液位检测装置及方法与流程

本申请涉及测距技术，尤其涉及一种液位检测装置及方法。

背景技术：

1、液位测量在工业生产和日常生活中逐渐普及，相关技术中通常采用红外传感、电容式检测技术等技术来对容器的液位进行测量，然后该方案受环境因素影响，使得最终得到的液位信息的精确度较低。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种液位检测装置及方法。

2、第一方面，本申请实施例提供一种液位检测装置，包括dtof模组，dtof模组包括激光发射器和spad像素阵列，spad像素阵列包括多个spad像素；液位检测装置被配置为：在像素标定模式下，控制激光发射器向液面发射第一光脉冲信号，并根据spad像素阵列中各spad像素获取的第一光子数据，确定目标像素；在液位测量模式下，控制激光发射器向液面发射第二光脉冲信号，并根据目标像素获取的第二光子数据，确定液面的液位信息。

3、通过上述技术手段，在像素标定模式下，从spad像素阵列中的多个spad像素中确定目标像素，其中由于目标像素接收的是由容器内的液体的液面镜像反射的光脉冲信号，因此在液位测量模式下通过仅开启目标像素，有效的减少了非镜面反射的光脉冲信号的数量，从而提高了第二光子数据的数据质量，进而提高了液位信息的计算精度。

4、在一些实施例中，液位检测装置还被配置为：液位检测装置在用于判断液面的液位是否到达预设液位时，像素标定模式中液面的液位为预设液位，且像素标定模式中的液面与液位测量模式中的液面所处的环境相同。

5、通过上述技术手段，当液位检测装置在用于判断液面的液位是否到达预设液位时，在像素标定模式中将液面的液位设置为预设液位，使得目标像素用于接收预设液位反射的光脉冲信号，这样在液位测量模式下开启目标像素，从而可以通过目标像素获取的第二光子数据能够提高对容器内液位是否到达预设液位的判断精度。

6、在一些实施例中，液位检测装置还被配置为：像素标定模式和液位测量模式在同一测量帧中进行，且像素标定模式与液位测量模式之间的时间间隔小于预设时间间隔。

7、通过上述技术手段，在对容器的液位进行检测时通过依次触发像素标定模式和液位测量模式可以有效的减少了非镜面反射的光脉冲信号的数量，从而提高了第二光子数据的数据质量，进而提高了液位信息的计算精度。

8、在一些实施例中，液位检测装置还被配置为：根据液面的液位变化速度，动态刷新目标像素，且目标像素的刷新频率不低于液面的液位变化频率。

9、通过上述技术手段，通过液面的液位变化速度来动态刷新目标像素，使得目标像素能与液体的液位匹配，这样在以目标像素进行液位测量时，提高了液位信息的计算精度。

10、在一些实施例中，液位检测装置还被配置为：在像素标定模式和/或液位测量模式下进行反射率校正，以获得校正后的目标像素和/或校正后的液面的液位信息。

11、通过上述技术手段，在像素标定模式下进行反射率校正，可以提高目标像素的标定精度，从而提高液位信息的计算精度；在液位测量模式下进行反射率校正，提高了第二光子数据的可信度，从而提高了液位信息的计算精度。

12、在一些实施例中，液位检测装置还被配置为：在像素标定模式下，响应于第一目标事件的触发，关闭所有spad像素并记录当前各spad像素上的第一光子数据为标定截止数据，并根据当前时刻各spad像素上的标定截止数据确定目标像素；其中，第一目标事件包括存在spad像素上的第一光子数据达到第一阈值。

13、通过上述技术手段，在像素标定模式下，响应于第一目标事件的触发，关闭所有spad像素并记录当前各spad像素上的第一光子数据为标定截止数据，这样可以提高第一光子数据的可信度，从而可以提高对目标像素的标定精度。

14、在一些实施例中，液位检测装置还被配置为：获取第一光脉冲信号的第一预设发射数量和响应第一目标事件时第一光脉冲信号的第一已发射数量，根据第一光脉冲信号的第一预设发射数量和第一已发射数量确定第一系数，并根据各spad像素对应的标定截止数据和第一系数，确定目标像素。

15、通过上述技术手段，通过获取第一系数对各spad像素分别对应的标定截止数据进行处理，这样由于数据量的增多可以提高对目标像素的识别精度，且由于处理后得到的各spad像素分别对应的光子数据之间数据差异较大，从而提高了对目标像素的识别效率。

16、在一些实施例中，液位检测装置还被配置为：在液位测量模式下，响应于第二目标事件的触发，关闭所有目标像素并记录当前所有目标像素上的第二光子数据为检测截止数据，并根据当前时刻所有目标像素上的检测截止数据，确定液面的液位信息；其中，所述第二目标事件包括存在单位时间内所有目标像素上的第二光子数据达到第二阈值。

