本发明涉及加速度传感器技术领域，尤其涉及一种加速度传感器、一种加速度测量装置和一种加速度测量方法。
背景技术：
相关技术中，通常是采用基于牛顿第二定律的加速度传感器获取被测物体的加速度，而该基于牛顿第二定律的加速度传感器一般只用于获取被测物体的加速度，因此，该基于牛顿第二定律的加速度传感器的功能比较单一，并且应用场景也比较单一，大大降低了用户的体验度，而且，该基于牛顿第二定律的加速度传感器的生产成本较高，同时，对被测物体的加速度的检测精度也不够高。
技术实现要素：
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种加速度传感器，在被测物体移动的过程中，通过获取液晶透镜在不同时刻对被测物体移动方向上的目标对象进行成像聚焦时对应的焦点电压，能够更加准确的计算出被测物体的加速度，而且生产成本较低，同时提高了加速度传感器的功能性，应用场景更加广泛，提高了用户的体验度。
本发明的第二个目的在于提出一种加速度测量装置。
本发明的第三个目的在于提出一种加速度测量方法。
本发明的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
为实现上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种加速度传感器，包括：成像器；液晶透镜，所述液晶透镜设置在所述成像器之前；以及控制器，用于控制施加在所述液晶透镜的电压，并通过所述成像器获取在不同电压下目标对象的图像，以及对所述在不同电压下目标对象的图像进行数字化处理以生成数字化信息，并根据所述数字化信息确定所述液晶透镜分别对所述目标对象进行第一成像聚焦至第四成像聚焦，以及根据所述第一成像聚焦至第四成像聚焦获取第一焦点电压至第四焦点电压，并根据所述第一焦点电压至第四焦点电压计算加速度。
根据本发明实施例的加速度传感器，通过控制器控制施加在液晶透镜的电压，并通过成像器获取在不同电压下目标对象的图像，以及对在不同电压下目标对象的图像进行数字化处理以生成数字化信息，并根据数字化信息确定液晶透镜分别对目标对象进行第一成像聚焦至第四成像聚焦，以及根据第一成像聚焦至第四成像聚焦获取第一焦点电压至第四焦点电压，并根据第一焦点电压至第四焦点电压生成加速度，从而在被测物体移动的过程中，通过获取液晶透镜在不同时刻对被测物体移动方向上的目标对象进行成像聚焦时对应的焦点电压，能够更加准确的计算出被测物体的加速度，而且生产成本较低，同时提高了加速度传感器的功能性，应用场景更加广泛，提高了用户的体验度。
另外，根据本发明上述实施例的加速度传感器还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述液晶透镜具体用于，在第一时间段的起始时刻和结束时刻分别对所述目标对象进行第一成像聚焦和第二成像聚焦，并在第二时间段的起始时刻和结束时刻分别对所述目标对象进行第三成像聚焦和第四成像聚焦；所述控制器具体用于，获取所述第一成像聚焦和第二成像聚焦时所述液晶透镜的第一焦点电压和第二焦点电压，并获取所述第三成像聚焦和第四成像聚焦时所述液晶透镜的第三焦点电压和第四焦点电压，以及根据所述第一焦点电压和所述第二焦点电压计算所述第一时间段的第一平均速度，和根据所述第三焦点电压和所述第四焦点电压计算所述第二时间段的第二平均速度，以及根据所述第一平均速度和所述第二平均速度计算加速度。
根据本发明的一个实施例，所述控制器，包括：焦点电压获取模块，用于获取所述第一成像聚焦和第二成像聚焦时所述液晶透镜的第一焦点电压和第二焦点电压，并获取所述第三成像聚焦和第四成像聚焦时所述液晶透镜的第三焦点电压和第四焦点电压；平均速度获取模块，用于根据所述第一焦点电压和第二焦点电压计算所述第一时间段的第一平均速度，和根据所述第三焦点电压和所述第四焦点电压计算所述第二时间段的第二平均速度；加速度生成模块，用于根据所述第一平均速度和所述第二平均速度计算所述加速度。
