【技術實現步驟摘要】
本申請屬于激光測距，尤其涉及一種雙波長同軸測距系統及方法。
技術介紹
1、激光測距技術是一種基于激光束進行距離測量的高精度方法。該技術利用激光光源發射出的高強度、單色性好、方向性強的激光束，通過特定的光學系統投射到目標物體上，然后接收反射回來的激光信號，通過測量激光信號的往返時間來計算目標物體的距離。激光測距因其高精度、遠距離測量和非接觸式測量的特點，在醫療、工業、家裝等多個領域得到了廣泛應用。
2、現有的激光測距裝置多采用單波長激光光源進行指示和測距，部分裝置則采用兩個不同波長的激光光源，一個用于測距，另一個用于指示。然而，單波長測距時由于缺乏可參照性和對比性，其測量精確度往往不足，只能進行粗略的測量。
3、為提升測量精度，現有市場通常采用增加結構精度、提高激光能量以及提升接收芯片靈敏度的方法。然而，這些方法也帶來了加工難度大、成本顯著上升的問題。如何在保證精度的同時，降低加工難度和成本，成為當前激光測距技術發展中亟待解決的重要課題。
技術實現思路
1、為克服相關技術中存在的問題，本申請實施例提供了一種雙波長同軸測距系統及方法，能夠在保證精度的同時，降低加工難度和成本。
2、本申請是通過如下技術方案實現的：
3、第一方面，本申請實施例提供了一種雙波長同軸測距系統，包括第一激光器、第二激光器、第一準直鏡、第二準直鏡、二向色鏡、第一反射鏡、擴束鏡、第二反射鏡、接收鏡片、第一接收傳感器和第二接收傳感器；
4、第一激光器、第一準
5、第一激光器的出射光的方向和第二激光器的出射光的方向互成第一預設角度；第一激光器的出射光具有第一波長；第二激光器的出射光具有第二波長；二向色鏡與第一激光器的出射光的中心軸線呈第二預設角度；第一反射鏡與第一激光器的出射光的中心軸線呈第三預設角度；第二反射鏡與第一激光器的出射光的中心軸線呈第四預設角度；
6、第一激光器的出射光通過第一準直鏡依次穿過二向色鏡、第一反射鏡、擴束鏡、第二反射鏡和接收鏡片射向被測物體；第一接收傳感器用于接收被測物反射回來的具有第一波長的光；
7、第二激光器的出射光通過第二準直鏡依次穿過二向色鏡、第一反射鏡、擴束鏡、第二反射鏡和接收鏡片射向被測物體；第二接收傳感器用于接收被測物反射回來的具有第二波長的光；第一波長的光和第二波長的光形成的數據作為計算系統至被測物的實際距離的測量數據。
8、在第一方面的一種可能的實現方式中，接收鏡片包括中心鏡片和外環鏡片；
9、外環鏡片設置在中心鏡片的四周；中心鏡片用于對從第一激光器和第二激光器發射且到達中心鏡片的光進行準直，還用于接收被測物反射回來的第二波長的光；外環鏡片用于接收被測物反射回來的第一波長的光。
10、在第一方面的一種可能的實現方式中，第二反射鏡為半反半透鏡；第一波長的光全部透過第二反射鏡；第二波長的光半反射半透過第二反射鏡。
11、在第一方面的一種可能的實現方式中，第一反射鏡與第一激光器的出射光的方向的交點位置處設置有中心孔；第一激光器的出射光通過第一準直鏡穿過二向色鏡后從中心孔射向擴束鏡；第二激光器的出射光通過第二準直鏡穿過二向色鏡后從中心孔射向擴束鏡。
12、在第一方面的一種可能的實現方式中，第一預設角度為90°；第二預設角度為135°；第三預設角度為45°；第四預設角度為45°。
13、在第一方面的一種可能的實現方式中，二向色鏡用于全透過第一波長的光，全反射第二波長的光。
14、在第一方面的一種可能的實現方式中，第一波長大于第二波長。
15、在第一方面的一種可能的實現方式中，還包括處理器；
16、第一接收傳感器和第二接收傳感器分別與處理器相連；處理器用于基于第一波長的光和第二波長的光形成的測量數據計算系統至被測物的實際距離。
17、第二方面，本申請實施例提供了一種雙波長同軸測距方法，基于如第一方面的雙波長同軸測距系統實現，包括：
18、控制第一激光器的出射光通過第一準直鏡依次穿過二向色鏡、第一反射鏡、擴束鏡、第二反射鏡和接收鏡片射向被測物體；
19、控制第二激光器的出射光通過第二準直鏡依次穿過二向色鏡、第一反射鏡、擴束鏡、第二反射鏡和接收鏡片射向被測物體；
20、控制第一接收傳感器接收被測物反射回來的具有第一波長的光；
21、控制第二接收傳感器接收被測物反射回來的具有第二波長的光；
22、基于第一波長的光和第二波長的光形成的測量數據計算系統至被測物的實際距離。
