CN104331923A - 一种码制三维全息传感***构造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明要解决的技术问题就在于：建立码制三维全息传感器***，对实时变化的空间和物体信息进行采集、数据分析、数据处理和数据互动，对可能产生的干扰进行特征屏蔽以保证三维信息获取的可靠性，所获取的信息必须是可以判据的实物、环境的实时真实的信息，包括位置、距离、大小、形状、运动状态等。码制三维全息传感***构造方法，其特征在于步骤为：（1）建立码制三维全息传感***；（2）建立特征光源和独立特征光码；（3）实现44位码制；（4）光码速率特征、全帧周期特征、飞行时间特征和互扰解决方法；（5）三维信息采集和生成码制三维全息影像空间。
Description
技术领域
本发明应用于三维全息通讯、无人驾驶、智能车流管理、智能物流管理和工业生产自动化领域；通过本发明建立码制三维全息传感***，可以对实时变化的三维空间环境和物体信息进行采集、数据分析、数据处理和数据互动，同时，对可能产生的干扰进行特征屏蔽以保证三维信息获取的可靠性。
背景技术
目前业内对三维场景的获取主要是基于多摄像机采集方法，即通过多个不同位置的摄像机在空间中与物体形成不同角度计算实体的位置、大小、形状、色彩等信息，并根据如上信息估算出实际的点位距离，所获取的信息经技术还原具备较强三维立体感，这种技术在影视行业应用已经非常广泛。
多摄像头技术属于被动信息源采集技术，在动态环境和缺乏参考物的情况下不能作为空间距离和实物形体的判据方法。
三维全息通讯、无人驾驶、智能车流管理、智能物流管理和工业生产自动化领域不仅需要位置、大小、形状等三维信息，而且，还需要对点位距离、形状和运动状态的信息进行采集，所获取的信息必须是可以判据的实物、环境实时真实的信息。
行业应用的进一步发展，需要码制三维全息传感***以适应各个领域的需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：建立三维全息传感器***对实时变化的空间和物体信息进行采集、数据分析、数据处理和数据互动，对可能产生的干扰进行特征屏蔽以保证三维信息获取的可靠性，所获取的信息必须是可以判据的实物、环境的实时真实的信息，包括位置、距离、大小、形状、运动状态等。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
（1） 建立码制三维全息传感***：
码制三维全息传感***由独立特征光源***和特征光源接收***组成；光谱范围120nm~13850nm之间设定为全息波段，独立特征光源定义在全息波段范围中的某一个定值或是全息波段中的一个区间范围；建立独立特征光源***，根据实际应用环境，选择光的波段，并根据波段要求设计发光源设备，在发光源设备选定后还需要匹配通讯电路、控制电路，使发光源设备可以根据实际控制的需要进行开关作业，独立特征光源***一个工作周期的开关起止时间的单位长度为特征光源制式，独立特征光源制式之间设定的时间长度为特征光源的间，独立特征光源与发光源设备、通讯电路、控制电路构成了独立特征光源***；建立特征光源接收***，特征光源接收***由光电感应器阵列、带通滤波器、环境噪声截止滤波器和透镜组组成，光电感应器接收到光照感生电子流，感生电子流通过光电感应器中倍增器进行放大，通过对电子流的测量以实现接收数据的判断，一个光电感应器为一个基本单元，把多个光电感应器单元依照一定的距离横向纵向排列布放进而生成光电感应器阵列，带通滤光片布放于光电感应器阵列光照一侧，作用是从自然环境光中分离出作用的独立特征光源，环境噪声截止滤波器布放于光电感应器阵列光照一侧，作用是滤除自然环境中与独立特征光源同带的噪声，通过对噪声截止滤波器透光率的调校，吸收了自然光中存在的独立特征光源同带噪声，并最大限度通过独立特征光源，透镜组布放于光电感应器阵列光照一侧，由一个或多个镜头组接而成，透镜组的主要功能是收集被照物体反射光线并将其聚焦投影于光电感应器阵列之上。
（2）建立特征光源和独立特征光码：
