基于光的空间估计发射和接收系统技术方案

描述了在用于检测环境中的目标的空间剖析系统中使用的方法。该方法包括检测来自环境的第一入射反射光和来自环境的第二入射光，第二入射光包括来自空间剖析系统的反射噪声光。空间分布估计基于检测到的第一入射光和检测到的第二入射光。还描述了被配置为根据所述方法操作的空间剖析系统的实施例。法操作的空间剖析系统的实施例。法操作的空间剖析系统的实施例。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于光的空间估计发射和接收系统
[0001]公开领域
[0002]本公开总体上涉及环境的空间分布估计领域，包括使用光来遥感环境。
[0003]背景
[0004]空间剖析(Spatial profiling)是指如从期望的原点观察到的环境的映射。视场中的每个点或像素与形成环境的表示的距离相关联。空间分布在识别环境中的目标(包括环境中的对象和/或障碍物)时可能是有用的，从而促进任务的自动化。
[0005]空间剖析的一种技术包括在特定方向上将光发送到环境中，并检测从该方向反射回来(例如由环境中的反射表面反射回来)的任何光。反射光携带用于确定到反射表面的距离的相关信息。例如，如果光是脉冲的，返回脉冲的飞行时间表示到反射表面的距离。特定方向和距离的组合形成环境的表示中的点或像素。可以针对多个不同方向顺序地或同时地重复上述步骤，以形成表示的其他点或像素，从而促进对所需视场内的环境的空间分布的估计。这些技术可以被不同地称为LiDAR(光检测和测距)、LADAR(激光检测和测距)、以及其他参考。
[0006]LiDAR系统中干扰信号的存在可能会对LiDAR系统的操作产生不利影响。因此，在许多应用中，需要解决干扰问题。
[0007]公开概述
[0008]描述了被配置成协助识别LiDAR系统中的干扰信号的方法和系统。干扰信号可以是来自LiDAR系统的当前操作视场外部的反射，例如回射(retroreflection)，这是由于LiDAR系统发射除被指定用于目标查找的波长之外的波长和/或沿除被指定用于目标查找的方向之外的方向进行发射。在以可区分的光学特性发射的信号返回时执行LiDAR系统对反射光的检测，以生成用于空间剖析的数据。
[0009]在一些实施例中，在用于检测环境中的目标的空间剖析系统中使用的方法包括：
[0010]通过空间剖析系统的光学部件和电气部件：
[0011]将第一出射光发送到环境中，第一出射光包括具有用于检测环境中的漫射目标的第一特性的信号；
[0012]将第二出射光发送到环境中，第二出射光包括具有不同于第一特性的第二特性和小于第一出射光的强度或光谱功率密度的信号；
[0013]检测包括第一入射光和第二入射光的入射光，其中，第一入射光是第一出射光被环境中的目标反射的部分，以及第二入射光是第二出射光被环境中的目标反射的部分；
[0014]通过空间剖析系统，生成包括识别对第一入射光的检测的信息和识别对第二入射光的检测的信息的数据；以及
[0015]通过空间剖析系统，基于识别对第二入射光的检测的信息，引起动作。
[0016]该方法还可以包括通过空间剖析系统基于检测到的第一入射光和第二入射光确定环境中漫射目标和回射器(retroreflector)目标两者的存在。还可以针对漫射目标和回射器中的一者或两者确定位置信息。
[0017]在一些实施例中，在用于检测环境中的目标的空间剖析系统中使用的方法包括：
[0018]通过空间剖析系统的光学部件和电气部件：
[0019]在第一时间段中，将第一出射光发送到环境中，第一出射光包括信号和噪声；
[0020]在不同于第一时间段的第二时间段内，向环境中发送第二出射光，第二出射光包括噪声而不包括信号或包括大幅减小的信号；
[0021]检测第一入射光，该第一入射光包括第一出射光被环境中的所述目标反射的部分；
[0022]检测第二入射光，该第二入射光包括第二出射光被环境中的所述目标反射的部分；
[0023]通过空间剖析系统，生成包括识别对第一出射光被环境中的所述目标反射的部分的检测的信息和识别对第二出射光被环境中的所述目标反射的部分的检测的信息的数据；以及
[0024]通过空间剖析系统，基于识别对第二出射光被环境中的所述目标反射的部分的检测的信息，引起动作。
[0025]在一些实施例中，该方法还包括：
[0026]确定以下项之间存在匹配：
[0027]第一检测到的入射光中的检测到的返回信号与第二检测到的入射光中的检测到的返回信号之间的时间间隔；以及
[0028]第一时间段与第二时间段的时间间隔；
[0029]其中，通过空间剖析系统引起动作是响应于匹配的确定。
[0030]在一些实施例中，信号包括来自激光光源的波长在一个波长范围内的光，以及噪声包括在该波长范围外的光。该方法可包括控制激光光源，使得第二出射光不包括信号。激光光源可以包括激光器，并且该方法可以包括将激光器的增益控制为零，以将第二出射光发送到环境中。
[0031]该方法可以包括在第一时间段开始之前将激光器的增益设置为第一时间段的操作值，以及将用于激光光源的放大器从非操作状态控制到操作状态以开始第一时间段。第二时间段可以在第一时间段后面，并且该方法可以包括通过将激光器的增益设置为非操作值来从用于第一时间段的配置转换到用于第二时间段的配置以结束第一时间段同时将放大器保持在操作状态。从用于第二时间段的配置转换可包括将放大器从操作状态转换到非操作状态。
[0032]在一些实施例中，光学部件和电气部件包括由一个或更多个处理单元控制的具有相关联放大器的激光光源，并且该方法包括：
[0033]由一个或更多个处理单元将激光光源和放大器配置成第一配置，在第一配置中两者都被操作以生成信号；
[0034]由一个或更多个处理单元将激光光源和放大器配置成第二配置，在第二配置中激光光源停止生成信号而放大器保持在与第一配置相同的操作状态；以及
