CN108387902B - 一种光测距方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光测距方法及设备。所述方法包括：向待测目标发射第一预设频率和第一预设相位的发射光信号，获得所述待测目标散射或反射的光信号；通过光探测器接收所述散射或反射的光信号，所述光探测器还接收具有第二预设频率和第二预设相位的偏置电压信号，且所述第二预设频率与所述第一预设频率相等；调节所述第二预设相位并获取所述散射或反射的光信号通过所述光探测器发生混频后的低频信号的信号强度；根据所述低频信号的信号强度以及所述第一预设相位和第二预设相位的第一相位差，获取所述发射光信号与所述散射或反射的光信号的第二相位差并计算所述待测目标的距离。本发明可实现与外部信号的准确同步及多个目标的测量。

Description

一种光测距方法及设备

技术领域

本发明涉及光测距和雷达领域，更具体地，涉及一种光测距方法及设备。

背景技术

激光测距(laser distance measuring)是以激光器作为光源进行测距的一种技术。激光测距方法分为两类，第一类是光速和往返时间的乘积的一半，就是测距仪和被测量物体之间的距离，称为飞行时间法测距。以激光测距仪为例：激光测距仪向目标物射出一束很细的激光，由光电元件接收目标物反射的激光束，通过计时器测定激光束从发射到接收的时间，即可计算出从观测者到目标的距离，从而完成距离测量。第二种类以激光位移传感器原理为原理的方法，激光照射在目标上，目标散射或者反射的光被成像在探测器上，通过光斑位置来计算从观测者到目标的距离。

基于飞行时间法的激光的测量方法又有两种，脉冲法(激光回波法)、相位法。这两种方法在现有技术中有都有对应的实现方案：

如Hilit公开的一个技术方案中，光的发射是脉冲的，接收的偏压也是脉冲的，但发射和接收的两个脉冲序列采用不同的频率，通过差频到比较低的频率来实现相位检测，且通过ADC采集之后可以做傅立叶变换。该技术方案主要为激光测距仪应用而提供，在激光雷达使用中，往往需要和外部的角度信号进行同步，该方法混频出来的信号周期无法和外部进行同步，会导致测量角度不准确。

又如IQ法或者四相位法，光的发射是正弦或者方波调制的，接收的偏压也是正弦或者方波调制的，通过两者混频可以得到直流信号，通过三角函数的运算来实现相位检测。该方法采用离散的相位调制，可以很方便的与外部触发信号或者激光雷达的角度信号同步，但由于无法分离出不同距离的反射信号，所以在同一角度范围内出现多个目标的时候，无法识别，也存在一定的局限性。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的光测距方法及设备。

根据本发明的一个方面，提供一种光测距方法，包括：

向待测目标发射第一预设频率和第一预设相位的发射光信号，获得所述待测目标散射或反射的光信号；

通过光探测器接收所述散射或反射的光信号，所述光探测器还接收具有第二预设频率和第二预设相位的偏置电压信号，且所述第二预设频率与所述第一预设频率相等；

调节所述第二预设相位，根据所述第二预设相位获取所述散射或反射的光信号通过所述光探测器发生混频后的低频信号的信号强度；

根据所述低频信号的信号强度以及所述第一预设相位和第二预设相位的第一相位差，获取所述发射光信号与所述散射或反射的光信号的第二相位差，根据所述第二相位差计算所述待测目标的距离。

