一种三维扫描激光雷达系统及其测量方法技术方案

本发明专利技术提供了一种三维扫描激光雷达系统及其测量方法，扫描模块将多个收发模块中的发射器件发出的光反射至一空间，并对空间进行三维扫描，接收空间中的障碍物反射回的光和发出的光，并将反射回的光和发出的光反射至多个波长选择模块；波长选择模块从扫描模块反射的光中选择出相应波长的光，并将其传输至对应的接收器件，反射的光中未被选择的光传输至测量模块；处理模块根据不同收发模块中的接收器件接收到的不同波长的光的光功率之差获得标定物质在空间的含量，根据测量器件测量得到的特定参数获得空间的参数分布，参数分布包括温度分布，从而可以满足对空间物质含量以及温度分布的测量需求，进而提高了三维扫描激光雷达系统的应用范围。的应用范围。的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种三维扫描激光雷达系统及其测量方法


[0001]本专利技术涉及激光雷达
，更具体地说，涉及一种三维扫描激光雷达系统及其测量方法。

技术介绍

[0002]三维扫描激光雷达系统是指通过扫描装置实现三维扫描的激光雷达系统。目前，三维扫描激光雷达技术已经广泛应用于环境测绘、建筑检测、隧道及矿井检测等领域。但是，随着三维扫描激光雷达的应用范围越来越大，需要面对的需求也越来越多，如物质含量测量以及温度分布测量等需求。基于此，如何提供一种能够满足更多测量需求的三维扫描激光雷达系统是本领域技术人员亟待解决的问题之一。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提供了一种三维扫描激光雷达系统及其测量方法，以在三维扫描激光雷达的应用范围内，满足更多的测量需求。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种三维扫描激光雷达系统，包括多个收发模块、多个波长选择模块、扫描模块、至少一个测量器件和处理模块；
[0006]所述收发模块包括至少一个发射器件和至少一个接收器件，不同收发模块中的发射器件发出的光的波长不同；
[0007]所述扫描模块用于将所述多个收发模块中的发射器件发出的光反射至一空间，并对所述空间进行三维扫描，接收所述空间中的障碍物反射回的光和发出的光，并将所述反射回的光和发出的光反射至所述多个波长选择模块；
[0008]所述多个波长选择模块至少与所述多个收发模块中的接收器件分别对应设置，不同波长选择模块选择传输的光的波长不同；所述波长选择模块用于从所述扫描模块反射的光中选择出相应波长的光，并将其传输至对应设置的接收器件；所述多个波长选择模块依次排列在所述扫描模块反射光的光路上，用于使所述多个波长选择模块依次从所述扫描模块反射的光中选择出相应波长的光，所述扫描模块反射的光中未被选择的光传输至所述测量模块；
[0009]所述接收器件用于测量接收到的光的光功率；
[0010]所述测量器件用于测量接收到的光的特定参数，不同测量器件测量的特定参数不同，所述测量器件包括红外温度测量器件，所述特定参数包括热辐射功率；
[0011]所述处理模块与所述多个收发模块中的接收器件以及所述至少一个测量器件相连；所述处理模块还用于根据不同收发模块中的接收器件接收到的不同波长的光的光功率之差，获得标定物质在所述空间的含量；所述处理模块还用于根据所述测量器件测量得到的特定参数，获得所述空间的参数分布，所述参数分布包括温度分布。
[0012]可选地，所述多个波长选择模块还与所述多个收发模块中的发射器件分别对应设
置；
[0013]所述波长选择模块还用于从对应设置的发射器件发出的光中选择出相应波长的光；所述多个波长选择模块依次排列在所述扫描模块接收光的光路上，还用于将不同波长选择模块选择出的光依次合成一束光，并将其传输至所述扫描模块。
[0014]可选地，所述波长选择模块包括波长选择反射镜和波长选择透射镜；
[0015]所述波长选择透射镜通过透射相应波长的光、反射其他波长的光，来选择出相应波长的光；
[0016]所述波波长选择反射镜通过反射相应波长的光、透射其他波长的光，来选择出相应波长的光。
[0017]可选地，所有的波长选择模块均为波长选择反射镜；或者，所有的波长选择模块均为波长选择透射镜；或者，部分波长选择模块为波长选择反射镜、部分波长选择模块为波长选择透射镜。
[0018]可选地，还包括设置在所述扫描模块和所述多个波长选择模块之间的固定反射镜；
[0019]所述固定反射镜用于将所述多个波长选择模块选择出的光反射至所述扫描模块，将所述扫描模块反射的光反射至所述多个波长选择模块。
[0020]可选地，所述多个收发模块、所述多个波长选择模块和所述至少一个测量器件集成在光学芯片中。
[0021]可选地，所述波长选择模块包括微环滤波器；
[0022]所述微环滤波器通过滤出相应波长的光，来选择出相应波长的光。
[0023]可选地，所述光学芯片还包括多个发射天线和一个接收天线；
[0024]所述多个发射天线与所述多个收发模块中的发射器件分别对应，用于将对应设置的发射器件发出的光发射至所述扫描模块；
[0025]所述接收天线用于接收所述扫描模块反射的光，并将其传输至所述多个波长选择模块。
[0026]可选地，所述光学芯片还包括一个收发天线；
[0027]所述收发天线用于将所述多个收发模块中的发射器件发出的光发射至所述扫描模块，接收所述扫描模块反射的光，并将其传输至所述多个波长选择模块。