根据本发明的一个实施例，所述平均速度获取模块包括：焦距获取子模块，用于根据所述第一焦点电压和所述第二焦点电压获取第一成像聚焦时的第一焦距和第二成像聚焦时的第二焦距，以及根据所述第三焦点电压和所述第四焦点电压获取第三成像聚焦时的第三焦距和第四成像聚焦时的第四焦距；物距获取子模块，用于根据所述第一焦距和所述第二焦距计算第一成像聚焦和第二成像聚焦时的第一物距和第二物距，以及用于根据所述第三焦距和所述第四焦距计算第三成像聚焦和第四成像聚焦时的第三物距和第四物距；以及平均速度生成子模块，用于根据所述第一物距、所述第二物距和所述第一时间段计算第一平均速度，以及根据所述第三物距、所述第四物距和所述第二时间段计算第二平均速度。
根据本发明的一个实施例，所述焦距获取子模块根据所述液晶透镜的焦距-焦点电压映射关系确定焦距；所述物距获取子模块根据以下公式计算物距：
1/u+1/d＝1/f，
其中，u为所述物距，d为像距，f为所述焦距，其中，所述像距为所述成像器的成像面到液晶透镜之间的距离。
根据本发明的一个实施例，还包括：存储器，用于对所述目标对象的图像进行保存。
为实现上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种加速度测量装置，包括：主体；设置在所述主体之上的多个上述的加速度传感器，，分别用于检测被测物体在多个方向上的加速度。
根据本发明实施例的加速度测量装置，通过设置在主体之上的多个加速度传感器，在被测物体移动的过程中，能够更加准确地计算出被测物体在多个方向上的加速度，而且生产成本较低，同时提高了加速度传感器的功能性，应用场景更加广泛，提高了用户的体验度。
为实现上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种加速度测量方法，所述加速度测量方法应用于本发明任一实施例提供的加速度传感器，所述加速度测量传感器包括成像器和液晶透镜，其中，所述液晶透镜设置在所述成像器之前，所述加速度测量方法包括以下步骤：控制施加在所述液晶透镜的电压，并通过所述成像器获取在不同电压下目标对象的图像；对所述在不同电压下目标对象的图像进行数字化处理以生成数字化信息；根据所述数字化信息确定所述液晶透镜分别对所述目标对象进行第一成像聚焦至第四成像聚焦；根据所述第一成像聚焦至第四成像聚焦获取第一焦点电压至第四焦点电压，并根据所述第一焦点电压至第四焦点电压计算加速度。
根据本发明实施例的加速度测量方法，控制施加在液晶透镜的电压，并通过成像器获取在不同电压下目标对象的图像，以及对在不同电压下目标对象的图像进行数字化处理以生成数字化信息，并根据数字化信息确定液晶透镜分别对目标对象进行第一成像聚焦至第四成像聚焦，以及根据第一成像聚焦至第四成像聚焦获取第一焦点电压至第四焦点电压，并根据第一焦点电压至第四焦点电压计算加速度，从而在被测物体移动的过程中，通过获取液晶透镜在不同时刻对被测物体移动方向上的目标对象进行成像聚焦时对应的焦点电压，能够更加准确的计算出被测物体的加速度，而且生产成本较低，同时提高了加速度传感器的功能性，应用场景更加广泛，提高了用户的体验度。
另外，根据本发明上述实施例的加速度测量方法还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述分别对目标对象进行第一成像聚焦至第四成像聚焦，包括：在第一时间段的起始时刻和结束时刻分别对所述目标对象进行第一成像聚焦和第二成像聚焦，并在第二时间段的起始时刻和结束时刻分别对所述目标对象进行第三成像聚焦和第四成像聚焦；所述根据所述第一成像聚焦至第四成像聚焦获取第一焦点电压至第四焦点电压，并根据所述第一焦点电压至第四焦点电压计算加速度，包括：获取所述第一成像聚焦和第二成像聚焦时液晶透镜的第一焦点电压和第二焦点电压，并获取所述第三成像聚焦和第四成像聚焦时所述液晶透镜的第三焦点电压和第四焦点电压，以及根据所述第一焦点电压和所述第二焦点电压计算所述第一时间段的第一平均速度，和根据所述第三焦点电压和所述第四焦点电压计算所述第二时间段的第二平均速度，以及根据所述第一平均速度和所述第二平均速度计算加速度。