具体的，所述发射光信号为具有第一预设脉冲宽度的第一脉冲信号，所述第一脉冲信号的占空比的范围为1％-30％；

所述光探测器的偏置电压信号为具有第二脉冲宽度的第二脉冲信号，所述第二脉冲信号的占空比的范围为1％-30％。

进一步，所述调节所述第二预设相位，具体包括：

通过先粗扫后精扫的方式调节所述第二预设相位，其中：

粗扫的相位角步进值大于精扫的相位角步进值；在粗扫确定所述待测目标的初步相位后进行精扫以确定所述待测目标的精确相位。

具体的，所述粗扫和精扫的相位调节的分辨率均小于2π乘以所述第一脉冲信号的占空比的2倍。

具体的，所述第一脉冲信号的占空比与所述第一脉冲信号的占空比之差小于预设值。

根据本发明的另一个方面，还提供一种光测距设备，包括光发射器、光探测器和计算控制单元；

所述光发射器，用于向待测目标发射第一预设频率和第一预设相位的发射光信号，获得所述待测目标散射或反射的光信号；

所述光探测器，用于接收所述散射或反射的光信号，所述光探测器还接收具有第二预设频率和第二预设相位的偏置电压信号，且所述第二预设频率与所述第一预设频率相等；

所述计算控制单元，用于调节所述第二预设相位，根据所述第二预设相位获取所述散射或反射的光信号通过所述光探测器发生混频后的低频信号的信号强度；

所述计算控制单元，还用于根据所述低频信号的信号强度以及所述第一预设相位和第二预设相位的第一相位差，获取所述发射光信号与所述散射或反射的光信号的第二相位差，根据所述第二相位差计算所述待测目标的距离。

进一步，所述计算控制单元通过先粗扫后精扫的方式调节所述第二预设相位，其中：

粗扫的相位角步进值大于精扫的相位角步进值；在粗扫确定所述待测目标的初步相位后进行精扫以确定所述待测目标的精确相位。

进一步，所述设备还包括驱动器和偏压发生器；

所述驱动器，用于接收所述计算控制单元指示的第一预设频率、第一预设相位和第一预设脉冲宽度，根据所述第一预设频率、第一预设相位和第一预设脉冲宽度驱动所述光发射器发射光信号；

所述偏压发生器，用于接收所述计算控制单元指示的第二预设频率、第二预设相位和第二预设脉冲宽度，根据所述第二预设频率、第二预设相位和第二预设脉冲宽度产生偏置电压信号，并输出给所述光探测器。

进一步，所述光测距设备还包括信号调理单元和ADC采集单元；

所述信号调理单元，用于对所述光探测器混频后的低频信号进行信号调理，并将调理后的低频信号发送至所述ADC采集单元；

所述ADC采集单元，用于采集所述低频信号的信号强度并发送给所述计算控制单元。

进一步，所述光测距设备还包括光学收发系统；

所述光学收发系统，用于将所述光发射器发射的光信号进行准直后射向所述待测目标，并将所述待测目标散射或反射的光信号会聚到所述光探测器。

本发明提出一种光测距方法，使发射信号和偏压信号同频率，通过调节发射信号和接收信号之间的相位差来实现待测目标的距离测量；由于只需要调节偏压信号的相位，而偏压信号的相位可以预先设定，因此可以将偏压信号的相位设定为与激光雷达的角度同步，从而可以实现与测量的外部信号的准确同步；由于采用了低占空比的周期性信号，可以识别同一角度上接收到的多个目标的距离。

附图说明

图1为本发明实施例一种光测距方法流程示意图；

图2为本发明实施例所述相位调节的粗扫精扫示意图；

图3为本发明实施例一种光测距设备的示意框图；

图4为本发明实施例一种光测距设备的第二示意框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1为本发明实施例一种光测距方法流程示意图，如图1所示的一种光测距方法，包括：

S100，向待测目标发射第一预设频率和第一预设相位的发射光信号，获得所述待测目标散射或反射的光信号；光信号射向待测目标后会发生散射或反射，产生散射或反射的光信号。

S200，通过光探测器接收所述散射或反射的光信号，所述光探测器还接收具有第二预设频率和第二预设相位的偏置电压信号，且所述第二预设频率与所述第一预设频率相等；

本发明实施例中光探测器除了接收散射或反射的光信号，其自身还接收一个偏压信号，偏压信号的频率与发射光信号的频率相同，这样光探测器接收到待测目标散射或反射的光信号后，将光信号转换为电信号，且转换的电信号会与光探测器自身的偏压信号发生混频，混频后的信号为低频信号。

