本发明涉及测距，具体而言，涉及一种测距方法、曝光控制电路、感光芯片、芯片组及测距设备。
背景技术：
1、飞行时间(time-of-flight，简称tof)相机是一种测距技术，该技术通过测量光脉冲从相机发出到被测物体并返回相机所需要的时间，结合光速换算得到相机与被测物体之间的距离。tof相机技术具有测量快速、适用范围广、实时性高的优点，但测量精度还有待提高。
技术实现思路
1、本技术实施例的目的在于提供一种测距方法、曝光控制电路、感光芯片、芯片组及测距设备，以改善上述技术问题。
2、为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
3、第一方面，本技术实施例提供一种测距方法，包括：控制测距设备的光源发射针对被测物体的光脉冲信号；其中，所述光脉冲信号的持续时长为第一时长；控制测距设备的第一类感光元件在发射所述光脉冲信号时开始第一次曝光，获取所述第一类感光元件在所述第一次曝光的持续时长达到所述第一时长时形成的第一码值；若所述第一次曝光在持续时长达到所述第一时长时结束，则控制所述第一类感光元件在所述第一次曝光结束时开始第二次曝光，以及在所述第二次曝光的持续时长达到所述第一时长时结束所述第二次曝光，获取所述第一类感光元件在所述第二次曝光结束时形成的第二码值；根据光速、所述第一时长、所述第一码值以及所述第二码值确定所述测距设备与所述被测物体之间的距离。
4、上述方法通过两次曝光得到的码值来换算距离，具有测量方式简单、测量精度高的优点，改善了现有tof相机技术在这方面的不足。
5、在第一方面的一种实现方式中，所述光脉冲信号经所述被测物体反射后形成光反射信号，所述方法还包括：根据所述第一码值判断所述第一类感光元件是否已经接收到所述光反射信号；若所述第一类感光元件已经接收到所述光反射信号，则控制所述第一类感光元件结束所述第一次曝光。
6、在第一方面的一种实现方式中，所述光脉冲信号经所述被测物体反射后形成光反射信号，所述方法还包括：若所述第一类感光元件尚未接收到所述光反射信号，则控制所述第一类感光元件继续所述第一次曝光，并在继续曝光的过程中持续获取所述第一类感光元件最新形成的第一码值，直至在根据当前获取到的第一码值确定所述第一类感光元件已经接收到所述光反射信号时，控制所述第一类感光元件结束所述第一次曝光；根据光速以及所述第一次曝光的持续时长确定所述测距设备与所述被测物体之间的距离。
7、以上两种实现方式结合，可以使得测距设备同时支持近距离测量(即被测物体距离测试设备相对较近)和远距离测量(即被测物体距离测试设备相对较近)。
8、近距离测量时，由于第一类感光元件在光脉冲信号发出后很快就会接收到光反射信号，因此第一次曝光只需持续第一时长，第一码值中就已经包含有光反射信号的部分信息，接着再进行第二次曝光，第二码值中也包含有光反射信号的部分信息，从而结合第一码值和第二码值，就可以得到比较完整的光反射信号的信息，进而精确计算距离，满足近距离测量的需求。
9、远距离测量时，由于第一类感光元件在光脉冲信号发出后较长时间才会接收到光反射信号，因此第一次曝光在持续到第一时长时，第一码值中尚未包含有光反射信号的信息，从而第一次曝光需要持续下去，直到最新获取的第一码值中已经包含有光反射信号的信息为止，此时根据第一次曝光的持续时长也可以推算大致的距离，满足远距离测量的需求。
10、在第一方面的一种实现方式中，所述根据光速以及所述第一次曝光的持续时长确定所述测距设备与所述被测物体之间的距离，包括：根据光速以及所述第一次曝光的持续时长，确定所述测距设备与所述被测物体之间的距离的下限值；以及，根据光速、所述第一次曝光的持续时长以及所述第一时长，确定所述测距设备与所述被测物体之间的距离的上限值。
11、上述实现方式在进行远距离测量时，可以估算一个距离范围(从距离的下限值到上限值)而不是单一的距离值，从而有利于向用户传达更真实的距离信息(因为远距离测量误差相对较大，单一的距离值可能不够准确)。
12、在第一方面的一种实现方式中，所述方法还包括：控制所述第一类感光元件在所述第一次曝光的持续时长达到所述第一时长时结束所述第一次曝光。
13、在上述实现方式中，仅支持近距离测量，不支持远距离测量，测量逻辑更加简单，并且测量精度也比较高，可以满足多数场景下的测距需求。
14、在第一方面的一种实现方式中，在所述控制测距设备的光源发射光脉冲信号之前，所述方法还包括：控制所述第一类感光元件进行基础曝光，获取所述第一类感光元件在所述基础曝光结束时形成的基础码值；所述根据光速、所述第一时长、所述第一码值以及所述第二码值确定所述测距设备与所述被测物体之间的距离，包括：根据所述第一码值和所述基础码值得到第一修正码值；以及，根据所述第二码值和所述基础码值得到第二修正码值；根据光速、所述第一时长、所述第一修正码值以及所述第二修正码值确定所述测距设备与所述被测物体之间的距离。