根据本发明的一个实施例，所述根据所述第一焦点电压和所述第二焦点电压计算所述第一时间段的第一平均速度，和根据所述第三焦点电压和所述第四焦点电压计算所述第二时间段的第二平均速度，包括：根据所述第一焦点电压和所述第二焦点电压获取第一成像聚焦时的第一焦距和第二成像聚焦时的第二焦距，以及根据所述第三焦点电压和所述第四焦点电压获取第三成像聚焦时的第三焦距和第四成像聚焦时的第四焦距；根据所述第一焦距和所述第二焦距计算第一成像聚焦和第二成像聚焦时的第一物距和第二物距，以及根据所述第三焦距和所述第四焦距计算第三成像聚焦和第四成像聚焦时的第三物距和第四物距；根据所述第一物距、所述第二物距和所述第一时间段计算第一平均速度，以及根据所述第三物距、所述第四物距和所述第二时间段计算第二平均速度。
根据本发明的一个实施例，根据所述液晶透镜的焦距-焦点电压映射关系确定焦距；以及根据以下公式计算物距：
1/u+1/d＝1/f，
其中，u为所述物距，d为像距，f为所述焦距，其中，所述像距为所述成像器的成像面到液晶透镜之间的距离。
根据本发明的一个实施例，还包括：获取所述目标对象的图像；对所述目标对象的图像进行保存。
为实现上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时能够实现本发明第三方面实施例提出的加速度测量方法。
根据本发明实施例的计算机可读存储介质，通过执行上述的加速度测量方法，在被测物体移动的过程中，通过获取液晶透镜在不同时刻对被测物体移动方向上的目标对象进行成像聚焦时对应的焦点电压，能够更加准确的计算出被测物体的加速度，而且生产成本较低，同时提高了加速度传感器的功能性，应用场景更加广泛，提高了用户的体验度。
附图说明
图1为根据本发明实施例的加速度传感器的结构示意图；
图2为根据本发明一个实施例的控制器的方框示意图；
图3为根据本发明一个实施例的液晶透镜的结构剖面图；
图4为根据本发明另一个实施例的控制器的方框示意图；
图5为根据本发明一个实施例的在某一时间段内测量被测物体的加速度的方法示意图；
图6为根据本发明一个实施例的加速度传感器的结构示意图；
图7为根据本发明实施例的加速度测量装置的方框示意图；
图8为根据本发明一个具体实施例的加速度测量装置的结构示意图；
图9为根据本发明实施例的加速度测量方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图来描述根据本发明实施例提出的加速度传感器、加速度测量装置、加速度测量方法和计算机可读存储介质。
图1是根据本发明实施例的加速度传感器的结构示意图。如图1所示，本发明实施例的加速度传感器10可包括成像器100、液晶透镜200和控制器300。
其中，液晶透镜200设置在成像器100之前；控制器300用于控制施加在所述液晶透镜的电压，并通过所述成像器获取在不同电压下目标对象的图像，以及对所述在不同电压下目标对象的图像进行数字化处理以生成数字化信息，并根据所述数字化信息确定所述液晶透镜分别对所述目标对象进行第一成像聚焦至第四成像聚焦，以及根据第一成像聚焦至第四成像聚焦获取第一焦点电压至第四焦点电压，并根据第一焦点电压至第四焦点电压生成加速度。