S300，调节所述第二预设相位，根据所述第二预设相位获取所述散射或反射的光信号通过所述光探测器发生混频后的低频信号的信号强度；

由于本发明实施例中发射的光信号的频率与光探测器的偏压信号的频率相同，因此本发明实施例是通过相位调节来实现相位测距的，具体是调节光探测器的偏压信号的相位。第二预设相位不同，散射或反射的光信号的信号强度也不同，则混频后的低频信号的信号强度也不同。

S400，根据所述低频信号的信号强度以及所述第一预设相位和第二预设相位的第一相位差，获取所述发射光信号与所述散射或反射的光信号的第二相位差，根据所述第二相位差计算所述待测目标的距离。

步骤S400所述散射或反射的光信号是指光信号射向待测目标后经过散射或反射回到光探测器上的时候的信号。

本发明实施例所述第二预设频率与所述第一预设频率一般在1MHz至400MHz之间。

本发明实施例通过调节第二预设相位即偏压信号的相位而实现相位测距，其测距不需要通过对第一预设相位调节实现，因此第二预设相位可根据需要而预先设定。例如，应用于激光雷达上时，所述第二预设相位可以设置为与所述激光雷达的角度相同步，从而实现与光雷达的信号准确同步。

具体的，当通过光探测器输出的混频的低频信号满足预设信号强度时，确认检测到待测目标，根据第一预设频率和所述第二相位差计算所述待测目标的距离。

具体的，所述预设信号强度可以根据发射的光信号和偏压信号强度经过距离损耗、电路调理及电路放大之后的信号强度而确定合理的强度值。

具体的，所述根据第一预设频率和所述相位差计算所述待测目标的距离，其计算公式为：

Z＝Φc/4πf；

其中，Z为待测目标的距离，c为光的传播速度，f为发射的光信号的频率即第一预设频率，Φ为发射光信号和光探测器接收到信号之间的相位差。

本发明实施例提出一种光测距方法，使发射信号和偏压信号同频率，通过调节发射信号和探测器偏压信号之间的相位差来求得发射信号和接收信号之间的相位差，实现待测目标的距离测量；由于只需要调节偏压信号的相位，而发射信号的相位可以预先设定，因此可以将偏压发信号的相位设定为与光雷达的角度同步，从而可以实现与测量的外部信号的准确同步。

具体的，所述发射光信号为具有第一预设脉冲宽度的第一脉冲信号，所述第一脉冲信号的占空比的范围为1％-30％；

所述光探测器的偏置电压信号为具有第二脉冲宽度的第二脉冲信号，所述第二脉冲信号的占空比的范围为1％-30％。

本发明实施例的发射的光信号与光探测器偏压信号的均为脉冲信号，且均为低占空比的脉冲信号。当二者的占空比分别在1％-30％范围内时，实现本发明实施例所述光测距方法可以取得较好的效果。

优选的，所述第一脉冲信号的占空比与所述第二脉冲信号的占空比的范围为5％-15％，即发射的光信号与光探测器的偏压信号的占空比的范围为5％-15％。

优选的，所述第一脉冲信号的占空比与所述第二脉冲信号的占空比之差小于预设值。本实施例中所述预设值是一个尽可能小的值，即发射的光信号与光探测器的偏压信号的占空比相似或相等。具体的所述预设值可根据实际需要而选定。优选的，所述第一脉冲信号的占空比与所述第二脉冲信号的占空比之差不超过3倍。当发射的光信号与光探测器的偏压信号的占空比相等时，可以使信号能量最大化，并降低日光的干扰。

优选的，所述第一脉冲信号的占空比为10％，所述第二脉冲信号的占空比为10％。

在一个可选的实施例中，步骤S300中所述调节所述第二预设相位，具体包括：

通过先粗扫后精扫的方式调节所述第二预设相位，其中：

粗扫的相位角步进值大于精扫的相位角步进值；在粗扫确定所述待测目标的初步相位后进行精扫以确定所述待测目标的精确相位。

本发明实施例通过粗扫与精扫结合的方式调节光探测器的偏压信号的相位，可以使更多的光功率被用到，同时可以加快测量速度。

图2为本发明实施例所述相位调节的粗扫精扫示意图，横轴表示时间，纵轴表示信号强度，如图2所示，当偏压信号的占空比为10％时，在粗扫时，可以用0.2π的步进扫描，确定待测目标的粗步位置同时确定初步相位，然后在所述初步相位附近以0.01π的步进进行精扫以获得更高的精度即获得待测目标的精确位置。

