一种激光测距的校准方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106646432A(43)申请公布日2017.05.10(21)申请号201710076094.4(22)申请日2017.02.13(71)申请人杜鑫地址213022江苏省常州市新北区天山路88号(72)发明人杜鑫(74)专利代理机构苏州市中南伟业知识产权代理事务所(普通合伙)32257代理人李明(51)Int.Cl.G01S7/497(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种激光测距的校准方法及装置(57)摘要本发明公开了一种激光测距的校准方法，包括以下步骤：发射RF高频信号和LO本振信号；RF高频信号中的一路通过外光路或内光路后与LO本振信号进行混频，另一路则直接与LO本振信号进行混频；两路信号的混频同步进行；对两路混频信号进行处理，排除初始相位信息，得到包含相移信息的信号；对内外光路进行切换后，重复上述步骤，对内外光路的结果进行比较，得到相位差，并将相位差转换成距离后输出测量结果。通过电子混频器，达到切换频点时记录并排除初始相位信息的目的，极大的减少了系统在切换内外光路时激光发射器件对电路系统带来的冲击响应，并有效的大幅度减少测量时间，增加了系统稳定性，适合于系统在高速、高精度测量中的应用。CN106646432ACN106646432A权利要求书1/1页1.一种激光测距的校准方法，其特征在于，包括以下步骤：发射RF高频信号和LO本振信号；所述RF高频信号中的一路通过外光路或内光路后与所述LO本振信号进行混频，另一路则直接与所述LO本振信号进行混频；两路信号的混频同步进行，其中，通过内光路或外光路的混频信号包含所述RF高频信号和LO本振信号的初始相位信息和相移信息，另一路信号包含所述RF高频信号和LO本振信号的初始相位信息；对步骤B中的两路混频信号进行处理，排除初始相位信息，得到包含相移信息的信号；对内外光路进行切换后，重复步骤A~C；对步骤C和D的结果进行比较，得到相位差，并将所述相位差转换成距离后输出测量结果。2.根据权利要求1所述的激光测距的校准方法，其特征在于：步骤D中所述切换通过电性控制或机械控制实现。3.根据权利要求1所述的激光测距的校准方法，其特征在于：步骤C中的信号处理包括信号的放大。4.根据权利要求1所述的激光测距的校准方法，其特征在于：通过外光路或内光路的RF高频信号经过光电转换。5.一种激光测距的校准装置，其特征在于，包括：发射装置，包括RF高频信号发射端和LO本振信号发射端；第一混频装置，通过两个端口分别与所述发射装置的RF高频信号发射端和LO本振信号发射端连接；第二混频装置，通过两个端口分别与内光路和外光路的输出端和所述发射装置的LO本振信号发射端连接，其中所述内光路和外光路的输入端分别与所述发射装置的RF高频信号发射端连接；控制端，其输入端分别与所述第一混频装置和所述第二混频装置的输出端连接，并输出测量结果。6.根据权利要求5所述的激光测距的校准装置，其特征在于：该装置还包括放大装置，用于对混频后的信号进行放大，并输送至所述控制端。7.根据权利要求5所述的激光测距的校准装置，其特征在于：所述第一混频装置为电子混频器。8.根据权利要求5所述的激光测距的校准装置，其特征在于：所述第二混频装置为光电转换装置。9.根据权利要求5所述的激光测距的校准装置，其特征在于：所述发射装置包括两振荡器，分别用于发射RF高频信号和LO本振信号。2CN106646432A说明书1/4页一种激光测距的校准方法及装置技术领域[0001]本发明属于光电测距领域，特别涉及一种激光测距的校准方法及装置。背景技术[0002]随着激光测距技术的发展，掌上型距离测量装置已在短距离测量中得到广泛应用。其测量基于测相位差原理，利用调制的激光光束照射被测目标，激光光束经被测目标反射后折回，将激光光束往返过程产生的相位变化换算成被测目标的距离，目前一般采用内外光路的相位差补偿原理消除电路系统的附加相移，确保测量数据不受外界环境因素影响。[0003]目前在实际测量时，发射端通过多次操作，逐一发射波长等数倍递减的多条光束，即采用多把测量尺来实现粗测、中测和精测，从而得到最终的测量结果；在每种波长的光束发射过程中，均实现一次内外光路的转换，就得到的两个结果进行相位比较，完成该把测量尺的校准，通过多次转换后，即可得到准确的测量结果。然而在实际的操作中，存在以下两个问题：（1）由于不停的在内外光路中进行转换，每次转换完成后，需对系统稳定进行等待；（2）为完成校准，需保证进入内光路和外光路的光波的初始相位相同，现有技术中，通过等周期切换来实现这一目的，这就增加了额外的等待时间；上述两个问题，使得整个操作过程时间较长，用户体验度差。[0004]鉴于