15、在上述实现方式中，先通过基础曝光获得基础码值，由于此基础码值是在没有发射光脉冲的情况下形成的，因此可以认为其代表了环境光信号。后续在基于第一码值和第二码值计算距离时，先分别用第一码值和第二码值中与基础码值进行运算，得到第一修正码值和第二修正码值，再基于第一修正码值和第二修正码值计算距离，可以认为是消除(或者减弱)了第一码值和第二码值中属于环境光信号的分量，更多地保留了第一码值和第二码值中真正属于光反射信号的分量，如此计算出的距离精度更高。
16、在第一方面的一种实现方式中，所述光脉冲信号经所述被测物体反射后形成光反射信号，若所述第一次曝光在根据所述第一码值判断出所述第一类感光元件已经接收到所述光反射信号时结束，则判断过程包括：若所述第一码值与所述基础码值之差小于阈值，则确定所述第一类感光元件尚未接收到所述光反射信号；若所述第一码值大于所述基础码值且所述第一码值与所述基础码值之差大于阈值，则确定所述第一类感光元件已经接收到所述光反射信号。
17、在上述实现方式中，若第一码值与基础码值之差小于阈值，则表明目前第一类感光元件接收到的还是环境光信号；若第一码值大于基础码值且第一码值与基础码值之差大于阈值，则表明目前第一类感光元件接收到的是包含环境光信号和光反射信号的综合信号，因为接收到光反射信号后，会导致码值显著增大。
18、在第一方面的一种实现方式中，所述方法还包括：控制所述光源重复发射所述光脉冲信号以进行多次测距，获得所述测距设备与所述被测物体之间的多个距离；计算所述多个距离的均值作为最终的测量结果。
19、在上述实现方式中，通过多次测距取均值的方式，有利于避免单次测距中一些偶然因素的影响，使得测距结果精度更高。可选的，在取均值之前，还可以先排除掉一些明显不正常的测距结果。
20、第二方面，本技术实施例提供一种曝光控制电路，包括：主分支、第一子分支、第二子分支以及分支切换组件，所述主分支上设置有第二类感光元件，所述第一子分支上设置有第一曝光控制元件，所述第二子分支上设置有第二曝光控制元件；其中，所述分支切换组件用于控制所述主分支所要连通的子分支，所述第二类感光元件用于触发所述主分支当前连通的子分支上的曝光控制元件工作，所述第一曝光控制元件用于控制测距设备的第一类感光元件进行第一次曝光，所述第二曝光控制元件用于控制所述第一类感光元件进行第二次曝光。
21、上述曝光控制电路通过设置多个子分支来分别进行曝光控制，使得多次曝光之间可以相对独立地进行，有利于更加精确地控制曝光时间，从而提高测距精度。
22、在第二方面的一种实现方式中，所述曝光控制电路还包括：基础子分支，所述基础子分支上设置有基础曝光控制元件，所述基础曝光控制元件用于控制所述第一类感光元件进行基础曝光。
23、在上述实现方式中，通过设置基础子分支来控制基础曝光，可以获得基础码值，以消除(或者减弱)环境光对于测距结果的影响。
24、在第二方面的一种实现方式中，所述第一子分支和所述第二子分支构成一个子分支组，所述曝光控制电路包括至少两个子分支组；所述曝光控制电路包含的子分支组的总数量等于所述测距设备进行测距的总次数，每个子分支组包括两个子分支，每个子分支上均设置有曝光控制元件，每个曝光控制元件用于控制该子分支组对应的一次测距中的一次曝光。
25、在上述实现方式中，每个子分支组用于控制对应的一次测距中的曝光，即使得每次测距的曝光控制都是独立的，从而有利于更加精确地控制曝光时间，从而提高测距精度。
26、在第二方面的一种实现方式中，所述第一子分支和所述第二子分支构成一个子分支组，所述曝光控制电路包括至少两个子分支组；所述曝光控制电路包含的子分支组的总数量小于所述测距设备进行测距的总次数，每个子分支组包括两个子分支，每个子分支上均设置有曝光控制元件，每个曝光控制元件用于控制该子分支组对应的每次测距中的一次曝光；其中，每个子分支组对应至少一次测距且至少存在一个子分支组对应两次或两次以上的测距。
27、在上述实现方式中，每个子分支组用于控制对应的至少一次测距中的曝光，并且至少存在一个子分支组用于控制两次或两次以上的测距中的曝光，也就是说，相较于前一种实现方式，子分支组是可以重复利用的，如此有利于减小电路规模，从而节约硬件成本，提高电路的集成度。
28、在第二方面的一种实现方式中，所述曝光控制元件包括电容。
29、在上述实现方式中，利用电容作为曝光控制元件，其结构简单，有利于节约硬件成本。例如，电容充电时，若其参数(比如电荷量、两端的电压)超过某一阈值，则开始曝光；电容放电时，若其参数低于某一阈值，则停止曝光。
30、第三方面，本技术实施例提供一种感光芯片，包括第一类感光元件以及第二方面或第二方面的任意一种实现方式提供的曝光控制电路。
31、上述感光芯片由于集成了第二方面或第二方面的任意一种实现方式提供的曝光控制电路，因此可以精确地控制曝光时间，从而在用于测距时，可以提高测距精度。
32、第四方面，一种测距设备，包括光源、第三方面或第三方面的任意一种实现方式提供的感光芯片、存储器以及处理器；所述存储器中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述处理器读取并运行时，执行第一方面或第一方面的任意一种实现方式提供的方法。