请参考图2，粗扫时，发现在0.2π附近有一个目标信号；然后在在0.2π附近进行精扫，发现目标在0.224π的相位上。进一步，在精扫定位待测目标后，还可以再进行粗扫，以发现下一个待测目标。

优选的，所述粗扫和精扫的相位调节的分辨率均小于2π乘以所述第一脉冲信号的占空比的2倍，以避免中间出现漏检的情况。

本发明实施例与传统的混频方式相比，直接调节相位可以在没有目标信号的地方缩短测试时间，而在有目标信号的地方保足够的测试时间，这使得整个测试时间得以缩短。

进一步的，本发明实施例由于采用了低占空比发射信号以及混频，目标物体的散射或者反射的信号在信号上表现为在很窄的相位区间内有信号；如果有多个目标，当目标之间距离大于占空比*c/2f的时候，就可以在不同的相位区间上看到多个目标信号，分别对不同信号进行相位检测，从而可以将多个目标分别识别出来。

本发明实施例所述光测距方法可以识别多个待测目标进行距离测量，这是普通相位检测法所做不到的。

本发明实施例所述光测距方法，发射信号和接收时的偏压信号是同频率的，通过改变偏压信号的相位来生成信号，因而可以采用粗扫+精扫的方式，缩短没有信号返回时的测试时间，而保持有信号返回的时候有足够的测试时间，从而缩短了整体测试时间，提高了测量速度，且便于使测量点和外部的信号同步。

图3为本发明实施例一种光测距设备的示意框图，如图3所示的光测距设备，包括光发射器、光探测器和计算控制单元；

所述光发射器，用于向待测目标发射第一预设频率和第一预设相位的发射光信号，获得所述待测目标散射或反射的光信号；

所述光探测器，用于接收所述散射或反射的光信号，所述光探测器还接收具有第二预设频率和第二预设相位的偏置电压信号，且所述第二预设频率与所述第一预设频率相等；

所述计算控制单元，用于调节所述第二预设相位，根据所述第二预设相位获取所述散射或反射的光信号通过所述光探测器发生混频后的低频信号的信号强度；

所述计算控制单元，还用于根据所述低频信号的信号强度以及所述第一预设相位和第二预设相位的第一相位差，获取所述发射光信号与所述散射或反射的光信号的第二相位差，根据所述第二相位差计算所述待测目标的距离。

本发明实施例通过调节第二预设相位即偏压信号的相位而实现相位测距，其测距不需要通过对第一预设相位调节实现，因此第二预设相位可根据需要而预先设定。例如，应用于激光雷达上时，所述第二预设相位可以设置为与所述光雷达的角度相同，从而实现与激光雷达的信号准确同步。

具体的，当通过光探测器输出的混频的低频信号满足预设信号强度时，确认检测到待测目标，根据第一预设频率和所述第二相位差计算所述待测目标的距离。

具体的，所述预设信号强度可以根据发射的光信号和偏压信号强度经过距离损耗、电路调理及电路放大之后的信号强度而确定合理的强度值。

具体的，所述根据第一预设频率和所述相位差计算所述待测目标的距离，其计算公式为：

Z＝Φc/4πf；

其中，Z为待测目标的距离，c为光的传播速度，f为发射的光信号的频率即第一预设频率，Φ为发射光信号和光探测器接收信号之间的相位差且Φ是在第一预设相位不变的情形下，调整第二预设相位得到的。

