本实用新型专利技术公开了一种激光雷达背景光噪声的优化装置，包括光隔离装置，采用不透光材料制成；其中，发射光学系统中的各光学元件安装在光隔离装置内部，接收光学系统的各光学元件安装在光隔离装置外部，以便通过所述光隔离装置将发射光路和接收光路隔离开；所述光隔离装置内部增镀有消光漆，使得当发射光学系统产生的散射光入射至消光漆表面时，散射光被消光漆吸收。通过在激光雷达系统中增设光隔离装置，可将发射光路和接收光路隔离开，避免发射光束的散射光被接收光学元件探测到，有效减少激光雷达的背景光噪声，进而减少误判；而增镀消光漆使得当散射光入射到消光漆表面时被吸收，可有效避免散射光多次反射之后逸出光隔离装置。
【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达背景光噪声的优化装置
本技术属于激光雷达
，更具体地，涉及一种激光雷达背景光噪声的优化装置。
技术介绍
激光雷达属于主动探测的设备，通过向目标发射探测激光信号，并接收目标返回的微弱激光信号，来进行目标探测。为了提高探测距离和精度，激光雷达的接收光学元件大都采用高灵敏接收光学元件，可对微弱光信号进行稳定的探测；但该设计也引入了新的问题，就是发射元件内部的微弱光散射，也会被接收光学元件探测到，并形成系统误判。激光雷达产品经过多年的发展，功能越来越完善，但结构也变得更为复杂。每增加一个光学元件，就增加多个光学表面，而光学表面即使采用镀膜的技术可以减小散射，也会存在微弱的光散射强度。这些微弱的散射光被接收光学元件探测到之后，就容易被激光雷达误判为近处存在目标，影响正常目标的探测。激光雷达的光路系统主要分为两种，分别是发射接收不共光轴和发射接收共光轴。当发射光路和接收光路不共光轴时，发射光路和接收光路彼此分开，发射光路中的光学元件散射光不会被接收光路接收到，不存在激光雷达自身产生的光噪声。当发射光路和接收光路共光轴时，发射光路的光轴和接收光路的光轴重合，发射光路系统位于接收光路中间位置；而且，发射光束经过的光学元件，由于加工缺陷、材料本身散射等原因，会产生散射干扰光；发射和接收共轴时，此部分散射干扰光易被探测器接收，产生背景光噪声，进而影响激光雷达的近处目标探测，即存在近处探测盲区。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术提供了一种激光雷达背景光噪声的优化装置，其目的在于将发射光学系统和接收光学系统进行隔离，避免发射光束的散射光被接收光学元件探测到，减少激光雷达的背景光噪声，由此解决由背景光噪声导致的激光雷达误判问题。为实现上述目的，本技术提供了一种激光雷达背景光噪声的优化装置，包括光隔离装置，采用不透光材料制成；其中，发射光学系统中的各光学元件安装设置在所述光隔离装置内部，接收光学系统的各光学元件安装设置在所述光隔离装置外部，以便通过所述光隔离装置将发射光路和接收光路隔离开。优选地，所述光隔离装置内部增镀有消光漆，使得当所述发射光学系统产生的散射光入射至所述消光漆表面时，散射光被所述消光漆吸收。优选地，所述发射光学系统包括沿发射光路顺次设置的第一发射光源2、第一发射透镜3、反射镜4、45度反射棱镜7和补偿透镜5。优选地，所述接收光学系统包括沿接收光路顺次设置的滤光片8、第一接收透镜9和第一接收探测器10。优选地，所述发射光学系统和所述接收光学系统之间还设置有第一扫描镜6，所述第一扫描镜6具体安装在所述补偿透镜5之后；其中，所述第一发射光源2发出的探测光信号依次经过所述第一发射透镜3、所述反射镜4、所述45度反射棱镜7、所述补偿透镜5和所述第一扫描镜6后，到达探测目标；所述探测目标返回的反射光信号依次经过所述第一扫描镜6、所述滤光片8和所述第一接收透镜9后，被所述第一接收探测器10接收。优选地，所述光隔离装置采用第一光隔离装置1，所述第一扫描镜6的中央镜面部分被所述第一光隔离装置1覆盖，外围镜面部分未被覆盖，使得所述第一扫描镜6与所述第一光隔离装置1之间预留一定的光路传输空间。优选地，所述发射光学系统包括沿发射光路顺次设置的第二发射光源14和第二发射透镜15。优选地，所述接收光学系统包括沿接收光路顺次设置的第二接收透镜12和第二接收探测器11。优选地，所述发射光学系统和所述接收光学系统之间还设置有第二扫描镜16，所述第二扫描镜16具体安装在所述第二发射透镜15之后；其中，所述第二发射光源14发出的探测光信号依次经过所述第二发射透镜15和所述第二扫描镜16后，到达探测目标；所述探测目标返回的反射光信号依次经过所述第二扫描镜16和所述第二接收透镜12后，被所述第二接收探测器11接收。优选地，所述光隔离装置采用第二光隔离装置13，所述第二扫描镜16的中央镜面部分被所述第二光隔离装置13覆盖，外围镜面部分未被覆盖，使得所述第二扫描镜16与所述第二光隔离装置13之间预留一定的光路传输空间。