成像物體反射后的光路上。
[0034]脈沖激光器101為單個激光脈沖寬度小于10納秒，每間隔一定時間才工作一次的激光器，具有較大輸出功率和較高的亮度，例如，可以是紅寶石激光器、藍(lán)寶石激光器、氮分子激光器、準(zhǔn)分子激光器等，所述脈沖激光器101可以由脈沖信號來控制發(fā)射激光脈沖的周期或者時間間隔。
[0035]所述激光接收器102可以為像增強器也可以為光開關(guān)等具有選通功能的能夠接收激光脈沖且將接收到的激光脈沖發(fā)射出去的光學(xué)儀器。于本發(fā)明實施例中，所述激光接收器102的選通可以由脈沖信號來控制，例如，具有一定占空比的脈沖。
[0036]所述成像裝置103能夠在快門打開時，通過傳像機構(gòu)將激光脈沖透射到感光元件上，由感光元件通過光電轉(zhuǎn)換將激光脈沖轉(zhuǎn)換為電信號，再收集感光元件產(chǎn)生的電信號，經(jīng)過放大器放大及濾波器處理等操作后，生成所需的圖像。其中，在一次曝光時間結(jié)束后，就輸出一次圖像。
[0037]本發(fā)明實施例中，所述脈沖激光器101將多個激光脈沖按照預(yù)設(shè)發(fā)射間隔依次發(fā)射，發(fā)射出的每個激光脈沖經(jīng)所述成像物體反射后由所述激光接收器102按照預(yù)設(shè)選通間隔依次接收，所述激光接收器102將接收到的每個激光脈沖輸入所述成像裝置103中，所述成像裝置103將在預(yù)設(shè)曝光時間內(nèi)接收到的多個激光脈沖形成圖像。
[0038]進(jìn)一步，所述激光接收器102的開啟時間可以比所述脈沖激光器101的開啟時間延遲一個預(yù)設(shè)時間，也可以同步開啟。例如，當(dāng)激光脈沖的傳播路徑比較短的時候，所述脈沖激光器101發(fā)出的激光經(jīng)過所述成像物體的反射后射入所述激光接收器102的時間非常短，幾乎可以忽略不計，所述激光接收器102的開啟時間和所述脈沖激光器101的開啟時間可以相同，或者相近。當(dāng)激光脈沖的傳播路徑比較長的時候，所述激光接收器102的開啟時間可以比所述脈沖激光器101的開啟時間延遲一定時間。也就是說，所述激光接收器102的開啟時間和所述脈沖激光器101的開啟時間可以根據(jù)激光脈沖在傳輸介質(zhì)中的傳播速度和傳播路徑靈活設(shè)置，優(yōu)選地，可以設(shè)置所述激光接收器102的開啟時間較短且激光接收器102開啟時，恰好是激光脈沖經(jīng)成像物體反射后到達(dá)所述激光接收器102時。
[0039]本發(fā)明實施例，利用激光接收器102按照預(yù)設(shè)選通間隔依次接收由所述成像物體反射的每個激光脈沖，其中，所述預(yù)設(shè)選通間隔表示按照預(yù)設(shè)間隔選通，即表示激光接收器102是按照預(yù)設(shè)間隔開啟的，以保證所述激光接收器102開啟的時刻恰好是激光脈沖經(jīng)物體反射后到達(dá)激光接收器102的時刻，而在其他時間都處于關(guān)閉狀態(tài)，然后，成像裝置103將預(yù)設(shè)曝光時間內(nèi)的所有的激光脈沖經(jīng)轉(zhuǎn)換后的電子信號轉(zhuǎn)換成圖像，與現(xiàn)有的距離選通成像系統(tǒng)的單脈沖成像相比，能夠?qū)⒃谝粋€曝光時間內(nèi)接收到的多個激光脈沖累加后生成圖像，有效提高了在一個曝光時間內(nèi)接收到的激光脈沖的亮度，從而有效提高了距離選通成像的圖像質(zhì)量。
