一种高测量精度的激光雷达及其使用方法技术

技术编号:29131428 阅读:50 留言:0更新日期:2021-07-02 22:26
本发明专利技术公开了一种高测量精度的激光雷达及其使用方法,高测量精度的激光雷达包括多波长发射光源、发射插针、发射透镜、接收透镜、波长分开元件和阵列探测器;所述多波长发射光源用于提供不同波长的光信号,所述发射插针用于发射多波长复用的探测光信号,由所述发射透镜进行准直发射或者聚焦发射;所述阵列探测器用于获取不同波长的光信号单独的传输时间,进行求和取平均,继而计算出目标的距离。本发明专利技术对现有激光雷达的光路设计进行改进,将多个波长的光信号耦合进同一个探测光脉冲同时进行发射探测,得到各波长对同一探测目标的距离数据,对各个波长对应的距离数据求和取平均,避免随机误差的影响,提高激光雷达的测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种高测量精度的激光雷达及其使用方法
本专利技术属于激光探测
,更具体地,涉及一种高测量精度的激光雷达及其使用方法。
技术介绍
激光雷达的功能是通过向目标发射探测光信号,对周围目标环境的进行距离探测的设备,可用于获取目标的距离、角度、相对位置等信息,属于目标感知的设备。随着对目标探测实时性要求的增加,激光雷达发展出了多线激光雷达,可实时获取周围环境的目标信息。但不管是单线激光雷达,还是多线激光雷达,都是基于脉冲光信号的飞行时间来进行距离计算,且大都基于单脉冲探测单个目标的测量原理。此种技术方法存在较大的精度缺陷,难以满足高测量精度的测试要求,随着激光雷达行业应用的发展,尤其是高测量精度行业领域的发展,对激光雷达的测量精度要求提出了更进一步的要求。目前,激光雷达提高测量精度的方法基本都是采用多脉冲平均的方法,即在单个目标、单个角度方向多发射几个脉冲信号,然后将多个脉冲信号飞行时间计算得到的距离进行求和平均,获得目标和激光雷达设备之间的距离。上述技术方法可以优化激光雷达的测距精度,但单个方向重复发射脉冲光信号,会使得激光雷达的实际使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高测量精度的激光雷达,其特征在于,包括多波长发射光源、发射插针、发射透镜、接收透镜、波长分开元件和阵列探测器;/n所述多波长发射光源用于提供不同波长的光信号,所述多波长发射光源与所述发射插针耦合;所述发射插针作为二级发射光源,用于发射多波长复用的探测光信号,由所述发射透镜进行准直发射或者聚焦发射;/n所述接收透镜用于将目标反射回来的多波长复用的探测光信号接收至所述波长分开元件;所述波长分开元件用于将多波长复用的探测光信号中不同波长的光信号在空间进行分开;/n所述阵列探测器用于获取不同波长的光信号单独的传输时间,进行求和取平均,继而计算出目标的距离。/n

【技术特征摘要】
1.一种高测量精度的激光雷达,其特征在于,包括多波长发射光源、发射插针、发射透镜、接收透镜、波长分开元件和阵列探测器;
所述多波长发射光源用于提供不同波长的光信号,所述多波长发射光源与所述发射插针耦合;所述发射插针作为二级发射光源,用于发射多波长复用的探测光信号,由所述发射透镜进行准直发射或者聚焦发射;
所述接收透镜用于将目标反射回来的多波长复用的探测光信号接收至所述波长分开元件;所述波长分开元件用于将多波长复用的探测光信号中不同波长的光信号在空间进行分开;
所述阵列探测器用于获取不同波长的光信号单独的传输时间,进行求和取平均,继而计算出目标的距离。


2.如权利要求1所述的高测量精度的激光雷达,其特征在于,所述多波长发射光源包括不同的单波长光源和阵列波导光栅,其中,所述不同的单波长光源发射的光信号由所述阵列波导光栅接收,所述阵列波导光栅用于将不同的单波长光源发射的光信号进行耦合,得到多波长复用的探测光信号。


3.如权利要求1所述的高测量精度的激光雷达,其特征在于,所述多波长发射光源包括宽光谱光源,所述宽光谱光源用于提供不同波长的光信号。


4.如权利要求1或所述的高测量精度的激光雷达,其特征在于,所述阵列探测器的不同位置处均设有像元,所述像元均为独立控制,用于获取不同波长的光信号单独的传输时间。


5.如权利要求4所述的高测量精度的激光雷达,其特征在于,所述阵列探测器包括处理器,所述处理器用于对所述像元获取到的对应于不同波长的传输时间进行求和取平均,继而计算出目标的距离。


6.如权利要求1所述的高测量精度的激光雷达,其特征在于,由所述发射透镜进行聚焦发射时,所述高测量精度的激光雷达还包括平移装置和摄像头;
所述平移装置与所述发射插针或所述发射透镜连接,用于调节所述发射插针或所述发射透镜的位置,进而调节所述发射插针与所述发射透镜间的相对距离d1;
所述摄像头用于采集不同探测距离处的标定物图像,进而结合标定物图像清晰度对不同探测距离下光斑聚焦对应的相对距离d1进行预先标定,并存储探测距离与相对距离d1间的对应关系。


7.如权利要求6所述的高测量精度的激光雷达,其特征在于,还包括位置传感器,所述位置传感器与所述发射插针或所述发射透镜连接,用于监控所述发射插针或所述发射透镜的实时位置,进而确定所述发射插针与所述发射透镜间的相对距离d...

【专利技术属性】
技术研发人员:袁志林张石李亚锋
申请(专利权)人:深圳煜炜光学科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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