本发明实施例提供一种光测距设备，可以实现本发明实施例所述光测距方法，使光发射器的发射信号和光探测器的偏压信号同频率，通过调节发射信号和接收信号之间的相位差来实现待测目标的距离测量；由于只需要调节偏压信号的相位，而偏压信号的相位可以预先设定，因此可以将偏压信号的相位设定为与激光雷达的角度同步，从而可以实现与测量的外部信号的准确同步。

具体的，本发明实施例所述光发射器可以是半导体激光器，也可以是LED或者其它可以脉冲调制的光源；光发射器发射的信号是占空比低的周期性脉冲信号，脉冲的重复频率一般在1MHz到400MHz之间，占空比一般在1％到30％之间，一般为5％～15％。

具体的，本发明实施例所述光探测器的作用是将接收到的光信号转换成电信号，同时利用探测器相应度随偏压的变化特性，将高频信号混频为低频信号；光探测器可以是PD，APD，MSM，也可以是单光子探测器SPAD或者光电倍增管等；光探测器的偏压也是周期性调制的，调制信号为低占空比信号，占空比在1％到30％之间，一般为5％～10％，这一占空比最好和发射信号的占空比相等。

具体的，本发明实施例所述计算控制单元可以是FPGA，ARM，DSP或者其它微控制器，或者是他们之间的组合，比如FPGA和ARM的组合，也可以是定制的ASIC芯片。

在一个可选的实施例中，所述计算控制单元通过先粗扫后精扫的方式调节所述第二预设相位，其中：

粗扫的相位角步进值大于精扫的相位角步进值；在粗扫确定所述待测目标的初步相位后进行精扫以确定所述待测目标的精确相位。

图2为本发明实施例所述相位调节的粗扫精扫示意图，本实施例所述光测距设备实现的相位粗扫精扫，与前文所述光测距方法相同，此处不再赘述。

在一个可选的实施例中，所述光测距设备还包括驱动器和偏压发生器；

所述驱动器，用于接收所述计算控制单元指示的第一预设频率、第一预设相位和第一预设脉冲宽度，根据所述第一预设频率、第一预设相位和第一预设脉冲宽度驱动所述光发射器发射光信号；

所述偏压发生器，用于接收所述计算控制单元指示的第二预设频率、第二预设相位和第二预设脉冲宽度，根据所述第二预设频率、第二预设相位和第二预设脉冲宽度产生偏置电压信号，并输出给所述光探测器。

本发明实施例所述偏压发生器驱动器是一个高速的恒流源，可以用来以很高的频率驱动光发射器，所述驱动器是一个高速的恒流源，可以用来以很高的频率驱动光发射器为光探测器提供偏置电压信号。

请参考图3，本发明实施例所述计算控制单元分别为驱动器和偏压发生器提供计算控制，包括提供给驱动器的第一预设频率ft、第一预设相位Φ、第一预设脉冲宽度dt、脉冲光强lop，提供给偏压发生器第二预设频率fr、第二预设相位Φn、第二预设脉冲宽度dt、偏置电压信号vb。

同时，本发明实施例所述光发射器可以受控进行开启或关断，偏压发生器也可以受控进行开启或关断，因此计算控制单元分别为驱动器和偏压发生器提供开启或关断的控制，这样可以测量的时候开启激光器，在计算距离的过程中关闭激光器，以降低平均功率，以满足激光安全的标准。

在一个可选的实施例中，所述光测距设备还包括信号调理单元和ADC采集单元；

所述信号调理单元，用于对所述光探测器混频后的低频信号进行信号调理，并将调理后的低频信号发送至所述ADC采集单元；

所述ADC采集单元，用于采集所述低频信号的信号强度并发送给所述计算控制单元。

本发明实施例中，信号调理电路的作用是将信号转换为适合由ADC采集的信号，包括了小信号放大、滤波、去直流分量等功能。

本发明实施例所述ADC是模数转换器，可以将模拟信号转变为计算控制单元可以识别和使用的数字信号。

另外，计算控制单元可以内置校准程序，用于校准温度，目标反射率，环境光干扰等情况下的距离。计算控制单元可以将检测到的距离通过串口，网口或者其它有线、无线、光电的通信方式发送给其他需要信号的地方。

