一种激光测距光强自动调整方法和系统

技术领域

本发明涉及激光测距技术领域，特别涉及一种激光测距光强自动调整方法和系统。

背景技术

目前现有激光测距装置对外发出的激光的光强通常是固定的，因此在实际测距过程中，激光测距装置的检测点的反射光强容易受到距离的影响，此时需要人眼判定检测点位置，如果检测点位置比较远，而光强较小，会导致人眼无法准确辨别对应的检测点位置。因此现有固定光强的测距方法缺乏灵活性，且对较大距离的测距点人眼辨识效果不佳。

发明内容

本发明其中一个发明目的在于提供一种激光测距光强自动调整方法和系统，所述方法和系统配置有光强自动调整程序，根据测距仪的计算模块得到当前检测点和测距仪的距离后，并获取反射光强，可以根据所述反射光强自动调整当前激光发射光强，从而使得不同距离的检测点可以反射相对稳定光强的反射光，便于人眼快速识别查找。

本发明另一个发明目的在于提供一种激光测距光强自动调整方法和系统，所述方法和系统直接对激光测距仪接收端捕获反射光强，并通过实验获取人眼的光强可接受阈值，通过检测激光测距仪在接收端的反射光强和对应人眼光强可接受阈值进行对比，并自动调整发射光强使得激光测距仪在接收端的反射光强满足所述人眼光强可接受阈值条件，从而避免不同颜色、不同光线传输介质的影响光强调整，也无需对发射光强需要的增益量或减少量的计算。

本发明另一个发明目的在于提供一种激光测距光强自动调整方法和系统，所述方法和系统通过对反射光强进行灰度值计算来显示反射光强的强度，采用对反射点图像转化为灰度值计算，因此无需计算复杂的光通量和反射点大小，从而减少了计算成本，并提高了判断精度。

为了实现至少一个上述发明目的，本发明进一步提供一种激光测距光强自动调整方法，所述方法包括：

根据人眼光强接受度实验，配置人眼可接受度光强阈值；

利用激光测距仪捕获反射光相位差和光强；

根据所述反射光相位差计算激光发射位置和激光反射位置之间的距离；

根据所述人眼可接受度光强阈值调整激光测距仪的发射光光强，使得捕获到的反射光光强符合上述人眼可接受度光强阈值条件。

根据本发明其中一个较佳实施例，所述人眼可接受度光强的上限阈值和下限阈值配置方法包括：预设检测距离和标准反射面，其中在所述预设检测距离下对人眼光强接受度实验的不同检测对象进行不同光强的标准反射面检测点位置正确性判断，统计所有人不同光强下标准检测面的检测点的判断正确率，设置第一正确率阈值和第二正确率阈值，分别计算所述第一正确率阈值和第二正确率阈值下的人眼可接受度光强。

根据本发明另一个较佳实施例，所述第一正确率阈值为85％，上下差值为2％，所述第二正确率阈值为95％，上下差值为2％，统计所述检测对象在所述正确率阈值为85％时的发射光强S

根据本发明另一个较佳实施例，4、根据权利要求3所述的一种激光测距光强自动调整方法，其特征在于，根据实验检测到的对应正确率阈值下的反射光强后，计算所述激光测距仪接收端捕获的实际反射光强P

根据本发明另一个较佳实施例，根据实验检测到的对应正确率阈值下的反射光强后，计算所述激光测距仪接收端捕获的实际反射光强P

根据本发明另一个较佳实施例，根据实验检测到的对应正确率阈值下的反射光强后，计算所述激光测距仪接收端捕获的实际反射光强P

根据本发明另一个较佳实施例，所述反射光强的计算对比方法包括：将实验或激光测距仪实际检测的反射光强图像转化为灰度图，并识别反射光强的灰度值，根据所述灰度值判断所述实验或激光测距仪的反射光强值，并进行反射光对比。

根据本发明另一个较佳实施例，分别设置最低发射光强值和最高发射光强值，若计算得到检测点距离所需要的发射光强大于所述最高发射光强值，则自动选定所述最高发射光强值为发射光强；若检测计算得到检测点距离所需要的发射光强小于所述最低发射光强值，则选定所述最低发射光强值为发射光强。