根据本发明的一个实施例，液晶透镜200具体用于，在第一时间段的起始时刻和结束时刻分别对目标对象进行第一成像聚焦和第二成像聚焦，并在第二时间段的起始时刻和结束时刻分别对目标对象进行第三成像聚焦和第四成像聚焦；控制器300具体用于，获取第一成像聚焦和第二成像聚焦时液晶透镜200的第一焦点电压和第二焦点电压，并获取第三成像聚焦和第四成像聚焦时液晶透镜200的第三焦点电压和第四焦点电压，以及根据第一焦点电压和第二焦点电压计算第一时间段的第一平均速度，和根据第三焦点电压和第四焦点电压计算第二时间段的第二平均速度，以及根据第一平均速度和第二平均速度计算加速度。
根据本发明的一个实施例，如图2所示，控制器300可包括焦点电压获取模块310、平均速度获取模块320和加速度生成模块330。其中，焦点电压获取模块310用于获取第一成像聚焦和第二成像聚焦时液晶透镜200的第一焦点电压和第二焦点电压，并获取第三成像聚焦和第四成像聚焦时液晶透镜200的第三焦点电压和第四焦点电压；平均速度获取模块320用于根据第一焦点电压和第二焦点电压计算第一时间段的第一平均速度，和根据第三焦点电压和第四焦点电压计算第二时间段的第二平均速度；加速度生成模块330用于根据第一平均速度和第二平均速度计算加速度。
具体而言，可将本发明实施例的加速度传感器10设置在被测物体上，例如设置在被测物体的前端，使得加速度传感器10和被测物体能够同步运动。在被测物体移动的过程中，可在被测物体正前方选取一个目标对象(可为一个固定的外界参照物，例如，树、建筑物等)，并通过加速度传感器10中的液晶透镜200对该目标对象进行成像聚焦。此时，通过获取在各个时间段内对目标对象进行成像聚焦时的物距的变化量，即可获取在各时间段内被测物体相对于目标对象所移动的距离，从而可获取被测物体在各时间段的平均速度，进而可获取被测物体的加速度。
需要说明的是，如图3所示，液晶透镜200通常由上下两层驱动电极板以及液晶层组成，其中，上下两层驱动电极板夹持液晶层。当液晶透镜200处于工作状态时，可在上层驱动电极板中的不同子电极与下层驱动电极板之间施加不同的电压，例如，va和vb，其中，va≠vb。通过改变上层驱动电极板中的不同子电极与下层驱动电极板间的电压，来调节液晶盒内电场强度在水平方向上的分布，进而控制不同区域液晶分子扭转角度的排列分布，以形成光程差分布，从而实现调焦变焦。同时，通过液晶透镜200采用反差对焦的方式对目标对象进行成像聚焦，具体地，可通过成像器获取在不同电压下目标对象的图像，即捕捉每个焦点上的图像，并对捕捉到的多个图像进行数字化处理以生成数字化信息(数字化信息可为一个数矩阵)。通过控制器300中的计算芯片单元可计算出多个图像的反差量，并对比筛选出多个反差量中的最大值，以及将焦点放置在反差量最大的焦点上，由此，可确定液晶透镜200对目标对象进行一次成像聚焦，重复上述步骤，可实现液晶透镜200分别对目标对象进行第一成像聚焦至第四成像聚焦。
其中，在每次成像聚焦完成时，可获取此时液晶透镜200对应的电压值，即液晶透镜200的焦点电压v，该焦点电压v可为上层驱动电极板中的不同子电极与下层驱动电极板间的电压的组合，例如，可为上层驱动电极板中的不同子电极与下层驱动电极板间的各个电压的平均值或者数列等。也就是说，在通过液晶透镜200对目标对象进行成像聚焦时，液晶透镜200的焦点电压v与焦距f存在着一定的映射关系。
另外，在对目标对象进行成像聚焦时，像距d、物距u和焦距f存在一定关系，并且可根据以下公式(1)计算物距u：
1/u+1/d＝1/f，(1)
其中，d为像距，即目标对象在成像器100中的成像面上所成的像到液晶透镜200的距离，从而像距可为成像器的成像面到液晶透镜的距离，为已知值，用户可根据实际需要调节；u为物距，即目标对象到液晶透镜200的距离；f为焦距，即液晶透镜200的光心到光聚集的焦点的距离。
也就是说，在对目标对象进行成像聚焦时，液晶透镜200的焦点电压v与焦距f存在着一定的映射关系，并且焦距f和物距u存在着一定的关系。因此，液晶透镜200的焦点电压v和物距u存在着一定的关系，根据液晶透镜200的焦点电压v的变化量，可获取物距u的变化量。