建立特征光源：码制三维全息传感***中独立特征光源***发出的光信号只有自己的特征光源接收***识别和处理；特征光源包含独立特征光源***中相对固定的制式和间以及特征光源接收***中相对固定的隔和快门闭合时间；独立特征光源***和特征光源接收***须模式匹配，即一个制式和一个间的长度和须是一个隔和一个快门闭合时间长度和的正整数倍，设定该正整数倍数为1倍，由于独立特征光源***发出光信号经物体反射后特征光源接收***接收光信号的时间不确定，一个独立特征光源的光信号可能存在占用两个相邻的特征光源接收***的隔的情况，解决方法是在独立特征光码的前端设定长度大于等于2个光信号长度的码头，在独立特征光码中的特定位置设定长度大于等于2个光信号长度的码中，在后端设定长度大于等于2个光信号长度的码尾，当码头和其之后的信号、码中和其之间的信号、码尾和其之前的信号发生错误，***可以根据码头、码中、码尾在隔中的情况对错误进行识别并对读取的错误信号进行修复；建立独立特征光码：每个事物和其他事物都是相对立存在的，为实现事物之间特征区别，建立二进制编码***，将每个码制三维全息传感***的光信号均独立编码，加以区别，这样的过程我们称之为建立独立特征光码；在具备独立特征光源的条件下建立独立特征光码过程是：二进制数位上每位数字只能是0或1两种，独立特征光源发出的光信号也存在两种情况，开和关；以独立特征光源开为1，以独立特征光源关为0，以制式和隔作为独立特征光源和特征光源接收***的位，那么，相邻的制式和隔就是相邻发送和接收的数据位，独立特征光源的开关过程同制式和间的数量，等价于二进制数的1、0和与之形成的一个二进制数列；二进制数列是可以相互区别的，不同的数位和不同的数位上的数决定了其所代表的信息不同，这样，独立特征光码之间也就实现了相互特征区别。
（3）实现44位码制：
44位码制定义有效二进制数列的位数为44，44位码制有效二进制数列之外可以添加码头、码中、码尾，44位码制体制内可以容纳并区别17592186044416个不同的码制三维全息传感***，以前8位作为国家代码或功能应用代码，可以容纳不同的256个国家或256种不同的功能应用，以之后六位和六位之后六位代表国家内不同的省和城市或应用授权类别，那么每个国家可以容纳64个省每个省可以容纳64个城市，也可以表示为每个国家有4096个基本行政辖区，或有4096个应用授权类别，以后24位表示城市或基本行政辖区内码制三维全息传感***，那么，每个城市或基本行政辖区将可以容纳和区别16777216个不同的码制三维全息传感***。
（4）光码速率特征、全帧周期特征、飞行时间特征和互扰解决方法：
光码速率：独立特征光源***打开和关闭光源的时钟周期，就是一个制式加一个间的长度，每个时钟周期独立特征光源***可以发出一个信号，特征光源接收***的光电感应器接收和输出一个像素的电信号，时钟周期越短，发出和接收像素数据越快，每秒发出光信号和接收到的像素内光码感生电脉冲的频次越多，隔、间、制式和快门闭合时间的频率越高，每一个时钟周期定义为一个数据位，其单位为bit，数率为每秒传输的数据位数单位为bps，速率为帧率提供了前提和基础；全帧周期：完成一次独立特征光码发送和多次接收到反射回特征独立特征光码的时间，全帧周期通过一次发送独立特征光码和设定在特征光源接收***的光电感应器阵列上接收返回独立特征光码频率和次数，实现对空间环境的帧图像化，一个全帧周期的所有数据代表了一个帧图像化全息三维环境；飞行时间特征：光的速度是299792.485千米/秒，通过光飞行时间可以计量物体上的点与码制三维全息传感***的距离，独立特征光源***发出光信号到某个物体的一个点，该点反射回的光线投射到特征光源接收***光电感应器阵列的光电感应器像素上，这时光信号所经历的时间反映出码制三维全息传感***的光源和像素与物体上的点的距离，同时反映出该点相对码制三维全息传感***像素所处的方向，即物体上点反射回的光线经由透镜组投射到光电感应器像素上的位置是一定的，独立特征光源***与特征光源接收***通过近距离集成其间距可忽略不计，在这一个阶段上光飞行的时间乘以光速除以2就是该点到该像素的距离，考虑到该点与码制三维全息传感***相互运动，其位置可能发生