以变化的照射强度进行基于LIDAR的3-D成像制造技术

本文描述了以不同的照射强度分布执行三维LIDAR测量的方法和系统。从LIDAR系统发射测量脉冲的重复序列，每一个序列具有不同的照射强度分布。每一个重复序列中的一个或多个脉冲具有与该序列中的另一脉冲不同的照射强度。照射强度分布是变化的，以减少总能耗和LIDAR系统产生的热量。在一些实施例中，照射强度分布基于LIDAR装置的定向而改变。在一些实施例中，照射强度分布基于所检测到的物体与LIDAR装置之间的距离而改变。在一些实施例中，照射强度分布基于LIDAR装置或另一成像系统所检测的物体的存在性而改变。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】以变化的照射强度进行基于LIDAR的3-D成像相关申请的交叉引用本专利申请要求2017年3月20日提交的题为“LIDARBased3-DImagingWithVaryingIlluminationIntensity”的美国专利申请序列号15/464,234的优先权，后者依据35U.S.C.§119要求2016年3月21日提交的题为“LIDARBased3-DImagingWithVaryingIlluminationIntensity”的美国临时专利申请序列号62/311,296的优先权，它们的主题被整体以引用方式并入本文。
所描述的实施例涉及基于LIDAR的3-D点云测量系统。
技术介绍
LIDAR系统采用光脉冲、基于每个光脉冲的飞行时间(TOF)来测量至一物体的距离。从LIDAR系统的光源发射的光脉冲与远处的物体相互作用。一部分光从所述物体反射并返回到LIDAR系统的检测器。基于光脉冲的发射和检测到返回的光脉冲之间经过的时间来估算距离。在一些示例中，光脉冲由激光发射器产生。光脉冲通过透镜或透镜组件聚焦。测量激光脉冲返回到安装在发射器附近的检测器所花费的时间。距离是从时间测量中高精本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光检测和测距(LIDAR)装置，包括：脉冲照射源，其从LIDAR装置发射照射光脉冲的序列到三维环境中，所述照射光脉冲的序列具有脉冲强度的第一重复模式，其中所述第一重复模式的一个或多个照射光脉冲具有与所述第一重复模式的另一个照射光脉冲不同的照射强度；光敏检测器，其检测从被所述照射光脉冲的序列中的每一个照射光脉冲照射的三维环境反射的光量，并且产生输出信号，所述输出信号表示所检测到的、与所述照射光脉冲的序列中的每一个照射光脉冲相关联的光量；和计算系统，其被配置用于：接收表示所检测到的光量的所述输出信号；基于在脉冲从LIDAR装置发射的时间与所述光敏检测器检测到从照射光脉冲照射的物体反射的光量...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.21 US 62/311,2961.一种光检测和测距(LIDAR)装置，包括：脉冲照射源，其从LIDAR装置发射照射光脉冲的序列到三维环境中，所述照射光脉冲的序列具有脉冲强度的第一重复模式，其中所述第一重复模式的一个或多个照射光脉冲具有与所述第一重复模式的另一个照射光脉冲不同的照射强度；光敏检测器，其检测从被所述照射光脉冲的序列中的每一个照射光脉冲照射的三维环境反射的光量，并且产生输出信号，所述输出信号表示所检测到的、与所述照射光脉冲的序列中的每一个照射光脉冲相关联的光量；和计算系统，其被配置用于：接收表示所检测到的光量的所述输出信号；基于在脉冲从LIDAR装置发射的时间与所述光敏检测器检测到从照射光脉冲照射的物体反射的光量的时间之间的差，来确定LIDAR装置与所述三维环境中的物体之间的距离；和生成命令信号，所述命令信号致使该脉冲照射源将所述照射光脉冲的序列改变为第二重复模式，所述第二重复模式具有与所述第一重复模式不同的脉冲强度分布。2.根据权利要求1所述的LIDAR装置，其中，将上述脉冲的序列改变为不同的脉冲强度分布是伪随机的。3.根据权利要求1所述的LIDAR装置，其中，所述第二重复模式的所述照射光脉冲的序列中的一个或多个照射光脉冲具有零值。4.根据权利要求1所述的LIDAR装置，其中，所述脉冲照射源和所述光敏检测器被安装到所述LIDAR装置的旋转框架，所述旋转框架相对于所述LIDAR装置的基架旋转，并且所述LIDAR装置还包括：被配置用于检测旋转框架相对于基架的定向的定向传感器，其中将上述脉冲的序列改变为不同的脉冲强度分布是基于所述定向。5.根据权利要求1所述的LIDAR装置，其中，将上述脉冲的序列改变为不同的脉冲强度分布是基于LIDAR装置与所述三维环境中的物体之间的距离。6.根据权利要求5所述的LIDAR装置，其中，将上述脉冲的序列改变为不同的脉冲强度分布包括，当LIDAR装置与所述三维环境中的物体之间的距离小于预定阈值时，降低脉冲的平均强度一给定时间段。7.根据权利要求5所述的LIDAR装置，其中，将上述脉冲的序列改变为不同的脉冲强度分布包括，当所述输出信号持续第一时间段都是可忽略的值时，降低脉冲的平均强度一给定时间段。8.根据权利要求7所述的LIDAR装置，其中，将上述脉冲的序列改变为不同的脉冲强度分布包括，在所述第一时间段之后的紧接着第二时间段内所述输出信号是不可忽略的值时，提高所述平均强度持续所述给定时间段。9.根据权利要求1所述的LIDAR装置，还包括：成像装置，其被配置用于生成所述脉冲照射源的视场的至少一部分的图像，其中，将上述脉冲的序列改变为不同的脉冲强度分布包括，当在所述脉冲照射源的视场的所述图像中没有检测到物体时，降低脉冲的平均强度一给定时间段，并且将上述脉冲的序列改变为不同的脉冲强度分布包括，当在所述脉冲照射源的视场的所述图像中检测到物体时，提高所述平均强度持续所述给定时间段。10.根据权利要求9所述的LIDAR装置，其中，所述成像装置是通信地耦合到所述LIDAR装置的相机。11.根据权利要求9所述的LIDAR装置，其中，所述成像装置是通信地耦合到所述LIDAR装置的成像模块，其中，所述成像模块基于LIDAR装置产生的多个距离测量结果来生成周围三维环境的那部分的图像。12.一种光检测和测距(LIDAR)装置，包括：脉冲照射源，其从LIDAR装置发射照射光脉冲的序列到三维环境中，所述照射光脉冲的序列具有脉冲强度的第一重复模式，其中所述第一重复模式的一个或多个照射光脉冲具有与所述第一重复模式的另...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·S·霍尔，P·J·克尔斯滕斯，Y·崔，M·N·雷科，S·S·内斯廷格尔，
申请(专利权)人：威力登激光雷达有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US