[0035]由一个或更多个处理单元在第一时间段和第二时间段中的一个时间段期间应用第一配置，并且在第一时间段和第二时间段中的另一时间段期间应用第二配置。
[0036]然后，该方法可以包括：
[0037]调制第一出射光和第二出射光，其中，对第二出射光的调制与对第一出射光的调
制反置或相反；以及
[0038]基于对第一出射光的调制，在第一检测到的入射光中检测返回信号，以及在第二检测到的入射光中检测返回信号。
[0039]在一些实施例中，在用于检测环境中的目标的空间剖析系统中使用的方法包括：
[0040]通过空间剖析系统的光接收器：
[0041]检测来自环境的第一入射光，第一入射光包括来自空间剖析系统的反射激光；
[0042]检测来自环境的第二入射光，第二入射光包括当激光未被发射时来自空间剖析系统的反射噪声光；
[0043]通过空间剖析系统的处理系统：
[0044]基于所检测到的第一入射光修改用于空间分布估计的数据，其中
[0045]修改基于所检测到的第二入射光。
[0046]在一些实施例中，该方法还包括：
[0047]确定第一检测到的入射光中的第一检测到的返回信号与第二检测到的入射光中的第二检测到的返回信号之间的时间间隔在阈值范围内；
[0048]其中，对用于空间分布估计的数据的修改响应于所述确定。
[0049]在一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在用于检测环境中的目标的空间剖析系统中使用的方法，所述方法包括：通过空间剖析系统的光学部件和电气部件：将第一出射光发送到所述环境中，所述第一出射光包括具有用于检测所述环境中的漫射目标的第一特性的信号；将第二出射光发送到所述环境中，所述第二出射光包括具有不同于所述第一特性的第二特性和小于所述第一出射光的强度或光谱功率密度的信号；检测包括第一入射光和第二入射光的入射光，其中，所述第一入射光是所述第一出射光被所述环境中的目标反射的部分，并且所述第二入射光是所述第二出射光被所述环境中的目标反射的部分；通过所述空间剖析系统，生成包括识别对所述第一入射光的检测的信息和识别对所述第二入射光的检测的信息的数据；以及通过所述空间剖析系统，基于识别对所述第二入射光的检测的信息，引起动作。2.根据权利要求1所述的方法，还包括通过所述空间剖析系统，基于所检测到的第一入射光和第二入射光，确定在所述环境中漫射目标和回射器目标两者的存在。3.根据权利要求2所述的方法，还包括通过所述空间剖析系统，基于所检测到的第一入射光和第二入射光，确定在所述环境中漫射目标的存在和位置以及回射器目标的存在。4.根据权利要求2所述的方法，还包括通过所述空间剖析系统，基于所检测到的第一入射光和第二入射光，确定在所述环境中漫射目标的存在和位置以及回射器目标的存在和位置。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一出射光包括信号和噪声，并且所述第二出射光包括噪声而不包括信号或基本上不包括信号。6.根据权利要求5所述的方法，包括在第一时间段内发送所述第一出射光，以及在与所述第一时间段不同的第二时间段内发送所述第二出射光。7.根据权利要求6所述的方法，还包括：确定以下项之间存在匹配：所检测到的第一入射光中的检测到的返回信号与所检测到的第二入射光中的检测到的返回信号之间的时间间隔；以及所述第一时间段与所述第二时间段的时间间隔；其中通过所述空间剖析系统引起所述动作是响应于匹配的确定。8.根据权利要求6或权利要求7所述的方法，其中，所述信号包括来自激光光源的波长在一个波长范围内的光，以及所述噪声包括在所述波长范围之外的光。9.根据权利要求8所述的方法，包括控制所述激光光源，使得所述第二出射光不包括信号。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述激光光源包括激光器，并且所述方法包括将所述激光器的增益控制为零，以将所述第二出射光发送到所述环境中。11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，包括在所述第一时间段开始之前将所述激光器的增益设置为用于所述第一时间段的操作值，以及将用于所述激光光源的放大器从非操作状态控制到操作状态以开始所述第一时间段。12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第二时间段在所述第一时间段之后，并且
所述方法包括通过将所述激光器的增益设置为非操作值来从用于所述第一时间段的配置转换到用于所述第二时间段的配置，以结束所述第一时间段，同时将所述放大器保持在所述操作状态。13.根据权利要求11或权利要求12所述的方法，还包括通过将所述放大器从所述操作状态转换到所述非操作状态，从用于所述第二时间段的配置转换。14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光学部件和所述电气部件包括由一个或更多个处理单元控制的具有相关联放大器的激光光源，并且其中，所述方法包括：由所述一个或更多个处理单元，将所述激光光源和所述放大器配置成第一配置，在所述第一配置中所述激光光源和所述放大器两者都被操作以生成信号；由所述一个或更多个处理单元，将所述激光光源和所述放大器配置成第二配置，在所述第二配置中所述激光光源停止生成信号并且所述放大器保持在与所述第一配置相同的操作状态；以及由所述一个或更多个处理单元，在第一时间段和第二时间段中的一个时间段期间应用所述第一配置，并且在所述第一时间段和所述第二时间段的另一时间段期间应用所述第二配置。15.根据权利要求6或权利要求7所述的方法，其中，所述信号包括与所述光学部件的主瓣...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈利，
申请(专利权)人：博莱佳私人有限公司，
类型：发明
国别省市：