一种激光系统切换方法、系统、设备及介质与流程

所属的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“平台”。图11是本发明实施例中的一种激光系统切换设备的结构示意图。下面参照图11来描述根据本发明的这种实施方式的电子设备600。图11显示的电子设备600仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。如图11所示，电子设备600以通用计算设备的形式表现。电子设备600的组件可以包括但不限于：至少一个处理单元610、至少一个存储单元620、连接不同平台组件(包括存储单元620和处理单元610)的总线630、显示单元640等。其中，存储单元存储有程序代码，程序代码可以被处理单元610执行，使得处理单元610执行本说明书上述一种激光系统切换方法部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。例如，处理单元610可以执行如图1中所示的步骤。存储单元620可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(ram)6201和/或高速缓存存储单元6202，还可以进一步包括只读存储单元(rom)6203。存储单元620还可以包括具有一组(至少一个)程序模块6205的程序/实用工具6204，这样的程序模块6205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。总线630可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。电子设备600也可以与一个或多个外部设备700(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备600交互的设备通信，和/或与使得该电子设备600能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口650进行。并且，电子设备600还可以通过网络适配器660与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器660可以通过总线630与电子设备600的其它模块通信。应当明白，尽管图11中未示出，可以结合电子设备600使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储平台等。本发明实施例中还提供一种计算机可读存储介质，用于存储程序，程序被执行时实现的一种激光系统切换方法的步骤。在一些可能的实施方式中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在终端设备上运行时，程序代码用于使终端设备执行本说明书上述一种激光系统切换方法部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。如上所示，本实施例利用多层次标定板图像对不同的运动体均可以提供合适的定位信息，通过对相机获得的多层次标定板图像识别最小层次定位信息，获得尽可能多的定位信息，从而实现对不同运动体的自适应定位，并且可以获得较高的精度。图12是本发明实施例中的计算机可读存储介质的结构示意图。参考图12所示，描述了根据本发明的实施方式的用于实现上述方法的程序产品800，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，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。程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(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。计算机可读存储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，其中承载了可读程序代码。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。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、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。可读存储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、有线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。本实施例利用多层次标定板图像对不同的运动体均可以提供合适的定位信息，通过对相机获得的多层次标定板图像识别最小层次定位信息，获得尽可能多的定位信息，从而实现对不同运动体的自适应定位，并且可以获得较高的精度。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

背景技术：

1、在深度测量技术中，常用的激光光源有垂直腔面激光发射器(vscel)和边缘激光发射器(eel)。由于vscel发射出的光斑为圆形，并且功率较小，容易集成为阵列激光器，组成各类光斑，主要被用于结构光投射。而eel由于发射出的光斑为椭圆形，并且功率较大，主要用于tof技术测量。

2、eel激光器用于结构光技术中的主要有两种：

3、一是使用多颗eel激光器组成激光器阵列，但其一致性及可靠性较差。

4、二是使用单颗大功率eel激光器的方案，但其功率较大，散热成为问题。

5、而现有技术中的vscel激光器阵列由于vscel激光器的功率限制，难在在较远距离内实现有效的测量。

6、同时，现有激光器往往存在适宜的工作距离，即使现有系统中存在将tof技术与结构光技术相结合的方案，但也只能实现中、近距离内的探测，无法实现远、中、近更广范围内的全面探测，适用范围有限。

7、以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本技术的新颖性和创造性。

技术实现思路

1、为此，本发明将激光光源按区域进行划分与单独操作，使得在同一个激光发射周期内可以发射出不同的激光光束，从而可以对不同的区域分别采用dtof、itof和结构光技术获得深度数据，从而极大地增强了对目标区域内的数据获取精度与准确度。

2、第一方面，本发明提供一种激光系统切换方法，其特征在于，包括如下步骤：

3、步骤s1：控制激光光源分区域按第一形态发射脉冲激光，控制接收器分区域接收反射信号，并根据时间差获得第一深度；所述激光光源的区域与所述接收器的区域一一对应；

4、步骤s2：对不同区域获得的第一深度分别进行计算判断，如果所述第一深度大于第一阈值，则不改变当前状态；如果所述第一深度小于第一阈值，并且大于第二阈值，则执行步骤s3；如果所述第一深度小于第二阈值，则执行步骤s4；