33、上述测距设备由于集成了第三方面或第三方面的任意一种实现方式提供的感光芯片，并基于第一方面或第一方面的任意一种实现方式提供的方法进行测距，因此具有较高的测距精度和效率。
34、在第四方面的一种实现方式中，所述光源包括垂直腔面发射激光器(vertical-cavity surface-emitting laser，简称vscel)阵列。
35、在上述实现方式中，采用vscel激光光源，vscel相对于普通激光光源具有聚集度好、调制速度快、电光转换效率高等优势。另外，采用激光器阵列而非单个激光器作为光源有利于提高发光强度，使得到的码值更加准确。并且，采用激光器阵列还有利于根据需要进行更加灵活的发光控制(例如，控制阵列中的某些激光器发光，某些激光器不发光)。
36、第五方面，本技术实施例提供一种芯片组，包括多个感光芯片，其中每个感光芯片均包括第一类感光元件以及曝光控制子电路，所述曝光控制子电路包括第二方面或第二方面的任意一种实现方式提供的曝光控制电路中的主分支以及至少一个子分支，若所述子分支为多个，则所述曝光控制子电路还包括相应的分支切换组件。
37、上述芯片组中的各个感光芯片组合在一起，可以认为集成了第二方面或第二方面的任意一种实现方式提供的曝光控制电路，因此可以精确地控制曝光时间，从而在用于测距时，可以提高测距精度。另外，由于每个感光芯片只需要集成曝光控制电路的一部分，所以集成难度较低，有利于单个芯片的设计和制造。
38、第六方面，本技术实施例提供一种测距设备，包括光源、第五方面或第五方面的任意一种实现方式提供的芯片组、存储器以及处理器；所述存储器中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述处理器读取并运行时，执行第一方面或第一方面的任意一种实现方式提供的方法。
39、上述测距设备由于集成了第五方面或第五方面的任意一种实现方式提供的芯片组，并基于第一方面或第一方面的任意一种实现方式提供的方法进行测距，因此具有较高的测距精度和效率。
40、第七方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器读取并运行时，执行第一方面或第一方面的任意一种实现方式提供的方法。
41、第八方面，本技术实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器读取并运行时，执行第一方面或第一方面的任意一种实现方式提供的方法。
1.一种测距方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的测距方法，其特征在于，所述光脉冲信号经所述被测物体反射后形成光反射信号，所述方法还包括：
3.根据权利要求1所述的测距方法，其特征在于，所述光脉冲信号经所述被测物体反射后形成光反射信号，所述方法还包括：
4.根据权利要求3所述的测距方法，其特征在于，所述根据光速以及所述第一次曝光的持续时长确定所述测距设备与所述被测物体之间的距离，包括：
5.根据权利要求1所述的测距方法，其特征在于，所述方法还包括：
6.根据权利要求1-5中任一项所述的测距方法，其特征在于，在所述控制测距设备的光源发射光脉冲信号之前，所述方法还包括：
7.根据权利要求6所述的测距方法，其特征在于，所述光脉冲信号经所述被测物体反射后形成光反射信号，若所述第一次曝光在根据所述第一码值判断出所述第一类感光元件已经接收到所述光反射信号时结束，则判断过程包括：
8.一种曝光控制电路，其特征在于，包括：主分支、第一子分支、第二子分支以及分支切换组件，所述主分支上设置有第二类感光元件，所述第一子分支上设置有第一曝光控制元件，所述第二子分支上设置有第二曝光控制元件；
9.根据权利要求8所述的曝光控制电路，其特征在于，所述曝光控制电路还包括：
10.根据权利要求8所述的曝光控制电路，其特征在于，所述第一子分支和所述第二子分支构成一个子分支组，所述曝光控制电路包括至少两个子分支组；
11.根据权利要求8所述的曝光控制电路，其特征在于，所述第一子分支和所述第二子分支构成一个子分支组，所述曝光控制电路包括至少两个子分支组；
12.一种感光芯片，其特征在于，包括第一类感光元件以及如权利要求8-11中任一项所述的曝光控制电路。
13.一种测距设备，其特征在于，包括光源、如权利要求12所述的感光芯片、存储器以及处理器；
14.根据权利要求13所述的测距设备，其特征在于，所述光源包括垂直腔面发射激光器vscel阵列。
15.一种芯片组，其特征在于，包括多个感光芯片，其中每个感光芯片均包括第一类感光元件以及曝光控制子电路，所述曝光控制子电路包括如权利要求8-11中任一项所述的曝光控制电路中的主分支以及至少一个子分支，若所述子分支为多个，则所述曝光控制子电路还包括相应的分支切换组件。
16.一种测距设备，其特征在于，包括光源、如权利要求15所述的芯片组、存储器以及处理器；