17、通过上述技术手段，在液位测量模式下，响应于第二目标事件的触发，关闭所有目标像素并记录当前所有目标像素上的第二光子数据为检测截止数据，这样可以提高第二光子数据的可信度，从而可以提高液位信息的计算精度。

18、在一些实施例中，液位检测装置还被配置为：获取第二光脉冲信号的第二预设发射数量和响应第二目标事件时第二光脉冲信号的第二已发射数量，根据第二光脉冲信号的第二预设发射数量和第二已发射数量确定第二系数，并根据检测截止数据和第二系数，确定液面的液位信息。

19、通过上述技术手段，通过获取第二系数对目标像素分别对应的检测截止数据进行处理，这样由于数据量的增多可以提高液位信息的计算精度。

20、第二方面，本申请实施例提供一种液位检测装置的液位检测方法，应用于液位检测装置，液位检测装置包括dtof模组，dtof模组包括激光发射器和spad像素阵列，spad像素阵列包括多个spad像素；液位检测方法包括：在像素标定模式下，控制激光发射器向液面发射第一光脉冲信号，并根据spad像素阵列中各spad像素获取的第一光子数据，确定目标像素；在液位测量模式下，控制激光发射器向液面发射第二光脉冲信号，并根据目标像素获取的第二光子数据，确定液面的液位信息。

1.一种液位检测装置，其特征在于，包括dtof模组，所述dtof模组包括激光发射器和spad像素阵列，所述spad像素阵列包括多个spad像素；所述液位检测装置被配置为：

2.基于权利要求1所述的装置，其特征在于，所述液位检测装置还被配置为：所述液位检测装置在用于判断所述液面的液位是否到达预设液位时，所述像素标定模式中所述液面的液位为所述预设液位，且所述像素标定模式中的液面与所述液位测量模式中的液面所处的环境相同。

3.基于权利要求1所述的装置，其特征在于，所述液位检测装置还被配置为：所述像素标定模式和所述液位测量模式在同一测量帧中进行，且所述像素标定模式与所述液位测量模式之间的时间间隔小于预设时间间隔。

4.基于权利要求1所述的装置，其特征在于，所述液位检测装置还被配置为：根据所述液面的液位变化速度，动态刷新所述目标像素，且所述目标像素的刷新频率不低于所述液面的液位变化频率。

5.基于权利要求1所述的装置，其特征在于，所述液位检测装置还被配置为：在所述像素标定模式和/或所述液位测量模式下进行反射率校正，以获得校正后的所述目标像素和/或校正后的所述液面的液位信息。

6.基于权利要求5所述的装置，其特征在于，所述液位检测装置还被配置为：在所述像素标定模式下，响应于第一目标事件的触发，关闭所有spad像素并记录当前各spad像素上的第一光子数据为标定截止数据，并根据当前时刻各spad像素上的标定截止数据确定目标像素；其中，所述第一目标事件包括存在spad像素上的第一光子数据达到第一阈值。

7.基于权利要求6所述的装置，其特征在于，所述液位检测装置还被配置为：获取所述第一光脉冲信号的第一预设发射数量和响应所述第一目标事件时所述第一光脉冲信号的第一已发射数量，根据所述第一光脉冲信号的所述第一预设发射数量和所述第一已发射数量确定第一系数，并根据各spad像素对应的所述标定截止数据和所述第一系数，确定目标像素。

8.基于权利要求5所述的装置，其特征在于，所述液位检测装置还被配置为：在所述液位测量模式下，响应于第二目标事件的触发，关闭所有目标像素并记录当前所有目标像素上的第二光子数据为检测截止数据，并根据当前时刻所有目标像素上的检测截止数据，确定所述液面的液位信息；其中，所述第二目标事件包括存在单位时间内所有所述目标像素上的第二光子数据达到第二阈值。

9.基于权利要求8所述的装置，其特征在于，所述液位检测装置还被配置为：获取所述第二光脉冲信号的第二预设发射数量和响应所述第二目标事件时所述第二光脉冲信号的第二已发射数量，根据所述第二光脉冲信号的所述第二预设发射数量和所述第二已发射数量确定第二系数，并根据所述检测截止数据和所述第二系数，确定所述液面的液位信息。

10.一种液位检测装置的液位检测方法，其特征在于，应用于液位检测装置，所述液位检测装置包括dtof模组，所述dtof模组包括激光发射器和spad像素阵列，所述spad像素阵列包括多个spad像素；所述液位检测方法包括：