变化，那么，光飞行的时间乘以光速除以2±点与码制三维全息传感***间位移量除以2就是实际物体上的点与码制三维全息传感***的距离，多个点、多个方向、不同的时间和帧构造出空间中物体的位置、形态、大小等信息；互扰解决方法：多个码制三维全息传感***在同一时间同一空间使用时，相互之间可能出现信号叠加的干扰问题进而影响其正常工作，特征光源接收***在特定的时间接收到干扰后，通过调制变换全帧周期的频率和一个全帧周期频率中全帧周期的相对位置可以避免问题的出现，由于三维环境相关信息存在一定的应用需求，不同的应用需要的探测范围不同，故实际中光信号飞行时间是根据需要定制的，以10Gbps的速率、全帧周期频率为100Hz、44位码制、1km探测范围为例，发送或接收一帧数据在一个周期频率中占比为（100Hz×44bit）÷10Gbps = 100×44÷10737418240≈1/2440322，一帧数据光信号在空气中飞行的时间在一个周期频率中占比为2×（1÷299792.485）÷（1/100）≈1/1500，那么数据发送和接收和飞行总时间在一个周期频率中占比为2×1/2440322＋1/1500=0.000667486≈1/1500，这一数字说明在一个周期频率为100Hz的一个单位中数据的发送、传输、接收仅仅占用了约1/1500带宽资源，其余1499/1500空置，调制全帧周期频率和全帧周期在一个周期频率中的相对位置和出现次数可以最终避免信号叠加的问题，进而解决相互干扰问题。
（5）三维信息采集和生成码制三维全息影像空间：
特征光码由独立特征光源***发出经过三维空间照射到物体上，特征光码通过物体表面反射返回到特征光源接收***，通过对特征光源接收***中不同的光电感应器的信号采集，采集到的特征光码的时间和光电感应器相对位置计算出物体的角度、位置和距离，物体上某个点与光电感应器的距离=时间x光速/2，通过将各个光电感应器所对应的实际物体的点构造出计算机可以识别出的三维全息图像数据点（f（x），f（y），f（z））的点云集合，在计算机中模拟构造出的图像就是三维全息图像帧，三维全息图像帧连接构造形成三维全息影像空间。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明的码制三维全息传感***可以实现对有效空间和物体实时全息扫描；
2、本发明的码制三维全息传感******构造科学，能够在无环境光的条件下工作；
3、本发明的码制三维全息传感***算法识别精度高，可靠性好；
4、本发明的码制三维全息传感***可以实时避免多个主体在同时同一空间中的干扰问题。
5、本发明的码制三维全息传感***生成生成码制三维全息影像空间可应用于三维全息通讯、无人驾驶、智能车流管理、智能物流管理和工业生产自动化领域，可对空间和物体点位距离、形状和运动状态的信息进行采集，所获取的信息是可以判据的实物、环境实时真实的信息。
附图说明
图1 码制三维全息传感***。
图2 特征光源中独立特征光源***和特征光源接收***模式匹配。
图3 特征光码。
图4 三维信息采集。
图5 生成码制三维全息影像空间。
具体实施方式
为了更详细的解释本专利所提出的码制三维全息传感***1，以下结合附图对本发明进行详细阐述。附图及所描述的实例仅仅是用以解释本发明的设计，并不用于限定本发明。
如图1、4所示，建立码制三维全息传感***100：码制三维全息传感***1由独立特征光源***2和特征光源接收***3组成；光谱范围120nm~13850nm之间设定为全息波段，独立特征光源200定义在全息波段范围中的某一个定值或是全息波段中的一个区间范围；建立独立特征光源***2，根据实际应用环境，选择光的波段，并根据波段要求设计发光源设备4，在发光源设备4选定后还需要匹配通讯电路5、控制电路6，使发光源设备4可以根据实际控制的需要进行开关作业，独立特征光源***2一个工作周期的开关起止时间的单位长度为特征光源制式201，独立特征光源制式201之间设定的时间长度为特征光源的间202，独立特征光源200与发光源设备4、通讯电路5、控制电路6构成了独立特征光源***2；建立特征光源接收***3，特征光源接收