0045] 其中，所述解调单元包括移相器和解调器，所述移相器用于接收所述调制单元所 产生的周期性信号并按设定的相位差对其移相得到解调信号，所述解调器用于利用所述解 调信号对所述TOF传感器阵列输出的电信号进行解调得到所述TOF传感器阵列各个像素的 测量信号。
[0046] 其中，所述解调单元还包括相位差调整接口，用于调整所述移相器的所述设定的 相位差。
[0047] 其中，所述解调单元包括第一子解调单元和第二子解调单元，所述第一子解调单 元用于产生与调制信号同频且相位差为〇的第一解调信号，并用第一解调信号对所述TOF传感器阵列输出的电信号进行解调，得到测量信号的实部，所述第二子解调单元用于产生 与调制信号同频且相位差为90°的第二解调信号，并用第二解调信号对所述TOF传感器阵 列输出的电信号进行解调，得到测量信号的虚部。
[0048] 根据本发明的另一方面，还提供了一种利用前述基于动态光散射技术的悬浮颗粒 粒径测量装置的悬浮颗粒粒径测量方法，包括下列步骤：
[0049] 1)生成振幅调制的入射光，并用所述入射光照射待测悬浮颗粒溶液中的目标点；
[0050] 2)用TOF传感器阵列接收来自于所述待测悬浮颗粒溶液中的目标点的出射光，进 行光电转换后输出相应的电信号；
[0051] 3)对TOF传感器阵列输出的电信号进行解调，得到对应于TOF传感器阵列各个像 素的测量信号；以及
[0052] 4)根据TOF传感器阵列的各个像素的位置和对应的测量信号，得出不同像素所接 收的出射光时域信号的时延以及这些像素所接收的所述出射光时域信号的互相关结果，进 而基于Schaetzel算法和动态光散射技术计算出待测悬浮颗粒粒径。
[0053] 其中，所述步骤3)还包括：用与调制信号同频且相位差为0的第一解调信号对所 述TOF传感器阵列输出的电信号进行解调，得到所述测量信号的实部，用与调制信号同频 且相位差为90°的第二解调信号，对所述TOF传感器阵列输出的电信号进行解调，得到测 量信号的虚部。
[0054] 其中，所述步骤4)包括下列子步骤：
[0055] 41)根据每个像素的测量信号的实部和虚部得到该像素所接收的所述出射光的频 域信号，进而得出像素所接收的所述出射光时域信号之间的互相关结果；
[0056] 42)根据光速和每个像素距离所述目标点的距离，得到像素像素所接收的所述出 射光时域信号之间的时延；
[0057] 43)基于Schaetzel算法和动态光散射技术计算出待测悬浮颗粒粒径。
[0058] 其中，所述步骤41)包括下列子步骤：
[0059] 411)根据每个像素的测量信号的实部和虚部得到该像素所接收的所述出射光的 频域信号；
[0060] 412)根据任意两个像素所接收的所述出射光的频域信号的乘积，得出这两个像素 所接收的所述出射光时域信号的互相关结果。
[0061] 其中，所述步骤42)包括下列子步骤：
[0062] 421)根据光速和每个像素距离所述目标点的距离，得到任意两个像素所接收的所 述出射光的飞行时间差；
[0063] 422)将所述飞行时间差作为这两个像素所接收的出射光时域信号之间的时延。
[0064] 其中，所述步骤43)还包括：根据像素之间对应的所述飞行时间差，在预设的时延 范围内，选择多组成对的像素，利用这些成对的像素所对应的所述时延及其所述互相关结 果，基于Schaetzel算法和动态光散射技术计算出待测悬浮颗粒粒径。
[0065] 其中，所述步骤43)还包括：当多组成对的像素所对应的时延相同时，计算这些时 延相同的像素组对应的所述互相关结果的平均值，再用所述平均值作为对应于相应时延的 互相关结果。
[0066] 其中，所述调制信号的频率在IMHz以上。
[0067] 与现有技术相比，本发明具有下列技术效果：
[0068] 1、本发明用面阵替代单独的光子探测器，能够从更多角度探测光子，从而获得更 完整的散射信息，进而提高粒径测量结果的精度。
[0069] 2、本发明中光源强度和相位可调，可根据需要方便地调整延时T。
[0070] 3、本发明便于将延时T置于更合理的区间，有助于减少测量误差。
[0071] 4、本发明更加便于操作。
【附图说明】
[0072] 以下，结合附图来详细说明本发明的实施例，其中：
[0073] 图1示出了本发明一个实施例的测量光路示意图；