因此，本发明实施例中，可通过液晶透镜200在不同时刻分别对目标对象进行第一成像聚焦至第四成像聚焦，并根据第一成像聚焦至第四成像聚焦时对应的焦点电压计算加速度的大小，具体地，可在第一时间段的起始时刻和结束时刻分别对目标对象进行第一成像聚焦和第二成像聚焦，并分别获取第一成像聚焦和第二成像聚焦时液晶透镜200的第一焦点电压和第二焦点电压，以根据第一焦点电压和第二焦点电压获取在第一时间段内对目标对象进行成像聚焦时的物距的变化量，从而获取在第一时间段内被测物体相对于目标对象所移动的距离，进而计算被测物体在第一时间段内的第一平均速度，类似地，可在第二时间段的起始时刻和结束时刻分别对目标对象进行第三成像聚焦和第四成像聚焦，并分别获取第三成像聚焦和第四成像聚焦时液晶透镜200的第三焦点电压和第四焦点电压，从而获取在第二时间段内被测物体相对于目标对象所移动的距离，进而计算被测物体在第二时间段内的第二平均速度，根据第一平均速度和第二平均速度计算加速度。
其中，第一时间段和第二时间段可根据实际情况进行标定，并且，第一时间段和第二时间段所表示的时间均需大于液晶透镜200对焦的时间，以确保在第一时间段的起始时刻和结束时刻，以及在第二时间段的起始时刻和结束时刻可分别进行一次成像聚焦。举例而言，如果液晶透镜200对焦的时间小于200ms，则第一时间段和第二时间段所表示的时间可分别为200ms。
由此，在被测物体移动的过程中，通过获取液晶透镜在不同时刻对被测物体移动方向上的目标对象进行成像聚焦时对应的焦点电压，能够更加准确的计算出被测物体的加速度，而且生产成本较低，同时提高了加速度传感器的功能性，应用场景更加广泛，提高了用户的体验度。
下面结合具体实施例来详细说明如何根据第一焦点电压和第二焦点电压计算第一时间段的第一平均速度，以及如何根据第三焦点电压和第四焦点电压计算第二时间段的第二平均速度。
根据本发明的一个实施例，如图4所示，平均速度获取模块320可包括焦距获取子模块321、物距获取子模块322和平均速度生成子模块323。
其中，焦距获取子模块321用于根据所述第一焦点电压和所述第二焦点电压获取第一成像聚焦时的第一焦距和第二成像聚焦时的第二焦距，以及根据所述第三焦点电压和所述第四焦点电压获取第三成像聚焦时的第三焦距和第四成像聚焦时的第四焦距；物距获取子模块322用于根据所述第一焦距和所述第二焦距计算第一成像聚焦和第二成像聚焦时的第一物距和第二物距，以及用于根据所述第三焦距和所述第四焦距计算第三成像聚焦和第四成像聚焦时的第三物距和第四物距；以及平均速度生成子模块323用于根据所述第一物距、所述第二物距和所述第一时间段计算第一平均速度，以及根据所述第三物距、所述第四物距和所述第二时间段计算第二平均速度。
需要说明的是，在加速度传感器10投入使用之前，例如在加速度传感器出厂之前，可对同一物体进行多次成像聚焦的试验，以获取焦距f与液晶透镜200的焦点电压v之间的映射关系。
具体地，在对同一物体进行成像聚焦时，像距d为已经固定值，并且，像距d、物距u和焦距f满足上述公式(1)。
当物距u的大小发生改变时，焦距f的大小也会发生相应的变化，对应地，液晶透镜200的焦点电压v的大小也会发生变化，此时，可将物距u代入公式(1)计算出对应的焦距f，同时，可检测出对应的液晶透镜200的焦点电压v，从而得出一组焦距f和对应的液晶透镜200的焦点电压v。
由此，通过多次改变物距u的大小，可获取多组焦距f和对应的液晶透镜200的焦点电压v，从而建立焦距f与液晶透镜200的焦点电压v之间的映射关系，以及将其预先存储在加速度传感器10，以便于确定焦距时调用。
