用于激光雷达的光罩脏污检测系统、检测方法及激光雷达技术方案

本发明专利技术提供一种用于激光雷达的光罩脏污检测系统，包括：发射装置，所述发射装置设置在所述激光雷达的光机转子上，配置为可发射与所述激光雷达发出用于检测目标的光束波长不同的探测光束，用于检测所述光罩上的脏污；接收装置，所述接收装置设置在所述激光雷达的光机转子上，配置为可接收所述发射装置发出的探测光束经所述光罩上的脏污反射后的回波并转换为检测电信号；和处理单元，所述处理单元与所述接收装置耦接，配置为可根据所述检测电信号识别所述光罩的脏污状况。通过本发明专利技术的实施例，能够有效避免检测光罩脏污时发生光串扰，同时能够实现对光罩的360度检测，增大了光罩脏污的检测范围，并实现了对不同种类脏污的识别，提高了检测效率。

【技术实现步骤摘要】
用于激光雷达的光罩脏污检测系统、检测方法及激光雷达
本专利技术涉及激光雷达
，尤其涉及一种用于激光雷达的光罩脏污检测系统、检测方法及激光雷达。
技术介绍
激光雷达是自动驾驶重要的传感器，现有的激光雷达通常不增设光罩脏污检测装置对光罩进行检测，当自动驾驶车辆在行驶过程中，时常会遭遇诸如雨雪、风沙等天气，从而使安装在自动驾驶车辆上的激光雷达的光罩上形成灰尘、划痕、污水和泥渍等脏污，导致激光雷达无法正常获取自动驾驶车辆周围的环境信息，导致探测效果不理想。因此获取激光雷达的光罩脏污信息有利于激光雷达进行正常探测。目前公开的激光雷达光罩脏污检测装置包括：一是大多针对前向式激光雷达的光罩进行检测，光罩脏污检测装置通常是固定设置，不旋转，仅对光罩的前侧检测，因此光罩脏污检测范围相对有限；二是利用激光雷达用于检测目标的光束对光罩进行检测。
技术介绍
部分的内容仅仅是专利技术人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。
技术实现思路
本专利技术通过利用与激光雷达发出的光束波长不同的探测光束对光罩脏污进行检测，能够有效避免检测光罩脏污时发生光串扰，同时能够实现对光罩的360度检测，增大了光罩脏污的检测范围，并实现了对不同种类脏污的识别，提高了检测效率。有鉴于公开技术的缺陷，本专利技术提出一种用于激光雷达的光罩脏污检测系统，包括：发射装置，所述发射装置设置在所述激光雷达的光机转子上，配置为可发射与所述激光雷达发出用于检测目标的光束波长不同的探测光束，用于检测所述光罩上的脏污；接收装置，所述接收装置设置在所述激光雷达的光机转子上，配置为可接收所述发射装置发出的探测光束经所述光罩上的脏污反射后的回波并转换为检测电信号；和处理单元，所述处理单元与所述接收装置耦接，配置为可根据所述检测电信号识别所述光罩的脏污状况。根据本专利技术的一个方面，其中所述发射装置和所述接收装置设置在所述激光雷达的发射单元和接收单元的相对侧。根据本专利技术的一个方面，其中所述发射装置和所述接收装置均可随所述光机转子进行旋转。根据本专利技术的一个方面，其中所述发射装置与所述接收装置设置为左右相邻或上下相邻，所述接收装置设置在所述光罩的竖直检测范围内，所述竖直检测范围为所述光罩脏污检测系统在所述光罩的竖直方向上的检测范围。根据本专利技术的一个方面，其中所述发射装置和所述接收装置设置为左右相邻，其中所述发射装置包括至少一个激光器或至少一个发光二极管，且沿竖直方向成列排布，其中每个激光器或发光二极管具有相同的发光方向。根据本专利技术的一个方面，其中所述接收装置包括至少一个CCD图像传感器或至少一个CMOS图像传感器或至少一个光电探测器，且沿竖直方向成列排布，所述至少一个CCD图像传感器或至少一个CMOS图像传感器或至少一个光电探测器分别与所述至少一个激光器或至少一个发光二极管对应设置。根据本专利技术的一个方面，其中所述发射装置和所述接收装置设置为上下相邻，其中所述发射装置包括至少一个激光器或至少一个发光二极管，且沿水平方向成行排布，其中每个激光器或发光二极管具有不同的发光方向。根据本专利技术的一个方面，其中通过至少一个激光器或至少一个发光二极管具有的多个不同的发光方向形成所述竖直检测范围。根据本专利技术的一个方面，其中所述接收装置包括至少一个CCD图像传感器或至少一个CMOS图像传感器或至少一个光电探测器，且沿水平方向成行排布，所述至少一个CCD图像传感器或至少一个CMOS图像传感器或至少一个光电探测器分别与所述至少一个激光器或至少一个发光二极管对应设置。