在一个可选的实施例中，所述光测距设备还包括光学收发系统；

所述光学收发系统，用于将所述光发射器发射的光信号进行准直后射向所述待测目标，并将所述待测目标散射或反射的光信号会聚到所述光探测器。

本发明实施例所述光学收发系统是光发射器和光接收器前置的光学透镜及安装机械的组合，可以将光发射器发出的光进行准直以入射到目标上，同时可以将目标反射或者散射的光汇聚到光探测芯片上以获得足够强度的信号；所述光学收发系统可以是发射和接收分别使用透镜，光轴平行或者接近平行；也可以是发射和接收使用同一透镜，通过分光等方式使得光轴重合或者接近重合。

请参考图3，综上所述，本发明实施例的工作原理为：

计算控制单元控制驱动器驱动光发射器，包括光发射器的发射频率，相位，脉冲宽度，脉冲光强，该发射光可以受控关断；同时计算控制单元控制偏压发生器，产生设定频率，相位，脉冲宽度，设定电压的偏置电压提供给光探测器，该电压可以关断；驱动器根据计算控制单元指示的发射频率、相位、脉冲宽度和脉冲光强输出脉冲激光；偏压发生器向光探测器输出偏置电压信号。

光发射器发出的光通过光学收发系统准直后射向待测目标，待测目标的散射光回到光学收发系统后会聚到光探测器上；

光探测器接收到光信号后，转为电信号，由于光信号的频率和光探测器的偏压频率相同，会发生混频，混频后的信号是低频信号，这样探测器会输出一个低频调制信号，通过信号调理后，经低速ADC采集后送入计算控制单元；

计算控制单元调节探测器偏压的信号相位，在不同的相位下通过ADC采集接收到的数据；

计算控制单元根据ADC采集的信号强度以及发射频率和接收频率之间的相位差关系可以计算出发射和接收之间的相位差，从而计算待测目标的距离。

作为一种可选的实施例，图4为本发明实施例一种光测距设备的第二示意框图，具有与图3所述光测距设备相同或类似的功能，包括：

计算控制单元、驱动器、光发射器、光学收发系统(发射透镜+接收透镜)、相位参考器、高压发生器、光探测器、低通滤波器、信号放大器和阈值比较器，信号之间的流向请参考图4，其工作原理与图3相同或类似。

具体的，图4的工作原理为：

计算控制单元控制驱动器驱动光发射器，包括光发射器的发射频率，相位，脉冲宽度，脉冲光强，该发射光可以受控关断；同时计算控制单元控制偏压发生器，产生设定频率，相位，脉冲宽度，设定电压的偏置电压提供给光探测器，该电压可以关断；驱动器根据计算控制单元指示的发射频率、相位、脉冲宽度和脉冲光强输出激光；偏压发生器向光探测器输出偏置电压信号。

同时通过相位参考装置获取驱动器输出的激光的相位，回传至计算控制单元。

光发射器发出的光通过发射透镜准直后射向待测目标，待测目标的散射光回到接收透镜后会聚到光探测器上；

光探测器接收到光信号后，转为电信号，由于光信号的频率和光探测器的偏压频率相同，会发生混频，混频后的信号是低频信号，这样探测器会输出一个低频调制信号，经过低通滤波器进行低通滤波和信号放大，将信号放大后的信号通过阈值比较器进行比较，将比较结果送入计算控制单元；所述将信号放大后的信号通过阈值比较器进行比较具体包括：当放大的信号的电压值高于或等于设定阈值时，阈值比较器输出为高电平；当放大的信号的电压值低于设定阈值时，阈值比较器输出为低电平；或者反之，所述设定阈值可以根据实际情况而定，本发明实施例对此不作具体限定。