因此，焦距获取子模块321可根据液晶透镜200的焦距-焦点电压映射关系确定焦距，即，焦距获取子模块321在获取到第一焦点电压v1和第二焦点电压v2时，调用焦距-焦点电压映射关系，以获取对应的第一成像聚焦时的第一焦距f1和第二成像聚焦时的第二焦距f2，并在获取到第三焦点电压v1和所述第四焦点电压v4时，调用焦距-焦点电压映射关系，以获取对应的第三成像聚焦时的第三焦距f3和第四成像聚焦时的第四焦距f4。
进一步地，由于像距d、物距u和焦距f可满足公式(1)，且像距d为固定已经值，因此，在通过焦距获取子模块321确定第一成像聚焦时的第一焦距f1和第二成像聚焦时的第二焦距f2后，可通过物距获取子模块322根据公式(1)计算第一成像聚焦和第二成像聚焦时的第一物距u1和第二物距u2，即，
通过对公式组(2)进行化简可得到第一物距u1和第二物距u2。同理，在通过焦距获取子模块321确定第三成像聚焦时的第三焦距f3和第四成像聚焦时的第四焦距f4后，也可通过物距获取子模块322根据公式(1)计算第三成像聚焦和第四成像聚焦时的第三物距u3和第四物距u4。
可以理解的是，物距即目标对象到液晶透镜200的光心的距离，也即加速度传感器10与目标对象之间的距离，因此，在被测物体移动的过程中，可根据各时间段内在起始时刻对目标对象进行成像聚焦时的焦距，获取在该时间段的起始时刻测量加速度传感器10与目标对象之间的第一距离，并根据各时间段内在结束时刻对目标对象进行成像聚焦时的焦距，获取在该时间段的结束时刻测量加速度传感器10与目标对象之间的第二距离。根据各时间段内的第一距离和第二距离，可计算出在对应的时间段内被测物体相对于目标对象所移动的距离。将计算出的被测物体相对于目标对象所移动的距离除以该时间段所对应的时间，即可获取该时间段内被测物体的平均速度。
举例而言，以盒厚为15μm的液晶透镜200为例，该液晶透镜200的对焦速度小于200ms。在第一时间段内，如图5所示，假设第一时间段的起始时刻与结束时刻之间的时间间隔为δt1(例如，可为200ms)，在第一时间段的起始时刻，通过加速度传感器10中的液晶透镜200对目标对象进行第一成像聚焦时，根据第一焦点电压v1可获取对应的第一成像聚焦时的第一焦距f1，将第一焦距f1代入公式(1)可计算出对应的第一物距u1；在第一时间段的结束时刻，通过加速度传感器10中的液晶透镜200对目标对象进行第二成像聚焦时，根据第二焦点电压v2可获取对应的第二成像聚焦时的第二焦距f2，将第二焦距f2代入公式(1)可计算出对应的第二物距u2。根据第一物距u1和第二物距u2可计算出第一时间段内被测物体相对于目标对象所移动的距离x1，其中，x1＝u1-u2，将计算出的被测物体相对于目标对象所移动的距离x1除以第一时间段所对应的时间δt1，可获取该时间段内被测物体的第一平均速度v1，即v1＝x1/δt1。
类似地，在第二时间段内，假设第二时间段的起始时刻与结束时刻之间的时间间隔为δt2(例如，可为200ms)，在第二时间段的起始时刻，通过加速度传感器10中的液晶透镜200对目标对象进行第三成像聚焦时，根据第三焦点电压v3可获取对应的第一成像聚焦时的第三焦距f3，将第三焦距f3代入公式(1)可计算出对应的第三物距u3；在第二时间段的结束时刻，通过加速度传感器10中的液晶透镜200对目标对象进行第四成像聚焦时，根据第四焦点电压v4可获取对应的第四成像聚焦时的第四焦距f4，将第四焦距f4代入公式(1)可计算出对应的第四物距u4。根据第三物距u3和第四物距u4可计算出第二时间段内被测物体相对于目标对象所移动的距离x2，其中，x2＝u3-u4，将计算出的被测物体相对于目标对象所移动的距离x2除以第二时间段所对应的时间δt2，可获取该时间段内被测物体的第二平均速度v2，即v2＝x2/δt2。
根据加速度的计算公式可知，a＝(v2-v1)/t，其中，v1可为第一平均速度，v2可为第二平均速度，t为第一时间段的起始时刻到第二时间段的结束时刻的时间，第二时间段的开始时刻可在第一时间段的结束时刻之前，a为加速度。