为了实现至少一个上述发明目的，本发明进一步提供一种激光测距光强自动调整系统，所述系统执行上述一种激光测距光强自动调整方法。

本发明进一步提供一种计算机可读存储介质，所述计算可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现上述一种激光测距光强自动调整方法。

附图说明

图1显示的是本发明一种激光测距光强自动调整方法的流程示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

请结合图1，本发明公开了一种激光测距光强自动调整方法和系统，所述方法主要包括如下步骤：建立人眼光强接受度实验，用于获取实际人眼在不同光强下检测点位置判断的准确性。根据所述人眼光强接受度实验得到的数据，设置不同准确率下的人眼光强接受度的光强阈值，其中所述人眼光强接受度的光强阈值包括上限阈值和下限阈值，人眼可接受度光强上限阈值和下限阈值分别用于在不距离条件下控制发射光强，使得测距仪的发射光强经过目标反射面反射后达到人眼位置的反射光满足上述人眼光强接受度阈值范围内。本发明将上述实验得到的不同准确率下的反射光强和激光测距仪实际检测的接收端反射光强，并进行对比调整激光发射光强，可以无需光路传输的过程量计算，直接通过光路结果对光路发射光强的调整。由于不同反射面和不同介质的光路对光强影响不同，但本发明仅从光路结果上忽略上述影响，提高了光强调整效果。

具体而言，所述人眼光强接受度实验的具体步骤包括：选定被检测人员，确定被检测人员的视力情况，去除色弱、色盲等视力障碍检测对象的干扰，其中所述被检测人员人数大于100。近视眼带上眼镜后满足一定视力要求可以作为被检测对象。进一步配置实验装置和条件：其中选定纯白色背景反射板作为标准反射面，选定发射绿色激光的激光测距仪，配置所述纯白色背景反射板距离光源标准距离为5米，且人眼距离所述纯白色背景反射板为相同的5米，在所述人眼位置附近配置有反射光强检测器，用于检测人眼位置的反射光强，所述激光测距仪在单位标准距离(比如1米)处设置有发射光光强检测器，用于检测标准位置发射光光强，并计算对应单位标准距离的光强衰减系数，其中在所述纯白色背景反射板上配置有高度刻度，该高度刻度线可以被每个检测人员观测到，其中所述高度刻度线可被设置在纯白色背景板边缘。当绿色激光被发射到所述白色背景反射板上时，被检测人员可以根据高度刻度线读出当前激光测距仪的发射光在反射面上检测点高度。若被检测人员无法准确判断当前激光测距仪的发射光在反射面上检测点高度，则认定为当前检测人员无法准确判断检测点位置，同时若当前被检测人员读出的检测点高度误差过大，则同样可以判定为未准确判断检测点位置。

所述人眼光强接受度实验方法包括：所述被检测人员在观测到所述白色背景反射板的反射面上检测点位置后，立即手动输入观测到的反射面检测点高度值。若未观测到，则输入“未观测到”。每一位被检测人员均观测所述白色背景反射板的反射面上检测点并记录位置后，进一步配置不同的发射光强再次照射所述白色背景反射板，形成新高度位置的检测点，让所有被检测人员再次观测新的检测点并获取观测到的检测点高度值，直到配置的所有发射光强梯度的光强均被检测人员观测并读取对应高度值。进一步统计所有被检测人员在不同梯度光强下的检测点位置判断数据。在本发明其中一个较佳实施例中，为了防止相邻被检测人员交互的干扰，本发明针对每个被检测人员的检测点照射高度均重新配置。在完成上述检测点判断后，统计所有发射光强下所有被检测人员对检测点位置判断的准确率。当光强较弱时，不同人对光强敏感程度不同，因此准确率会下降。因为存在一定的检测误差，以及当光强较强时，不同人对不同光的敏感程度差异较大的问题，并非所有检测人员均可以100％识别当前检测点的位置。另外还涉及到发射光强限值问题，虽然发射光强越高，反射光越强，对应被检测人员观测到检测点位置的准确性越高，然而实际上发射光强不能无限大，且存在光强的功效考虑，若达到百分之百正确率则光强的选择范围可以很高，反而不利于激光测距仪的整体功耗和视觉检测效果之间的平衡。因此本发明根据绝大部分观测者可以准确判断检测点位置的光强作为阈值考虑。