[0040]進(jìn)一步地，本發(fā)明實施例可以通過一個同步控制裝置104為所述脈沖激光器101、激光接收器102和成像裝置103輸入控制信號，即所述同步控制裝置104分別與所述脈沖激光器101、所述激光接收器102和所述成像裝置103耦合。具體的控制方式如圖2所示，T1、T2和Τ3均為所述同步控制裝置104發(fā)出的控制信號，如圖2所示，所述控制信號為具有一定占空比的脈沖信號，以所述成像系統(tǒng)的一次曝光時間為例，所述控制方式可以包括:
[0041]同步控制裝置104發(fā)出控制信號Τ1至所述成像裝置103，以使所述成像裝置103開啟快門并處于曝光時間，其中，控制信號Τ1的脈沖寬度為所述成像裝置103的預(yù)設(shè)曝光時間的長度。
[0042]所述同步控制裝置104發(fā)出控制信號Τ2至所述脈沖激光器101，所述控制信號Τ2為一個周期信號，每個周期信號包括一定寬度的脈沖和一定寬度的低電平，優(yōu)選地，所述脈沖激光器101可以為高電平觸發(fā)，即接收到控制信號T2中的脈沖時發(fā)出一個激光脈沖，因此，所述同步控制裝置104通過所述控制信號T2控制所述脈沖激光器101發(fā)射多個激光脈沖，其中，發(fā)射間隔為控制信號T2的兩個相鄰脈沖的時間差值。優(yōu)選的，所述控制信號T2的起始時間比所述控制信號T1的起始時間延遲了一個預(yù)設(shè)時間Atl。
[0043]另外，所述同步控制裝置104發(fā)送控制信號T3至所述激光接收器102，所述控制信號T3也為一個周期信號，所述激光接收器102在所述控制信號T3的脈沖下將快門打開，即在所述控制信號T3的脈沖的寬度內(nèi)，可以接收經(jīng)所述成像物體反射后的激光脈沖，因此，所述激光接收器102的選通間隔為所述控制信號T3的相鄰的兩個脈沖之間的時間間隔。優(yōu)選地，所述控制信號T3的起始時間比所述控制信號T2的起始時間延遲了一個預(yù)設(shè)時間A t2，即所述控制信號T3是根據(jù)所述控制信號T2預(yù)設(shè)一個固定的延時時間△ t2而設(shè)定，即T3的每個脈沖與T2的每個脈沖相比，延遲△ t2?？刂菩盘朤3的每個脈沖的寬度由所述成像物體的景深決定，景深越大，所述控制信號T3的每個脈沖的寬度越大，所述寬度等于所述成像物體的景深除以激光在當(dāng)前介質(zhì)的傳播速度。
[0044]根據(jù)實際需求可以通過所述成像裝置103的預(yù)設(shè)曝光時間、所述脈沖激光器101的預(yù)設(shè)發(fā)射間隔和所述激光接收器102的預(yù)設(shè)選通間隔設(shè)定在所述成像裝置103的一個預(yù)設(shè)曝光時間內(nèi)將所需數(shù)量的激光脈沖積累，例如，預(yù)計在一個預(yù)設(shè)曝光時間內(nèi)將五個激光脈沖積累，則所述控制信號的T1的脈沖寬度(即一個曝光時間的長度)大于或等于所述控制信號T3的五個周期信號總長度，假設(shè)所述控制信號T3的每個周期信號的長度為a，其中所述控制信號T3的每個周期信號的脈沖寬度為a/2，則所述控制信號的T1的脈沖寬度大于或等于5a0
[0045]下面將具體結(jié)合圖2所示的控制信號描述同步控制裝置104是如何對脈沖激光器101、成像裝置103以及激光接收器102進(jìn)行控制的。
