一种TOF激光雷达发射单元调节系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及TOF激光雷达发射单元调节系统及方法，系统包括固定工装、测试板和数据处理模块；固定工装上设置有固定工位以及两个分别位于固定工位两侧的参考光源；测试板设置在距离固定工装一设定距离处，且测试板上设置有与待检测激光模组对应的光斑参考环和与参考光源一一对应的参考位置限制环；数据处理模块包括获取图像获取单元，和对图像获取单元获取的图像计算待检测激光模组的光斑大小以及光斑偏移量的处理器单元；可以准确的测定激光模组的光斑大小以及光斑偏移量，为光斑大小以及偏移量调节提供可靠依据的目的的同时，能够检测固定工装整体与测试板之间是否存在相对位置变动，不仅简化了调试操作，同时能够提升调试效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种TOF激光雷达发射单元调节系统及方法


[0001]本专利技术涉及TOF激光雷达
，更具体地说，涉及一种TOF激光雷达发射单元调节系统及方法。

技术介绍

[0002]ToF测距技术的基本原理是通过激光器发射调制过的光脉冲，遇到物体反射后，用光电探测器接收反射回来的光脉冲，并根据激光发射到光电探测器接收到反射激光的时间t,结合光速来计算距离的一种方式；这种调制方式对发射器和接收器的要求较高，具有精度高、灵敏度高，成像速度快，测距范围广等优势。
[0003]ToF测距系统的组成主要包括：激光发射单元、激光接收单元和信号处理单元；发射单元的主要作用是发射准直的激光光束照射目标，它主要由激光器和发射光学系统组成，激光接收单元主要由接收光学系统和接收探测电路组成；发射单元会发出个峰值功率很高，脉冲宽度很窄的激光脉冲，主波的探测器会接收到部分经分束后的激光信号，并将其转换为电压脉冲信号，以此来确定激光发射的起始时刻，射向被测目标的激光脉冲经被测目标的反射或散射后，一部分光束被接收系统接收，然后经过系列装置进入时间测量系统，作为探测器探测到的激光回波信号用来确定结束时刻；
[0004]ToF测距技术的光学设计需要保证发射单元与接收单元光轴一致，并且在目标距离范围内接收光学系统的视场要大于测距激光光束的发散角，从而保证目标反射散射的回光能量能够进入接收光学系统的接收视场内。另外，在激光能量不变的情况下,如其发散角越大，则到达被测目标的激光能量密度将会越小,激光测量精度必然会因为激光能量密度的减小而受到影响，于是要想让接收系统接收到最多的能量就有必要对激光光束发散角进行压缩；
[0005]目前还没有能够快速的进行激光发射单元发出光线进行角度以及发散角进行检测的方式方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种TOF激光雷达发射单元调节系统及方法。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0008]构造一种TOF激光雷达发射单元调节系统，其中，包括固定工装、测试板和数据处理模块；所述固定工装上设置有固定待检测激光模组的固定工位以及两个分别位于所述固定工位两侧的参考光源；所述测试板设置在距离所述固定工装一设定距离处，且所述测试板上设置有与所述待检测激光模组对应的光斑参考环和与所述参考光源一一对应的参考位置限制环；所述数据处理模块包括获取所述测试板上光斑图像的图像获取单元，和对所述图像获取单元获取的图像计算待检测激光模组的光斑大小以及光斑偏移量的处理器单元。
[0009]本专利技术所述的TOF激光雷达发射单元调节系统，其中，两个所述参考位置限制环的中心均与所述光斑参考环的中心等高。
[0010]本专利技术所述的TOF激光雷达发射单元调节系统，其中，所述参考位置限制环呈圆环形。
[0011]本专利技术所述的TOF激光雷达发射单元调节系统，其中，所述光斑参考环包括十字标识以及多个同心圆，所述十字标识和同心圆同心。
[0012]本专利技术所述的TOF激光雷达发射单元调节系统，其中，所述参考光源采用激光光源。
[0013]本专利技术所述的TOF激光雷达发射单元调节系统，其中，两个所述参考光源分别设置在所述固定工位的左右两侧。
[0014]一种TOF激光雷达发射单元调节方法，应用于如上述的TOF激光雷达发射单元调节系统，其实现方法如下：
[0015]依据待检测激光模组性能调节测试板距离固定工装的位置；
[0016]调节固定工装的角度使得两个参考光源的光斑对应位于两个参考位置限制环内；
[0017]将待检测激光模组放置在固定工位上，调节待检测激光模组的光斑使其位于光斑参考环内；
[0018]图像获取单元获取测试板上光斑图像并发送至处理器单元，处理器单元依据光斑图像计算光斑大小以及光斑偏移量。
[0019]本专利技术所述的TOF激光雷达发射单元调节方法，其中，所述光斑参考环包括十字标识以及多个同心圆，所述十字标识和同心圆同心；