***3由信息处理单元7、通讯电路8、控制电路9、光电感应器阵列10、带通滤波器13、环境噪声截止滤波器14和透镜组15组成，光电感应器11接收到光照感生电子流，感生电子流通过光电感应器11中倍增器12进行放大，通过对电子流的测量以实现接收数据的判断，一个光电感应器11为一个基本单元，把多个光电感应器11单元依照一定的距离横向纵向排列布放进而生成光电感应器阵列10，带通滤光片13布放于光电感应器阵列10光照一侧，作用是从自然环境光中分离出作用的独立特征光源7，环境噪声截止滤波器14布放于光电感应器阵列10光照一侧，作用是滤除自然环境中与独立特征光源7同带的噪声，通过对环境噪声截止滤波器14透光率的调校，吸收了自然光中存在的独立特征光源7同带噪声，并最大限度通过独立特征光源7，透镜组15布放于光电感应器阵列10光照一侧，由一个或多个镜头16组接而成，透镜组15的主要功能是收集被照物体反射光线并将其聚焦投影于光电感应器阵列10之上。
如图1、3、4所示，建立特征光源200：码制三维全息传感***1中独立特征光源***2发出的光信号只有自己的特征光源接收***3识别和处理；特征光源200包含独立特征光源***2中相对固定的制式201和间202以及特征光源接收***3中相对固定的隔301和快门闭合时间302；独立特征光源***2和特征光源接收***3须模式匹配，即一个制式201和一个间202的长度和须是一个隔301和一个快门闭合时间302长度和的正整数倍，设定该正整数倍数为1倍，由于独立特征光源***2发出光信号经物体反射后特征光源接收***3接收光信号的时间不确定，一个独立特征光源200的光信号可能存在占用两个相邻的特征光源接收***3的隔301的情况，解决方法是在独立特征光码400的前端设定长度大于等于2个光信号长度的码头401，在独立特征光码400中的特定位置设定长度大于等于2个光信号长度的码中402，在后端设定长度大于等于2个光信号长度的码尾403，当码头401和其之后的信号、码中402和其之间的信号、码尾403和其之前的信号发生错误，***可以根据码头401、码中402、码尾403在隔301中的情况对错误进行识别并对读取的错误信号进行修复。
如图2、3、4所示，建立独立特征光码400：每个事物和其他事物都是相对立存在的，为实现事物之间特征区别，建立二进制编码***，将每个码制三维全息传感***1的光信号均独立编码，加以区别，这样的过程我们称之为建立独立特征光码400；在具备独立特征光源200的条件下建立独立特征光码400过程是：二进制数位上每位数字只能是0或1两种，独立特征光源200发出的光信号也存在两种情况，开和关，以独立特征光源200开为1，以独立特征光源200关为0，以制式201和隔301作为独立特征光源200和特征光源接收***3的位，那么，相邻的制式201和隔301就是相邻发送和接收的数据位，独立特征光源200的开关过程同制式201和间202的数量，等价于二进制数的1、0和与之形成的一个二进制数列；二进制数列是可以相互区别的，不同的数位和不同的数位上的数决定了其所代表的信息不同，这样，独立特征光码400之间也就实现了相互特征区别。
实现44位码制：44位码制定义有效二进制数列的位数为44，44位码制有效二进制数列之外可以添加码头401、码中402、码尾403，44位码制体制内可以容纳并区别17592186044416个不同的码制三维全息传感***1，以前8位作为国家代码或功能应用代码，可以容纳不同的256个国家或256种不同的功能应用，以之后六位和六位之后六位代表国家内不同的省和城市或应用授权类别，那么每个国家可以容纳64个省每个省可以容纳64个城市，也可以表示为每个国家有4096个基本行政辖区，或有4096个应用授权类别，以后24位表示城市或基本行政辖区内码制三维全息传感***1，那么，每个城市或基本行政辖区将可以容纳和区别16777216个不同的码制三维全息传感***1。
如图2、3、4、5所示，光码速率特征、全帧周期特征、飞行时间特征和互扰解决方法：