[0046]所述同步控制裝置104首先發(fā)送控制信號T1將所述成像裝置103開啟，以使所述成像裝置103處于曝光狀態(tài)，延遲時間△ tl后將所述控制信號T2輸入到所述脈沖激光器101，其中，所述控制信號T2由五個周期信號構(gòu)成，當(dāng)然T2也可以由其他數(shù)量的周期信號構(gòu)成，在此不做限定，所述脈沖激光器101根據(jù)所述控制信號T2將多個激光脈沖依次發(fā)射，然后，所述同步控制裝置104在將所述控制信號T2發(fā)送至所述脈沖激光器101后，延遲預(yù)設(shè)時間A t2發(fā)送控制信號T3至所述激光接收器102，則所述同步控制裝置104完成一次控制流程。
[0047]其中，所述預(yù)設(shè)曝光時間的起始時間si早于所述預(yù)設(shè)發(fā)射間隔的起始時間s2，所述預(yù)設(shè)曝光時間的結(jié)束時間el晚于所述預(yù)設(shè)選通間隔的結(jié)束時間e3，例如圖2中，所述控制信號T1的起始時間早于所述控制信號T2的起始時間，所述控制信號T1的結(jié)束時間晚于所述控制信號T2的結(jié)束時間，相當(dāng)于所述控制信號T1的脈沖的寬度大于所述控制信號T2的起始時間與所述控制信號T2的結(jié)束時間之間的總寬度。
[0048]所述預(yù)設(shè)時間△ t2根據(jù)所述激光脈沖在當(dāng)前傳播介質(zhì)中的傳播速度以及傳播路徑確定，其中，所述傳播路徑為所述脈沖激光器101與所述成像物體之間的路徑和所述成像物體與所述激光接收器102之間的路徑之和，例如，傳播路徑除以激光在所述介質(zhì)中的光速得到的值為所述預(yù)設(shè)時間At2的數(shù)值。
[0049]另外，所述預(yù)設(shè)時間A tl和預(yù)設(shè)時間A t2可以實際需要設(shè)定，上述實施例對所述預(yù)設(shè)時間Atl和預(yù)設(shè)時間At2的描述，僅僅是多種實施例中的一種，而不做限定。
[0050]因此，本發(fā)明實施例中，通過所述同步控制裝置104輸出的控制信號T1、T2和Τ3，使所述成像裝置103在一次曝光時間內(nèi)，所述激光接收器102根據(jù)控制信號Τ3間隔的開啟和關(guān)閉，合理設(shè)置所述激光接收器102的每次的開啟時間點和開始時間長度，使所述激光接收器102每次開啟時，激光脈沖恰好經(jīng)過所述成像物體反射后到達(dá)所述激光接收器102，由所述激光接收器102接收，然后，激光接收器102關(guān)閉，等待下次激光脈沖到來時再次開啟，由此，實現(xiàn)對經(jīng)過成像物體反射回的每個激光脈沖的選通接收，再由，所述成像裝置103將在一次曝光開啟時間內(nèi)接收到的所有激光脈沖累積后生成圖像，然后，曝光結(jié)束后，將生成的圖像輸出。
[0051]與現(xiàn)有技術(shù)的單脈沖距離選通成像相比，能夠?qū)⒃谝粋€曝光時間內(nèi)接收到的多個激光脈沖累加后生成圖像，有效提高了在一個曝光時間內(nèi)接收到的激光脈沖的亮度，從而有效提高了距離選通成像的圖像質(zhì)量。
[0052]需要說明的是，本發(fā)明實施例中，所述激光接收器102可以為像增強器也可以為光開關(guān)等具有選通功能的光學(xué)儀器，所述成像裝置103可以為感光元件為CCD的相機，也可以為CMOS等其他類型感光元件的相機。
[0053]例如，所述成像裝置103為(XD相機，所述(XD相機在曝光開啟時，通過(XD元件將接收到的每次激光脈沖轉(zhuǎn)換為電信號，再收集CCD轉(zhuǎn)換的所有的激光脈沖的電信號累積，將所累積的電信號輸入到DSP等具有數(shù)據(jù)處理功能的