总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有如下有益效果：本技术提供的激光雷达背景光噪声的优化装置中，在传统光学系统中增加了光隔离装置，将发射光学元件安装设置在光隔离装置内，接收光学元件安装设置在光隔离装置以外，从而将发射光路和接收光路隔离开，避免发射光束的散射光被接收光学元件探测到，可有效减少激光雷达的背景光噪声，减少激光雷达的探测盲区，减少激光雷达的误判，尤其适合发射光路和接收光路共轴的激光雷达；进一步地，光隔离装置内部还增镀消光漆，使得当散射光入射到消光漆表面时被消光漆吸收，从而可有效避免散射光多次反射之后逸出光隔离装置，进而产生光串扰。附图说明图1是本技术实施例提供的一种激光雷达背景光噪声的优化装置示意图；图2是本技术实施例提供的另一种激光雷达背景光噪声的优化装置示意图；在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：第一光隔离装置1、第一发射光源2、第一发射透镜3、反射镜4、补偿透镜5、第一扫描镜6、45度反射棱镜7、滤光片8、第一接收透镜9、第一接收探测器10、第二接收探测器11、第二接收透镜12、第二光隔离装置13、第二发射光源14、第二发射透镜15、第二扫描镜16。具体实施方式为解决由背景光噪声导致的激光雷达误判问题，针对发射光路与接收光路共光轴的激光雷达系统，本技术提供了一种激光雷达背景光噪声的优化装置，主要是在传统的激光雷达系统中增设光隔离装置，所述光隔离装置需采用不透光材料制成；其中，发射光学系统中的各光学元件均安装设置在所述光隔离装置内部，接收光学系统中的各光学元件均安装设置在所述光隔离装置外部，进而可通过所述光隔离装置将发射光路和接收光路隔离开，避免发射光束的散射光被接收光学元件探测到，有效减少激光雷达的背景光噪声，减少误判。进一步地，为避免散射光多次反射之后逸出光隔离装置，被接收光路探测到，进而产生光串扰，所述光隔离装置内部还增镀有消光漆，当所述发射光学系统产生的散射光入射至所述消光漆表面时，散射光可被所述消光漆吸收，从而保证散射光不会逸出光隔离装置而被接收光路探测到。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。实施例1如图1所示，在一种典型的同轴光路激光雷达系统中，所述发射光学系统包括沿发射光路顺次设置的第一发射光源2、第一发射透镜3、反射镜4、45度反射棱镜7和补偿透镜5，所述反射镜4通常与探测光信号的入射方向呈45度放置；所述接收光学系统包括沿接收光路顺次设置的滤光片8、第一接收透镜9和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种激光雷达背景光噪声的优化装置，其特征在于，包括光隔离装置，采用不透光材料制成；其中，发射光学系统中的各光学元件安装设置在所述光隔离装置内部，接收光学系统的各光学元件安装设置在所述光隔离装置外部，以便通过所述光隔离装置将发射光路和接收光路隔离开。/n
【技术特征摘要】
1.一种激光雷达背景光噪声的优化装置，其特征在于，包括光隔离装置，采用不透光材料制成；其中，发射光学系统中的各光学元件安装设置在所述光隔离装置内部，接收光学系统的各光学元件安装设置在所述光隔离装置外部，以便通过所述光隔离装置将发射光路和接收光路隔离开。
2.根据权利要求1所述的激光雷达背景光噪声的优化装置，其特征在于，所述光隔离装置内部增镀有消光漆，使得当所述发射光学系统产生的散射光入射至所述消光漆表面时，散射光被所述消光漆吸收。
3.根据权利要求1所述的激光雷达背景光噪声的优化装置，其特征在于，所述发射光学系统包括沿发射光路顺次设置的第一发射光源(2)、第一发射透镜(3)、反射镜(4)、45度反射棱镜(7)和补偿透镜(5)。
4.根据权利要求3所述的激光雷达背景光噪声的优化装置，其特征在于，所述接收光学系统包括沿接收光路顺次设置的滤光片(8)、第一接收透镜(9)和第一接收探测器(10)。
5.根据权利要求4所述的激光雷达背景光噪声的优化装置，其特征在于，所述发射光学系统和所述接收光学系统之间还设置有第一扫描镜(6)，所述第一扫描镜(6)具体安装在所述补偿透镜(5)之后；
其中，所述第一发射光源(2)发出的探测光信号依次经过所述第一发射透镜(3)、所述反射镜(4)、所述45度反射棱镜(7)、所述补偿透镜(5)和所述第一扫描镜(6)后，到达探测目标；所述探测目标返回的反射光信号依次经过所述第一扫描镜(6)、所述滤光片(8)和所述第一接收透镜(9)后，被所述第一接收探测器(10)接收。
【专利技术属性】
技术研发人员：袁志林，张石，李亚锋，鲁佶，
申请(专利权)人：深圳煜炜光学科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44
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