根据本专利技术的一个方面，其中所述处理单元配置成：识别光罩是否存在脏污、光罩脏污类型以及光罩脏污的位置中的至少一种。根据本专利技术的一个方面，其中所述处理单元配置成：当所述接收装置的检测电信号超过识别阈值时，确定所述光罩存在脏污，并通过所述发射装置的位置、所述接收装置的位置以及所述光机转子的位置，确定所述光罩脏污的位置。根据本专利技术的一个方面，其中所述处理单元配置成：当所述检测电信号大于或等于第一识别阈值且小于第二识别阈值时，判断所述光罩脏污为第一类脏污，所述第一类脏污包括油汗；当所述检测电信号大于或等于所述第二识别阈值且小于第三识别阈值时，判断所述光罩脏污为第二类脏污，所述第二类脏污包括污水、灰尘；当所述检测电信号大于或等于所述第三识别阈值时，判断所述光罩脏污为第三类脏污，所述第三类脏污包括污渍、泥沙，其中所述第三识别阈值大于所述第二识别阈值，所述第二识别阈值大于所述第一识别阈值。根据本专利技术的一个方面，其中所述处理单元配置成：根据光罩在清洁状态时所述接收装置输出的检测电信号，确定用于光罩脏污判断的检测电信号的基准范围；计算检测电信号偏移量，所述检测电信号偏移量为当前回波转换的检测电信号与基准范围之间的差值；当所述检测电信号偏移量大于或等于所述第一识别偏移量且小于所述第二识别偏移量时，判断所述光罩脏污为第一类脏污，所述第一类脏污包括油汗；当所述检测电信号偏移量大于或等于所述第二识别偏移量且小于所述第三识别偏移量时，判断所述光罩脏污为第二类脏污，所述第二类脏污包括污水、灰尘；当所述检测电信号偏移量大于或等于所述第三识别偏移量时，判断所述光罩脏污为第三类脏污，所述第三类脏污包括污渍、泥沙；其中所述第三识别偏移量大于所述第二识别偏移量，所述第二识别偏移量大于所述第一识别偏移量。根据本专利技术的一个方面，其中所述处理单元还包括：模数转换器，耦接到所述接收装置，并将所述检测电信号由模拟信号转换为数字信号；存储单元，耦接到所述模数转换器，并配置成可存储所述数字信号；和逻辑单元，耦接到所述存储单元，并配置成根据所述数字信号识别是否存在所述光罩脏污、光罩脏污类型以及光罩脏污的位置中的至少一种。根据本专利技术的一个方面，所述光罩脏污检测系统还可以检测光罩的表面缺陷，所述表面缺陷包括划痕和/或石坑。本专利技术还涉及一种激光雷达，包括：基座；光机转子，所述光机转子可旋转地设置在所述基座上，并且包括发射单元和接收单元；光罩，所述光罩设置在所述基座上，并且环绕所述光机转子；和如上任一项所述的光罩脏污检测系统，所述光罩脏污检测系统的发射装置和接收装置均设置在所述光机转子上。本专利技术还涉及一种利用上述任一项所述的光罩脏污检测系统的光罩脏污检测方法，包括：S101：使发射装置发射与所述激光雷达发出用于检测目标的光束波长不同的探测光束，对所述光罩上的脏污进行探测，所述发射装置设置在所述激光雷达的光机转子上；S102：通过接收装置接收所述发射装置发出的探测光束经所述光罩上的脏污反射后的回波并转换为检测电信号，所述接收装置设置在所述激光雷达的光机转子上；S103：根据所述检测电信号识别所述光罩的脏污状况。根据本专利技术的一个方面，其中所述步骤S103还包括：识别光罩是否存在脏污、光罩脏污类型以及光罩脏污的位置中的至少一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于激光雷达的光罩脏污检测系统，包括：/n发射装置，所述发射装置设置在所述激光雷达的光机转子上，配置为可发射与所述激光雷达发出用于检测目标的光束波长不同的探测光束，用于检测所述光罩上的脏污；/n接收装置，所述接收装置设置在所述激光雷达的光机转子上，配置为可接收所述发射装置发出的探测光束经所述光罩上的脏污反射后的回波并转换为检测电信号；和/n处理单元，所述处理单元与所述接收装置耦接，配置为可根据所述检测电信号识别所述光罩的脏污状况。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于激光雷达的光罩脏污检测系统，包括：
发射装置，所述发射装置设置在所述激光雷达的光机转子上，配置为可发射与所述激光雷达发出用于检测目标的光束波长不同的探测光束，用于检测所述光罩上的脏污；
接收装置，所述接收装置设置在所述激光雷达的光机转子上，配置为可接收所述发射装置发出的探测光束经所述光罩上的脏污反射后的回波并转换为检测电信号；和
处理单元，所述处理单元与所述接收装置耦接，配置为可根据所述检测电信号识别所述光罩的脏污状况。