光码速率：独立特征光源***2打开和关闭光源的时钟周期，就是一个制式201加一个间202的长度，每个时钟周期独立特征光源***2可以发出一个信号，特征光源接收***3的光电感应器11接收和输出一个像素的电信号，时钟周期越短，发出和接收像素数据越快，每秒发出光信号和接收到的像素内光码感生电脉冲的频次越多，隔301、间202、制式201和快门闭合时间302的频率越高，每一个时钟周期定义为一个数据位，其单位为bit，数率为每秒传输的数据位数单位为bps，速率为帧率提供了前提和基础；全帧周期500：完成一次独立特征光码400发送和多次接收到反射回独立特征光码400的时间，全帧周期500通过一次发送独立特征光码400和设定在特征光源接收***3的光电感应器阵列10上接收返回独立特征光码400频率和次数，实现对空间环境的帧图像化，一个全帧周期500的所有数据代表了一个帧图像化全息三维环境；飞行时间特征：光的速度是299792.485千米/秒，通过光飞行时间可以计量物体600上的点与码制三维全息传感***1的距离，独立特征光源***2发出光信号到某个物体的一个点，该点反射回的光线投射到特征光源接收***3光电感应器阵列10的光电感应器11像素上，这时光信号所经历的时间反映出码制三维全息传感***1的光源和像素与物体600上的点的距离，同时反映出该点相对码制三维全息传感***1像素所处的方向，即物体上点反射回的光线经由透镜组15点投射到光电感应器11像素上的位置是一定的，独立特征光源***2与特征光源接收***3通过近距离集成其间距可忽略不计，在这一个阶段上光飞行的时间乘以光速除以2就是该点到该像素的距离，考虑到该点与码制三维全息传感***1相互运动，其位置可能发生变化，那么，光飞行的时间乘以光速除以2±点与码制三维全息传感***1间位移量除以2就是实际物体600上的点与码制三维全息传感***1的距离，多个点、多个方向、不同的时间和帧构造出空间中物体600的位置、形态、大小等信息；互扰解决方法：多个码制三维全息传感***1在同一时间同一空间使用时，相互之间可能出现信号叠加的干扰问题进而影响其正常工作，特征光源接收***3在特定的时间接收到干扰后，通过调制变换全帧周期500的频率和一个全帧周期500频率中全帧周期500的相对位置可以避免问题的出现，由于三维环境相关信息存在一定的应用需求，不同的应用需要的探测范围不同，故实际中光信号飞行时间是根据需要定制的，以10Gbps的速率、全帧周期500频率为100Hz、44位码制、1km探测范围为例，发送或接收一帧数据在一个周期频率中占比为（100Hz×44bit）÷10Gbps = 100×44÷10737418240≈1/2440322，一帧数据光信号在空气中飞行的时间在一个周期频率中占比为2×（1÷299792.485）÷（1/100）≈1/1500，那么数据发送和接收和飞行总时间在一个周期频率中占比为2×1/2440322＋1/1500=0.000667486≈1/1500，这一数字说明在一个周期频率为100Hz的一个单位中数据的发送、传输、接收仅仅占用了约1/1500带宽资源，其余1499/1500空置，调制全帧周期500频率和全帧周期500在一个周期频率中的相对位置和出现次数可以最终避免信号叠加的问题，进而解决相互干扰问题。
如图4、5所示，三维信息采集和生成码制三维全息影像空间700：独立特征光码400由独立特征光源***2发出经过三维空间照射到物体600上，独立特征光码400通过物体600表面反射返回到特征光源接收***3，通过对特征光源接收***3中不同的光电感应器11的信号采集，采集到的独立特征光码400的时间和光电感应器11相对位置计算出物体600的角度、位置和距离，物体600上某个点与光电感应器11的距离=时间x光速/2，通过将各个光电感应器11所对应的实际物体600的点构造出计算机可以识别出的三维全息图像数据点（f（x），f（y），f（z））的点云集合，在计算机中模拟构造出的图像就是三维全息图像帧，三维全息图像帧连接构造形成三维全息影像空间700。
Claims (5)