5、步骤s3：将所述区域的发射顺序调至最末，并将发射出的脉冲激光调制为第二形态，以根据相位差获得第二深度；

6、步骤s4：将所述区域的发射顺序调至最末，将发射出的脉冲激光调制为第三形态，将所述区域对应的显示屏上显示预设图案，以根据视差获得第三深度。

7、第二方面，本发明提供一种激光系统切换方法，其特征在于，包括如下步骤：

8、步骤s5：控制激光光源分区域按第二形态发射脉冲激光，控制接收器分区域接收反射信号，并根据相位差获得第二深度；所述激光光源的区域与所述接收器的区域一一对应；

9、步骤s6：对不同区域获得的第二深度分别进行计算判断，如果所述第二深度大于第一阈值，则执行步骤s7；如果所述第二深度小于第一阈值，并且大于第二阈值，则不改变当前状态；如果所述第二深度小于第二阈值，则执行步骤s8；

10、步骤s7：将所述区域的发射顺序调至最前，并将发射出的脉冲激光调制为第一形态，以根据时间差获得第一深度；

11、步骤s8：将所述区域的发射顺序调至最末，将发射出的脉冲激光调制为第三形态，将所述区域对应的显示屏上显示预设图案，以根据视差获得第三深度。

12、第三方面，本发明提供一种激光系统切换方法，其特征在于，包括如下步骤：

13、步骤s9：控制激光光源分区域按第三形态发射脉冲激光，控制接收器分区域接收反射信号，将所述区域对应的显示屏上显示预设图案，并根据视差获得第三深度；所述激光光源的区域与所述接收器的区域一一对应；

14、步骤s10：对不同区域获得的第三深度分别进行计算判断，如果所述第三深度大于第一阈值，则执行步骤s11；如果所述第三深度小于第一阈值，并且大于第二阈值，则执行步骤s12；如果所述第三深度小于第二阈值，则不改变当前状态；

15、步骤s11：将所述区域的发射顺序调至最前，并将发射出的脉冲激光调制为第一形态，以根据时间差获得第一深度；

16、步骤s12：将发射出的脉冲激光调制为第二形态，以根据相位差获得第三深度。

17、可选地，所述的一种激光系统切换方法，其特征在于，所述激光激光在第一形态下的发射时间小于在第二形态下的发射时间。

18、可选地，所述的一种激光系统切换方法，其特征在于，所述激光激光在第二形态下的发射时间小于在第三形态下的发射时间。

19、可选地，所述的一种激光系统切换方法，其特征在于，所述第二形态为脉冲调制激光。

20、可选地，所述的一种激光系统切换方法，其特征在于，所述第二形态为正弦调制激光。

21、第四方面，本发明提供一种激光系统切换系统，用于实现上述任一项所述的激光系统切换方法，其特征在于，包括：

22、第一发射模块，用于控制激光光源分区域按第一形态发射脉冲激光，控制接收器分区域接收反射信号，并根据时间差获得第一深度；所述激光光源的区域与所述接收器的区域一一对应；

23、第二发射模块，用于控制激光光源分区域按第二形态发射脉冲激光，控制接收器分区域接收反射信号，并根据相位差获得第二深度；

24、第三发射模块，用于控制激光光源分区域按第三形态发射脉冲激光，控制接收器分区域接收反射信号，将所述区域对应的显示屏上显示预设图案，以根据视差获得第三深度；

25、选择模块，用于对不同区域获得的深度数据分别进行判断，如果大于第一阈值，则由所述第一发射模块发射；如果小于第一阈值，并且大于第二阈值，则由所述第二发射模块发射；如果小于第二阈值，则由所述第三发射模块发射。

26、第五方面，本发明提供一种激光系统切换设备，其特征在于，包括：

27、处理器；

28、存储器，其中存储有所述处理器的可执行指令；

29、其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述任意一项所述激光系统切换方法的步骤。

30、第六方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，用于存储程序，其特征在于，所述程序被执行时实现前述任意一项所述激光系统切换方法的步骤。

31、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

32、本发明将激光光源分区域发射脉冲激光，可以减小激光光源的瞬时功率，降低对驱动电源的要求，同时，由于驱动电源功率的限制，本发明采用的激光光源也可以具有更大的输出功率，从而探测更远的距离。

33、本发明中激光光源可以在一个发射周期内发射出三种不同的光束，从而可以根据目标对象的远近选择合适地激光类型，从而通过最佳的深度测量技术获得精确的深度数据。

34、本发明根据不同光源类型对发射顺序进行调整，保证dtof所需脉冲最先发射，其他脉冲在后发射，使得相邻脉冲激光的时间固定，且具有较高的一致性，同时，使得发射周期持续的时间可以不同。