计算控制单元调节探测器偏压的信号相位，在不同的相位下通过接收到回传信号；

计算控制单元根据阈值比较器的结果以及发射频率和接收频率之间的相位差关系可以计算出发射和接收之间的相位差，从而计算待测目标的距离。

图4中，可以依次使用多个阈值，或者多个阈值的多个比较器，以提高测量结果的精度。此方法无需使用ADC。

综上所述，本发明实施例所述光测距设备，可以实现本发明实施例所述光测距方法，具有与所述光测距方法相同或类似的功能和有益效果，具有良好的有益效果。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种光测距方法，其特征在于，包括：

向待测目标发射第一预设频率和第一预设相位的发射光信号，获得所述待测目标散射或反射的光信号；

通过光探测器接收所述散射或反射的光信号，所述光探测器还接收具有第二预设频率和第二预设相位的偏置电压信号，且所述第二预设频率与所述第一预设频率相等；

调节所述第二预设相位，根据所述第二预设相位获取所述散射或反射的光信号通过所述光探测器发生混频后的低频信号的信号强度，所述调节所述第二预设相位，具体包括：通过先粗扫后精扫的方式调节所述第二预设相位，其中：粗扫的相位角步进值大于精扫的相位角步进值；在粗扫确定所述待测目标的初步相位后进行精扫以确定所述待测目标的精确相位；

根据所述低频信号的信号强度以及所述第一预设相位和第二预设相位的第一相位差，获取所述发射光信号与所述散射或反射的光信号的第二相位差，根据所述第二相位差计算所述待测目标的距离。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发射光信号为具有第一预设脉冲宽度的第一脉冲信号，所述第一脉冲信号的占空比的范围为1％-30％；

所述光探测器的偏置电压信号为具有第二脉冲宽度的第二脉冲信号，所述第二脉冲信号的占空比的范围为1％-30％。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述粗扫和精扫的相位调节的分辨率均小于2π乘以所述第一脉冲信号的占空比的2倍。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一脉冲信号的占空比与所述第二脉冲信号的占空比之差小于预设值。

5.一种光测距设备，其特征在于，包括光发射器、光探测器和计算控制单元；

所述光发射器，用于向待测目标发射第一预设频率和第一预设相位的光信号，获得所述待测目标散射或反射的发射光信号；

所述光探测器，用于接收所述散射或反射的光信号，所述光探测器还接收具有第二预设频率和第二预设相位的偏置电压信号，且所述第二预设频率与所述第一预设频率相等；

所述计算控制单元，用于调节所述第二预设相位，根据所述第二预设相位获取所述散射或反射的光信号通过所述光探测器发生混频后的低频信号的信号强度，所述计算控制单元通过先粗扫后精扫的方式调节所述第二预设相位，其中：粗扫的相位角步进值大于精扫的相位角步进值；在粗扫确定所述待测目标的初步相位后进行精扫以确定所述待测目标的精确相位；

所述计算控制单元，还用于根据所述低频信号的信号强度以及所述第一预设相位和第二预设相位的第一相位差，获取所述发射光信号与所述散射或反射的光信号的第二相位差，根据所述第二相位差计算所述待测目标的距离。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述设备还包括驱动器和偏压发生器；

所述驱动器，用于接收所述计算控制单元指示的第一预设频率、第一预设相位和第一预设脉冲宽度，根据所述第一预设频率、第一预设相位和第一预设脉冲宽度驱动所述光发射器发射光信号；

所述偏压发生器，用于接收所述计算控制单元指示的第二预设频率、第二预设相位和第二预设脉冲宽度，根据所述第二预设频率、第二预设相位和第二预设脉冲宽度产生偏置电压信号，并输出给所述光探测器。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述光测距设备还包括信号调理单元和ADC采集单元；

所述信号调理单元，用于对所述光探测器混频后的低频信号进行信号调理，并将调理后的低频信号发送至所述ADC采集单元；

所述ADC采集单元，用于采集所述低频信号的信号强度并发送给所述计算控制单元。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述光测距设备还包括光学收发系统；

所述光学收发系统，用于将所述光发射器发射的光信号进行准直后射向所述待测目标，并将所述待测目标散射或反射的光信号会聚到所述光探测器。

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