距离；所述红外线测距装置包括 一光源模组、一取像单元、一控制单元、一光强累积单元及一比较计算单元；所述光源模组 包括多个用以发射出波长不同而强度相同的红外线的子光源；所述控制单元控制多个子光 源以不相重叠的时序发射出红外线，并控制取像单元分别感测经被测物反射回的由不同波 长的红外线形成的画面；所述光强累积单元用于分别对取像单元所感测的每个画面中的像 素点的光强分别进行累积计算；所述比较计算单元对每个画面累积后的光强进行比较，并 根据光强最大的画面对应的红外线的光强衰减计算出红外线测距装置与被测物之间的距1 O
2.如权利要求1所述的红外线测距装置，其特征在于所述红外线的波长大于680nm 且小于1050nm。
3.如权利要求1所述的红外线测距装置，其特征在于所述取像单元包括一镜头、一滤 光片及一感测器，所述滤光片滤掉除红外线以外的其他光线，所述感测器为单色感测器。
4.如权利要求1所述的红外线测距装置，其特征在于所述子光源均为发光二极管。
5.如权利要求1所述的红外线测距装置，其特征在于所述光强累积单元对所采集的 图像中的每个像素点的光强进行叠加，以计算出整个图像的光强。
6.如权利要求1所述的红外线测距装置，其特征在于所述红外线测距装置还包括一 显示单元，所述显示单元显示比较计算单元所量测的距离值。
7.如权利要求1所述的红外线测距装置，其特征在于所述红外线测距装置还包括一 电源单元，所述电源单元用于向光源模组及显示单元提供电源。
全文摘要
本发明提供一种红外线测距装置，其包括光源模组、取像单元、控制单元、光强累积单元及比较计算单元；光源模组包括多个用以发射出波长不同而强度相同的红外线的子光源；控制单元控制多个子光源以不相重叠的时序发射出红外线，并控制取像单元分别感测经被测物反射回的由不同波长的红外线形成的画面；光强累积单元用于分别对所感测的每个画面中的像素点的光强分别进行累积计算；比较计算单元对每个画面累积后的光强进行比较，并根据光强最大的画面所对应的红外线的光强衰减计算出红外线测距装置与被测物之间的距离。通过选取光强最大的画面所对应的红外线去计算与被测物之间的距离，减小了红外线在传播过程中因被测物的色彩对红外线光强造成的损失。
文档编号G01S17/08GK102116863SQ20091031271
公开日2011年7月6日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者张仁淙 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司