[0074] 图2示出了本发明一个实施例的悬浮颗粒粒径测量装置的光电结构的原理示意 图；
[0075] 图3示出了对不同浓度的悬浮颗粒溶液样品，基于本发明TOF相机所采集的互相 关数据所得的粒径测量结果与基于自相关算法的粒径测量结果的对比示意图。
【具体实施方式】
[0076] 本案发明人深入研究了现有的Schaetzel方案，多次散射发生在一个相对较大的 区域，根据比尔-朗勃特定理，光强在散射过程中呈指数衰减，故多次散射光干涉产生的散 斑的尺寸远远小于单次散射光干涉产生的散斑。亦即多次散射光干涉产生的散斑空间相关 性更小。
[0077] 实际测量过程中，Schaetzel方案需要通过调节两个雪崩二极管的空间位置，使得 它们之间的微小距离既不超过单次散射产生的散斑尺寸的量级，同时又远大于多次散射光 干涉产生的散斑的尺寸。这样，一方面，对于单次散射产生的散斑，这两个雪崩二极管的探 测数据可以近似等效为同一个测量点的探测数据，另一方面，对于多次散射产生的散斑来 说，这两个雪崩二极管之间的距离较远，二者的探测数据几乎没有空间相关性，因此两个雪 崩二极管所测数据的互相关主要是单次散射干涉产生的散斑所产生的互相关，多次散射的 贡献可以忽略。这样就抑制了多次散射对测量结果的影响。然而，要达到理想的效果，就必 须确保两个雪崩二极管的空间位置调节的精度，而现有的Schaetzel方案中往往需要通过 人工操作的方式来调整雪崩二极管的位置，导致误差增加。这种误差在互相关抑制多次散 射偏差的算法中还会传递甚至放大，导致最终的粒径测量结果不准确。
[0078] 发明人针对上述问题，首次提出了基于TOF(time-〇f-flight)图像传感器获取多 组互相关信息，进而实现悬浮颗粒粒径测量的方案。TOF图像传感器实际上是一种用于拍 摄含距离信息的图片的装置，它由多个像素在二维平面上接收并存储光子。实际拍摄过程 是光子的积分过程，因此在曝光时间内的传感器输出也是所接收光子的积分，发明人通过 对入射光做振幅调制，对图像传感器端做初相可调的振幅调制，方便地将所接收光子的积 分数据转换为互相关信息，从而利用TOF图像传感器实现了基于DLS技术的悬浮颗粒粒径 测量。并且，由于TOF图像传感器实际上是由多个TOF图像传感单元组成的二维阵列，其中 每个像素都能够独立的记录和输出所接收光子的积分信息，因此这种方案下，只需要选择 合适的像素在合适时刻的数据进行组合计算，即可获得能够抑制多次散射偏差的互相关数 据，这样就避免了人工手动调节接收单元的位置引入的误差，从而提高粒径测量结果的准 确度。
[0079] 下面结合实施例对本发明做进一步的描述。
[0080] 图1示出了本发明一个实施例的测量光路示意图，图2示出了图1实施例的悬浮 颗粒粒径测量装置的光电结构的原理示意图。参考图1、图2，本实施例中，悬浮颗粒粒径测 量装置包括光源6,调制器（即信号发生器），移相器，TOF传感器阵列5,用于容纳待测溶 液的容器1，以及计算设备（如1、2中未示出）。其中，光源6发出的入射光3照射到用于 容纳待测溶液的容器1中，TOF传感器阵列5位于容器的另一端，用于接收和记录通过容器 的出射光4的光信息。TOF传感器阵列也可称为TOF阵列。图1中用于容纳待测溶液的容 器1周围还设置了折射率匹配桶2,用于对折射率进行匹配，这是本领域技术人员易于理解 的。通常来说，光源为激光器，激光发出后照射到溶液中的一点，本实施例中所测的悬浮颗 粒实际上就是被照射的那一点处的悬浮颗粒。
[0081] 图2示出了本实施例的悬浮颗粒粒径测量装置的光电结构的原理示意图。参考图 2,作为调制器的信号发生器与激光器连接，用于对激光器的出射光的幅度进行调整，调制 信号为周期性信号，使得激光器出射信号亦为周期性信号，记为Su (t)。信号发生器还与移 相器连接，这样，移相器输出与光源信号同周期的信号_S&vp⑴再将输出信号与TOF 阵列所接收的信号ru(t)通过乘法器叠加进行解调，得到所需的测量信号。此处，乘法器起 到了解调器的作用。测量信号经过计算设备的数据处理，可获得TOF阵列不同像素在不同 时间段所接收信号的互相关信号，进而可以基于DLS算法得到悬浮颗粒粒径。本实施例中， 移相器和乘法器构成解调单元，该解调单元用于产