1.一种码制三维全息传感***构造方法，其特征在于：码制三维全息传感***由独立特征光源***和特征光源接收***组成；光谱范围120nm~13850nm之间设定为全息波段，独立特征光源定义在全息波段范围中的某一个定值或是全息波段中的一个区间范围；建立独立特征光源***，根据实际应用环境，选择光的波段，并根据波段要求设计发光源设备，在发光源设备选定后还需要匹配通讯电路、控制电路，使发光源设备可以根据实际控制的需要进行开关作业，独立特征光源***一个工作周期的开关起止时间的单位长度为特征光源制式，独立特征光源制式之间设定的时间长度为特征光源的间，独立特征光源与发光源设备、通讯电路、控制电路构成了独立特征光源***；建立特征光源接收***，特征光源接收***由光电感应器阵列、带通滤波器、环境噪声截止滤波器和透镜组组成，光电感应器接收到光照感生电子流，感生电子流通过光电感应器中倍增器进行放大，通过对电子流的测量以实现接收数据的判断，一个光电感应器为一个基本单元，把多个光电感应器单元依照一定的距离横向纵向排列布放进而生成光电感应器阵列，带通滤光片布放于光电感应器阵列光照一侧，作用是从自然环境光中分离出作用的独立特征光源，环境噪声截止滤波器布放于光电感应器阵列光照一侧，作用是滤除自然环境中与独立特征光源同带的噪声，通过对噪声截止滤波器透光率的调校，吸收了自然光中存在的独立特征光源同带噪声，并最大限度通过独立特征光源，透镜组布放于光电感应器阵列光照一侧，由一个或多个镜头组接而成，透镜组的主要功能是收集被照物体反射光线并将其聚焦投影于光电感应器阵列之上。
2.根据权利要求1所述的一种码制三维全息传感***构造方法，其特征在于，建立特征光源：码制三维全息传感***中独立特征光源***发出的光信号只有自己的特征光源接收***识别和处理；特征光源包含独立特征光源***中相对固定的制式和间以及特征光源接收***中相对固定的隔和快门闭合时间；独立特征光源***和特征光源接收***须模式匹配，即一个制式和一个间的长度和须是一个隔和一个快门闭合时间长度和的正整数倍，设定该正整数倍数为1倍，由于独立特征光源***发出光信号经物体反射后特征光源接收***接收光信号的时间不确定，一个独立特征光源的光信号可能存在占用两个相邻的特征光源接收***的隔的情况，解决方法是在独立特征光码的前端设定长度大于等于2个光信号长度的码头，在独立特征光码中的特定位置设定长度大于等于2个光信号长度的码中，在后端设定长度大于等于2个光信号长度的码尾，当码头和其之后的信号、码中和其之间的信号、码尾和其之前的信号发生错误，***可以根据码头、码中、码尾在隔中的情况对错误进行识别并对读取的错误信号进行修复；建立独立特征光码：每个事物和其他事物都是相对立存在的，为实现事物之间特征区别，建立二进制编码***，将每个码制三维全息传感***的光信号均独立编码，加以区别，这样的过程我们称之为建立独立特征光码；在具备独立特征光源的条件下建立独立特征光码过程是：二进制数位上每位数字只能是0或1两种，独立特征光源发出的光信号也存在两种情况，开和关；以独立特征光源开为1，以独立特征光源关为0，以制式和隔作为独立特征光源和特征光源接收***的位，那么，相邻的制式和隔就是相邻发送和接收的数据位，独立特征光源的开关过程同制式和间的数量，等价于二进制数的1、0和与之形成的一个二进制数列；二进制数列是可以相互区别的，不同的数位和不同的数位上的数决定了其所代表的信息不同，这样，独立特征光码之间也就实现了相互特征区别。
3.根据权利要求1所述的一种码制三维全息传感***构造方法，其特征在于，44位码制定义有效二进制数列的位数为44，44位码制有效二进制数列之外可以添加码头、码中、码尾，44位码制体制内可以容纳并区别17592186044416个不同的码制三维全息传感***，以前8位作为国家代码或功能应用代码，可以容纳不同的256个国家或256种不同的功能应用，以之后六位和六位之后六位代表国家内不同的省和城市或应用授权类别，那么每个国家可以容纳64个省每个省可以容纳64个城市，也可以表示为每个国家有4096个基本行政辖区，或有4096个应用授权类别，以后24位表示城市或基本行政辖区内码制三维全息传感***，那么，每个城市或基本行政辖区将可以容纳和区别16777216个不同的码制三维全息传感***。