[0028]可选地，还包括设置在所述扫描模块和所述光学芯片之间的聚焦透镜。
[0029]可选地，所述扫描模块包括旋转反射镜或Risley棱镜。
[0030]可选地，至少一个波长选择模块选择出的光的波长包括1550nm，至少一个波长选择模块选择出的光的波长包括905nm。
[0031]一种三维扫描激光雷达系统的测量方法，应用于如上任一项所述的三维扫描激光雷达系统，所述测量方法包括：
[0032]多个收发模块中的发射器件发光，不同收发模块中的发射器件发出的光的波长不同；
[0033]扫描模块将所述多个收发模块中的发射器件发出的光反射至一空间，并对所述空间进行三维扫描，所述扫描模块接收所述空间中的障碍物反射回的光和发出的光后，将所述反射回的光和发出的光反射至多个波长选择模块，不同波长选择模块选择传输的光的波
长不同；
[0034]所述多个波长选择模块依次从所述扫描模块反射的光中选择出相应波长的光，并将其传输至对应设置的接收器件，以使接收器件测量接收到的光的光功率，所述扫描模块反射的光中未被选择的光传输至测量模块，以使所述测量器件测量接收到的光的特定参数，所述测量器件包括红外温度测量器件，所述特定参数包括热辐射功率；
[0035]处理模块根据不同收发模块中的接收器件接收到的不同波长的光的光功率之差，获得标定物质在所述空间的含量，根据所述测量器件测量得到的特定参数，获得所述空间的参数分布，所述参数分布包括温度分布。
[0036]与现有技术相比，本专利技术所提供的技术方案具有以下优点：
[0037]本专利技术所提供的三维扫描激光雷达系统及其测量方法，多个收发模块中的发射器件发光后，扫描模块将多个收发模块中的发射器件发出的光反射至一空间，并对空间进行三维扫描，扫描模块接收空间中的障碍物反射回的光后，将反射回的光反射至多个波长选择模块，由于不同波长选择模块选择传输的光的波长不同，且多个波长选择模块依次从扫描模块反射的光中选择出相应波长的光后，会将其传输至对应设置的接收器件，以使接收器件测量接收到的光的光功率，扫描模块反射的光中未被选择的光会传输至测量模块，以使测量器件测量接收到的光的特定参数，测量器件包括红外温度测量器件，特定参数包括热辐射功率，因此，处理模块可以根据不同收发模块中的接收器件接收到的不同波长的光的光功率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维扫描激光雷达系统，其特征在于，包括多个收发模块、多个波长选择模块、扫描模块、至少一个测量器件和处理模块；所述收发模块包括至少一个发射器件和至少一个接收器件，不同收发模块中的发射器件发出的光的波长不同；所述扫描模块用于将所述多个收发模块中的发射器件发出的光反射至一空间，并对所述空间进行三维扫描，接收所述空间中的障碍物反射回的光和发出的光，并将所述反射回的光和发出的光反射至所述多个波长选择模块；所述多个波长选择模块至少与所述多个收发模块中的接收器件分别对应设置，不同波长选择模块选择传输的光的波长不同；所述波长选择模块用于从所述扫描模块反射的光中选择出相应波长的光，并将其传输至对应设置的接收器件；所述多个波长选择模块依次排列在所述扫描模块反射光的光路上，用于使所述多个波长选择模块依次从所述扫描模块反射的光中选择出相应波长的光，所述扫描模块反射的光中未被选择的光传输至所述测量模块；所述接收器件用于测量接收到的光的光功率；所述测量器件用于测量接收到的光的特定参数，不同测量器件测量的特定参数不同，所述测量器件包括红外温度测量器件，所述特定参数包括热辐射功率；所述处理模块与所述多个收发模块中的接收器件以及所述至少一个测量器件相连；所述处理模块还用于根据不同收发模块中的接收器件接收到的不同波长的光的光功率之差，获得标定物质在所述空间的含量；所述处理模块还用于根据所述测量器件测量得到的特定参数，获得所述空间的参数分布，所述参数分布包括温度分布。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个波长选择模块还与所述多个收发模块中的发射器件分别对应设置；所述波长选择模块还用于从对应设置的发射器件发出的光中选择出相应波长的光；所述多个波长选择模块依次排列在所述扫描模块接收光的光路上，还用于将不同波长选择模块选择出的光依次合成一束光，并将其传输至所述扫描模块。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述波长选择模块包括波长选择反射镜和波长选择透射镜；所述波长选择透射镜通过透射相应波长的光、反射其他波长的光，来选择出相应波长的光；所述波波长选择反射镜通过反射相应波长的光、透射其他波长的光，来选择出相应波长的光。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所有的波长选择模块均为波长选择反射镜；或者，所有的波长选择模块均为波长选择透射镜；或者，部分波长选择模块为波长选择反射镜、部分波长选择模块为波长选择透射镜。5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括设置在所述扫描模块和所述多个波长选择模块之间的固定反射...

【专利技术属性】
技术研发人员：张璟，
申请(专利权)人：长沙思木锐信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：