[0020]所述处理器单元计算时将十字标识的中心作为圆心建立直角坐标系，依据光斑中心在横向以及纵向上的偏移量光斑偏移量，依据光斑横向两端点位置以及纵向两端点位置确定光斑大小。
[0021]本专利技术所述的TOF激光雷达发射单元调节方法，其中，所述数据处理模块在检测到参考光源的光斑脱离参考位置限制环时，对外界进行发出出错提醒。
[0022]本专利技术所述的TOF激光雷达发射单元调节方法，其中，所述待检测激光模组包括雷达PCB板，所述雷达PCB板上设置有固定件、激光发射单元和光电探测器，所述固定件上设置有安装所述激光发射单元的第一安装孔以及安装接收镜筒的第二安装孔，所述接收镜筒与所述第二安装孔之间留有调节间隙，所述光电探测器位于所述第二安装孔内；
[0023]所述方法还包括步骤：将接收镜筒伸入第二安装孔内，依据光电探测器获取的图像来进行X轴、Y轴以及Z轴方向的调节接收镜筒在第二安装孔的安装位置，位置调节完成后将接收镜筒固定在第二安装孔内。
[0024]本专利技术的有益效果在于：应用本申请的方式方法，通过两组参考光源和参考位置限制环的定位关系，来保障待检测激光模组与光斑参考环之间对应关系的可靠性，以达到可以准确的测定激光模组的光斑大小以及光斑偏移量，为光斑大小以及偏移量调节提供可靠依据的目的的同时，参考光源和参考位置限制环的定位关系还能够在调试中反应固定工装整体与测试板之间是否存在相对位置变动，若发生变动则需要对整套调试安装系统进行全方位的检查；不仅简化了调试操作，同时能够提升调试效率以及调试的精确度。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：
[0026]图1是本专利技术较佳实施例的TOF激光雷达发射单元调节系统结构示意图；
[0027]图2是本专利技术较佳实施例的TOF激光雷达发射单元调节系统固定工作正视图；
[0028]图3是本专利技术较佳实施例的TOF激光雷达发射单元调节系统光斑参考环示意图；
[0029]图4是本专利技术较佳实施例的TOF激光雷达发射单元调节系统参考位置限制环示意图；
[0030]图5是本专利技术较佳实施例的TOF激光雷达发射单元调节系统光斑参考环区域划分示意图；
[0031]图6是本专利技术较佳实施例的TOF激光雷达发射单元调节系统数据处理模块原理框图；
[0032]图7是本专利技术较佳实施例的TOF激光雷达发射单元调节方法流程图；
[0033]图8是本专利技术较佳实施例的TOF激光雷达发射单元调节方法待检测激光模组剖视图。
具体实施方式
[0034]为了使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TOF激光雷达发射单元调节系统，其特征在于，包括固定工装、测试板和数据处理模块；所述固定工装上设置有固定待检测激光模组的固定工位以及两个分别位于所述固定工位两侧的参考光源；所述测试板设置在距离所述固定工装一设定距离处，且所述测试板上设置有与所述待检测激光模组对应的光斑参考环和与所述参考光源一一对应的参考位置限制环；所述数据处理模块包括获取所述测试板上光斑图像的图像获取单元，和对所述图像获取单元获取的图像计算待检测激光模组的光斑大小以及光斑偏移量的处理器单元。2.根据权利要求1所述的TOF激光雷达发射单元调节系统，其特征在于，两个所述参考位置限制环的中心均与所述光斑参考环的中心等高。3.根据权利要求2所述的TOF激光雷达发射单元调节系统，其特征在于，所述参考位置限制环呈圆环形。4.根据权利要求1
‑
3任一所述的TOF激光雷达发射单元调节系统，其特征在于，所述光斑参考环包括十字标识以及多个同心圆，所述十字标识和同心圆同心。5.根据权利要求1
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3任一所述的TOF激光雷达发射单元调节系统，其特征在于，所述参考光源采用激光光源。6.根据权利要求1
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3任一所述的TOF激光雷达发射单元调节系统，其特征在于，两个所述参考光源分别设置在所述固定工位的左右两侧。7.一种TOF激光雷达发射单元调节方法，应用于如权利要求1
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6任一所述的TOF激光雷达发射单元调节系统，其特征在于，实现方法如下：依据待检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁浩，季谋，刘余，曾宪启，龙杰，王品，
申请(专利权)人：惠州越登智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：