4.根据权利要求1所述的一种码制三维全息传感***构造方法，其特征在于，光码速率特征、全帧周期特征、飞行时间特征和互扰解决方法：光码速率：独立特征光源***打开和关闭光源的时钟周期，就是一个制式加一个间的长度，每个时钟周期独立特征光源***可以发出一个信号，特征光源接收***的光电感应器接收和输出一个像素的电信号，时钟周期越短，发出和接收像素数据越快，每秒发出光信号和接收到的像素内光码感生电脉冲的频次越多，隔、间、制式和快门闭合时间的频率越高，每一个时钟周期定义为一个数据位，其单位为bit，数率为每秒传输的数据位数单位为bps，速率为帧率提供了前提和基础；全帧周期：完成一次独立特征光码发送和多次接收到反射回独立特征光码的时间，全帧周期通过一次发送独立特征光码和设定在特征光源接收***的光电感应器阵列上接收返回独立特征光码频率和次数，实现对空间环境的帧图像化，一个全帧周期的所有数据代表了一个帧图像化全息三维环境；飞行时间特征：光的速度是299792.485千米/秒，通过光飞行时间可以计量物体上的点与码制三维全息传感***的距离，独立特征光源***发出光信号到某个物体的一个点，该点反射回的光线投射到特征光源接收***光电感应器阵列的光电感应器像素上，这时光信号所经历的时间反映出码制三维全息传感***的光源和像素与物体上的点的距离，同时反映出该点相对码制三维全息传感***像素所处的方向，即物体上点反射回的光线经由透镜组投射到光电感应器像素上的位置是一定的，独立特征光源***与特征光源接收***通过近距离集成其间距可忽略不计，在这一个阶段上光飞行的时间乘以光速除以2就是该点到该像素的距离，考虑到该点与码制三维全息传感***相互运动，其位置可能发生变化，那么，光飞行的时间乘以光速除以2±点与码制三维全息传感***间位移量除以2就是实际物体上的点与码制三维全息传感***的距离，多个点、多个方向、不同的时间和帧构造出空间中物体的位置、形态、大小等信息；互扰解决方法：多个码制三维全息传感***在同一时间同一空间使用时，相互之间可能出现信号叠加的干扰问题进而影响其正常工作，特征光源接收***在特定的时间接收到干扰后，通过调制变换全帧周期的频率和一个全帧周期频率中全帧周期的相对位置可以避免问题的出现，由于三维环境相关信息存在一定的应用需求，不同的应用需要的探测范围不同，故实际中光信号飞行时间是根据需要定制的，以10Gbps的速率、全帧周期频率为100Hz、44位码制、1km探测范围为例，发送或接收一帧数据在一个周期频率中占比为（100Hz×44bit）÷10Gbps = 100×44÷10737418240≈1/2440322，一帧数据光信号在空气中飞行的时间在一个周期频率中占比为2×（1÷299792.485）÷（1/100）≈1/1500，那么数据发送和接收和飞行总时间在一个周期频率中占比为2×1/2440322＋1/1500=0.000667486≈1/1500，这一数字说明在一个周期频率为100Hz的一个单位中数据的发送、传输、接收仅仅占用了约1/1500带宽资源，其余1499/1500空置，调制全帧周期频率和全帧周期在一个周期频率中的相对位置和出现次数可以最终避免信号叠加的问题，进而解决相互干扰问题。
5.根据权利要求1所述的一种码制三维全息传感***构造方法，其特征在于，三维信息采集和生成三维全息影像空间：特征光码由独立特征光源***发出经过三维空间照射到物体上，特征光码通过物体表面反射返回到特征光源接收***，通过对特征光源接收***中不同的光电感应器的信号采集，采集到的特征光码的时间和光电感应器相对位置计算出物体的角度、位置和距离，物体上某个点与光电感应器的距离=时间x光速/2，通过将各个光电感应器所对应的实际物体的点构造出计算机可以识别出的三维全息图像数据点（f（x），f（y），f（z））的点云集合，在计算机中模拟构造出的图像就是三维全息图像帧，三维全息图像帧连接构造形成三维全息影像空间。
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2014
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