2.根据权利要求1所述的光罩脏污检测系统，其中所述发射装置和所述接收装置设置在所述激光雷达的发射单元和接收单元的相对侧。


3.根据权利要求1或2所述的光罩脏污检测系统，其中所述发射装置和所述接收装置均可随所述光机转子进行旋转。


4.根据权利要求1或2所述的光罩脏污检测系统，其中所述发射装置与所述接收装置设置为左右相邻或上下相邻，所述接收装置设置在所述光罩的竖直检测范围内，所述竖直检测范围为所述光罩脏污检测系统在所述光罩的竖直方向上的检测范围。


5.根据权利要求4所述的光罩脏污检测系统，其中所述发射装置和所述接收装置设置为左右相邻，其中所述发射装置包括至少一个激光器或至少一个发光二极管，且沿竖直方向成列排布，其中每个激光器或发光二极管具有相同的发光方向。


6.根据权利要求5所述的光罩脏污检测系统，其中所述接收装置包括至少一个CCD图像传感器或至少一个CMOS图像传感器或至少一个光电探测器，且沿竖直方向成列排布，所述至少一个CCD图像传感器或至少一个CMOS图像传感器或至少一个光电探测器分别与所述至少一个激光器或至少一个发光二极管对应设置。


7.根据权利要求4所述的光罩脏污检测系统，其中所述发射装置和所述接收装置设置为上下相邻，其中所述发射装置包括至少一个激光器或至少一个发光二极管，且沿水平方向成行排布，其中每个激光器或发光二极管具有不同的发光方向。


8.根据权利要求7所述的光罩脏污检测系统，其中通过至少一个激光器或至少一个发光二极管具有的多个不同的发光方向形成所述竖直检测范围。


9.根据权利要求7所述的光罩脏污检测系统，其中所述接收装置包括至少一个CCD图像传感器或至少一个CMOS图像传感器或至少一个光电探测器，且沿水平方向成行排布，所述至少一个CCD图像传感器或至少一个CMOS图像传感器或至少一个光电探测器分别与所述至少一个激光器或至少一个发光二极管对应设置。


10.根据权利要求1或2所述的光罩脏污检测系统，其中所述处理单元配置成：识别光罩是否存在脏污、光罩脏污类型以及光罩脏污的位置中的至少一种。


11.根据权利要求10所述的光罩脏污检测系统，其中所述处理单元配置成：当所述接收装置的检测电信号超过识别阈值时，确定所述光罩存在脏污，并通过所述发射装置的位置、所述接收装置的位置以及所述光机转子的位置，确定所述光罩脏污的位置。


12.根据权利要求11所述的光罩脏污检测系统，其中所述处理单元配置成：
当所述检测电信号大于或等于第一识别阈值且小于第二识别阈值时，判断所述光罩脏污为第一类脏污，所述第一类脏污包括油汗；
当所述检测电信号大于或等于所述第二识别阈值且小于第三识别阈值时，判断所述光罩脏污为第二类脏污，所述第二类脏污包括污水、灰尘；
当所述检测电信号大于或等于所述第三识别阈值时，判断所述光罩脏污为第三类脏污，所述第三类脏污包括污渍、泥沙，其中所述第三识别阈值大于所述第二识别阈值，所述第二识别阈值大于所述第一识别阈值。


13.根据权利要求10所述的光罩脏污检测系统，其中所述处理单元配置成：
根据光罩在清洁状态时所述接收装置输出的检测电信号，确定用于光罩脏污判断的检测电信号的基准范围；
计算检测电信号偏移量，所述检测电信号偏移量为当前回波转换的检测电信号与基准范围之间的差值；
当所述检测电信号偏移量大于或等于所述第一识别偏移量且小于所述第二识别偏移量时，判断所述光罩脏污为第一类脏污，所述第一类脏污包括油汗；
当所述检测电信号偏移量大于或等于所述第二识别偏移量且小于所述第三识别偏移量时，判断所述光罩脏污为第二类脏污，...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖博威，赵鑫，于庆国，肖国炜，向少卿，
申请(专利权)人：上海禾赛光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31