23、在第二方面的一種可能的實現方式中，基于第一波長的光和第二波長的光形成的測量數據計算系統至被測物的實際距離，包括：
24、基于第一波長的光形成的測量數據計算系統至被測物的第一距離；
25、基于第二波長的光形成的測量數據計算系統至被測物的第二距離；
26、基于第一距離和第二距離，利用差分計算得到系統至被測物的實際距離。
27、可以理解的是，上述第二方面的有益效果可以參見上述第一方面中的相關描述，在此不再贅述。
28、本申請實施例與相關技術相比存在的有益效果是：
29、本申請實施例，通過采用兩種不同波長的激光進行測距，可以分別獲得兩組獨立的測距數據，由于不同波長的激光在傳播過程中可能受到的環境影響有所不同，不同波長的激光對特定環境條件的敏感性不同，因此，結合兩組數據可以相互校正，從而提高整體測距的精度和可靠性，并且雙波長系統能夠覆蓋更廣泛的測量范圍。
30、還通過將系統設計為同軸結構，兩個激光器的出射光都沿著同一中心軸線傳播，并通過一系列光學元件最終射向被測物體，這種設計不僅簡化了系統結構，降低加工難度和成本，還確保了兩個測距光束在空間上的高度一致性，從而提高了測距的準確性和穩定性。
31、應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本說明書。
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1.一種雙波長同軸測距系統，其特征在于，包括第一激光器、第二激光器、第一準直鏡、第二準直鏡、二向色鏡、第一反射鏡、擴束鏡、第二反射鏡、接收鏡片、第一接收傳感器和第二接收傳感器；
2.如權利要求1所述的雙波長同軸測距系統，其特征在于，所述接收鏡片包括中心鏡片和外環鏡片；
3.如權利要求1所述的雙波長同軸測距系統，其特征在于，所述第二反射鏡為半反半透鏡；所述第一波長的光全部透過所述第二反射鏡；所述第二波長的光半反射半透過所述第二反射鏡。
4.如權利要求1所述的雙波長同軸測距系統，其特征在于，所述第一反射鏡與所述第一激光器的出射光的方向的交點位置處設置有中心孔；所述第一激光器的出射光通過所述第一準直鏡穿過所述二向色鏡后從所述中心孔射向所述擴束鏡；所述第二激光器的出射光通過所述第二準直鏡穿過所述二向色鏡后從所述中心孔射向所述擴束鏡。
5.如權利要求1所述的雙波長同軸測距系統，其特征在于，所述第一預設角度為90°；所述第二預設角度為135°；所述第三預設角度為45°；所述第四預設角度為45°。
6.如權利要求1至5任一項所述的雙波
7.如權利要求1至5任一項所述的雙波長同軸測距系統，其特征在于，所述第一波長大于所述第二波長。
8.如權利要求1至5任一項所述的雙波長同軸測距系統，其特征在于，還包括處理器；
9.一種雙波長同軸測距方法，其特征在于，基于如權利要求1至8任一項所述的雙波長同軸測距系統實現，包括：
10.如權利要求9所述的雙波長同軸測距方法，其特征在于，所述基于第一波長的光和第二波長的光形成的測量數據計算系統至被測物的實際距離，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種雙波長同軸測距系統，其特征在于，包括第一激光器、第二激光器、第一準直鏡、第二準直鏡、二向色鏡、第一反射鏡、擴束鏡、第二反射鏡、接收鏡片、第一接收傳感器和第二接收傳感器；
2.如權利要求1所述的雙波長同軸測距系統，其特征在于，所述接收鏡片包括中心鏡片和外環鏡片；
3.如權利要求1所述的雙波長同軸測距系統，其特征在于，所述第二反射鏡為半反半透鏡；所述第一波長的光全部透過所述第二反射鏡；所述第二波長的光半反射半透過所述第二反射鏡。
4.如權利要求1所述的雙波長同軸測距系統，其特征在于，所述第一反射鏡與所述第一激光器的出射光的方向的交點位置處設置有中心孔；所述第一激光器的出射光通過所述第一準直鏡穿過所述二向色鏡后從所述中心孔射向所述擴束鏡；所述第二激光器的出射光通過所述第二準直鏡穿過所述二向色鏡后從所述中心孔射向所述擴束鏡。
...【專利技術屬性】
技術研發人員：黃柏良，
申請(專利權)人：湖南阿秒光學科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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