也就是说，本发明根据所述每个光强检测点获取的被检测人员对检测点位置判断准确率分别设置光强阈值，比如设置第一光强阈值，根据所述被检测人员对检测点位置判断准确率为百分之90附近的光强值作为所述第一光强阈值。在本发明其中一个较佳实施例中，以所述第一光强阈值当前人眼位置可接受光强阈值，后续在不同距离测距时，用于控制所述激光测距仪的发射光强，使得当测距仪测量到的检测点距离光源的距离发生变化时，在满足当前人眼位置处的反射光强大于等于所述第一光强阈值时，根据该距离和光强衰减公式得到测距仪需要的发射光强值，进一步在激光测距仪内部系统中生成对应的发射光强调整指令，使得所述发射光强值在经过反射后在检测人眼位置处的光强大于所述第一光强阈值。在本实施例中，并未完全考虑发射光强的功耗问题，因此可能存在发射光强过高的问题，因为只要激光测距仪的发射光大于所述第一光强阈值均满足检测人眼对检测点位置判断准确率要求。实际上部分发射光无需如此高的功耗问题。

因此为了解决上述功耗限制的技术问题，本发明进一步配置不同光强下所有被检测人员对检测点位置判断的准确率的第一准确率阈值和第二准确率阈值，举例来说，根据对实验的分析和综合误差的判断，设置标准值85％附近准确率为第一准确率阈值，设置标准值95％附近准确率为第二准确率阈值。由于上述第一准确率阈值和第二准确率阈值可能并非是标准的预设数值，因此本发明在上述标准值下设置2％的误差范围内获取最接近标准值的实验对应的准确率阈值。若实验中准确率未满足要求，则需要分析误差原因或配置粒度更细的光强梯度进行实验，得到满足要求的第一准确率阈值和第二准确率阈值。因此通过上述设置可以查找到第一准确率阈值和第二准确率阈值对应的第一光强阈值和第二光强阈值，其中统计所述检测对象在所述正确率阈值为85％附近时的发射光强S

在本发明另一个较佳实施例中，由于不同环境光照下，人眼对反射光强的接收程度不同，本发明进一步设置环境光强对人眼可接受度影响实验，具体方法包括：配置不同功率的环境灯作为环境光强的模拟装置，本实验通过上述环境灯模拟出在太阳底下高亮环境光强A、普通中亮环境B和室内、地下室等低亮环境C的环境光强。在上述不同环境光强下分别测试对应的高亮环境光强A、中亮环境B和低亮环境下的人眼激光光强可接受度，人眼激光光强可接受度实验按照上述实验测到正确率在第一光强阈值和第二光强阈值下，进一步得到不同环境光强所需要的发射光强。

其中本发明在得到上述反射光强的第一光强阈值P

在本发明其中一个较佳实施例中，本发明进一步在所述激光测距仪上安装摄像头，通过摄像头拍摄获取反射光图像，由于现有光强计算方式需要计算光通量和光电面积，计算方式复杂。因此本发明采用光强的灰度值转化方式简化计算所述反射光光强计算，通过拍摄的反射光光强图像得到对应反射光斑的图像，并计算反射光斑的灰度值，其中所述反射光斑的灰度值计算方式为所述反射光斑所有像素灰度值的均值，用于表示该光斑的整体灰度值，同时也表示该反射光斑的光强。同样的，本发明对上述第一光强阈值和第二光强阈值对应的光强拍摄后转化为对应反射光斑所有像素的灰度值均值，并计算得到所述第一光强阈值和第二光强阈值。上述灰度值均值仅为本发明其中一个较佳实施例，在本发明另一些较佳实施例中还通过配置光斑大小计算作为光强的一个参数进行反射光强计算。

由于发射光强的存在硬件和标准的限制，因此本发明分别设置最低发射光强值和最高发射光强值，其中所述最高发射光强在发射光强的最高标准范围内，若计算得到检测点反射光强所需要的发射光强大于所述最高发射光强值，则自动选定所述最高发射光强值为发射光强；若检测计算得到检测点反射所需要的发射光强小于所述最低发射光强值，则选定所述最低发射光强值为发射光强。此时所述激光测距仪通过上述方法可以实现同时满足功耗要求、发射光强标准要求和一定范围内的人眼辨识要求的激光测距方法。

需要说明的是，

本发明公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。本发明公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本申请上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线段、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线段的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线段、电线段、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明，本发明的目的已经完整并有效地实现，本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。