在实际应用中，为了便于计算，可令第一时间段的结束时刻为第二时间段的起始时刻，即，t＝δt1+δt2。此时，a＝(v2-v1)/(δt1+δt2)。例如，当δt1＝δt2＝200ms时，a＝(v2-v1)/400，由此，可计算出400ms内被测物体的加速度。
可以理解的是，为了能够准确地计算出被测物体在预设时间内的加速度，可将预设时间划分为n个时间段，以及依据上述方式分别计算出各时间段内被测物体的加速度，即a1、a2、…、an，并获取这n个加速度的平均值，以获取被测物体在预设时间内的加速度，即a＝(a1+a2+…+an)/n，其中n可根据液晶透镜200的对焦速度进行确定。例如，当液晶透镜200的对焦速度小于200ms时，如果计算被测物体在1s内的加速度，则n的取值可为2，此时，a＝(a1+a2)/2，由此，可以秒为单位监控被测物体在每一秒内的加速度并进行显示。理论上，当对液晶透镜200的对焦速度进行无限缩小时，即可得到被测物体在某一时刻的瞬时加速度值。
根据本发明的一个实施例，如图6所示，加速度传感器10还可包括存储器400。其中，存储器400用于对目标对象的图像进行保存。
具体而言，本发明实施例中的加速度传感器10除了具有实时检测被测物体加速度的功能外，还可实时获取目标对象的图像，并将该图像保存在存储器中，从而能够实现对被测物体的周围环境进行实时监控，以便于被测物体实时获取其周围的环境信息，从而大大提高了加速度传感器的功能性，应用场景更加广泛，例如，该加速度传感器10可应用在车辆中，除了可检测车辆的加速度，还可用作车载记录仪，以实时获取车辆的周围环境信息，当然，该加速度传感器10还可应用于其它场景，例如，运动健康的检测、地震、振动监测等场景。
综上所述，根据本发明实施例的加速度传感器，通过控制器控制施加在液晶透镜的电压，并通过成像器获取在不同电压下目标对象的图像，以及对在不同电压下目标对象的图像进行数字化处理以生成数字化信息，并根据数字化信息确定液晶透镜分别对目标对象进行第一成像聚焦至第四成像聚焦，以及根据第一成像聚焦至第四成像聚焦生成第一焦点电压至第四焦点电压，并根据第一焦点电压至第四焦点电压生成加速度，从而在被测物体移动的过程中，通过获取液晶透镜在不同时刻对被测物体移动方向上的目标对象进行成像聚焦时对应的焦点电压，能够更加准确地计算出被测物体的加速度，而且生产成本较低，同时提高了加速度传感器的功能性，应用场景更加广泛，提高了用户的体验度。
图7是根据本发明实施例的加速度测量装置的方框示意图。如图7所示，该加速度测量装置可包括主体20和设置在主体20之上的多个上述的加速度传感器10。其中，该多个加速度传感器10分别用于检测被测物体在多个方向上的加速度。
举例而言，如图8所示，加速度测量装置可包括主体20和设置在主体20之上的三个上述的加速度传感器10，以分别检测被测物体在x轴、y轴和z轴方向上的加速度。
具体地，在实际应用中，可通过主体20和分别设置在主体20的x轴、y轴和z轴三个方向上的加速度传感器10构成一个加速度测量装置，并将该加速度测量装置安装在被测物体上，以分别检测被测物体在x轴、y轴和z轴方向上的加速度。其中，检测被测物体的加速度的方法可参见上述实施例，为避免冗余，在此不再详述。
根据本发明实施例的加速度测量装置，通过设置在主体之上的多个加速度传感器，在被测物体移动的过程中，能够更加准确地计算出被测物体在多个方向上的加速度，而且生产成本较低，同时提高了加速度传感器的功能性，应用场景更加广泛，提高了用户的体验度。
图9是根据本发明实施例的加速度测量方法的流程图。
需要说明的是，本发明实施例的方法可应用于上述实施例中的加速度传感器，如图1所示，该加速度传感器可包括成像器和液晶透镜，其中，该液晶透镜可设置在成像器之前。
如图9所示，本发明实施例的加速度测量方法可包括以下步骤：
s1，控制施加在液晶透镜的电压，并通过成像器获取在不同电压下目标对象的图像。
s2，对在不同电压下目标对象的图像进行数字化处理以生成数字化信息。
s3，根据数字化信息确定液晶透镜分别对目标对象进行第一成像聚焦至第四成像聚焦。
s2，根据第一成像聚焦至第四成像聚焦获取第一焦点电压至第四焦点电压，并根据第一焦点电压至第四焦点电压计算加速度。
根据本发明一个实施例，分别对目标对象进行第一成像聚焦至第四成像聚焦，包括：在第一时间段的起始时刻和结束时刻分别对目标对象进行第一成像聚焦和第二成像聚焦，并在第二时间段的起始时刻和结束时刻分别对目标对象进行第三成像聚焦和第四成像聚焦；根据第一成像聚焦至第四成像聚焦获取第一焦点电压至第四焦点电压，并根据第一焦点电压至第四焦点电压计算加速度，包括：获取第一成像聚焦和第二成像聚焦时液晶透镜的第一焦点电压和第二焦点电压，并获取第三成像聚焦和第四成像聚焦时液晶透镜的第三焦点电压和第四焦点电压，以及根据第一焦点电压和第二焦点电压计算第一时间段的第一平均速度，和根据第三焦点电压和第四焦点电压计算第二时间段的第二平均速度，以及根据第一平均速度和第二平均速度计算加速度。
根据本发明的一个实施例，根据第一焦点电压和第二焦点电压计算第一时间段的第一平均速度，和根据第三焦点电压和第四焦点电压计算第二时间段的第二平均速度，包括：根据第一焦点电压和第二焦点电压获取第一成像聚焦时的第一焦距和第二成像聚焦时的第二焦距，以及根据第三焦点电压和第四焦点电压获取第三成像聚焦时的第三焦距和第四成像聚焦时的第四焦距；根据第一焦距和第二焦距计算第一成像聚焦和第二成像聚焦时的第一物距和第二物距，以及根据第三焦距和第四焦距计算第三成像聚焦和第四成像聚焦时的第三物距和第四物距；根据第一物距、第二物距和第一时间段计算第一平均速度，以及根据第三物距、第四物距和第二时间段计算第二平均速度。
根据本发明的一个实施例，可根据液晶透镜的焦距-焦点电压映射关系确定焦距；以及，
可根据以下公式计算物距：
1/u+1/d＝1/f，
其中，u为所述物距，d为像距，f为所述焦距，其中，像距为成像器的成像面到液晶透镜之间的距离。
根据本发明的一个实施例，加速度测量方法还可包括：获取目标对象的图像；对目标对象的图像进行保存。
需要说明的是，本发明实施例的加速度测量方法中未披露的细节，请参照本发明实施例的加速度传感器中所披露的细节，具体这里不再详述。
根据本发明实施例的加速度测量方法，控制施加在液晶透镜的电压，并通过成像器获取在不同电压下目标对象的图像，以及对在不同电压下目标对象的图像进行数字化处理以生成数字化信息，并根据数字化信息确定液晶透镜分别对目标对象进行第一成像聚焦至第四成像聚焦，以及根据第一成像聚焦至第四成像聚焦获取第一焦点电压至第四焦点电压，并根据第一焦点电压至第四焦点电压计算加速度，从而在被测物体移动的过程中，通过获取液晶透镜在不同时刻对被测物体移动方向上的目标对象进行成像聚焦时对应的焦点电压，能够更加准确的计算出被测物体的加速度，而且生产成本较低，同时提高了加速度传感器的功能性，应用场景更加广泛，提高了用户的体验度。
此外，本发明的实施例还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的加速度测量方法。
根据本发明实施例的计算机可读存储介质，通过执行上述的加速度测量方法，在被测物体移动的过程中，通过获取液晶透镜在不同时刻对被测物体移动方向上的目标对象进行成像聚焦时对应的焦点电压，能够更加准确的计算出被测物体的加速度，而且生产成本较低，同时提高了加速度传感器的功能性，应用场景更加广泛，提高了用户的体验度。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
另外，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。