用于生成可变密度点云的制造技术

提供了用于使用激光雷达系统生成点云数据点的方法

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生成可变密度点云的LIDAR系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于
2021
年2月
25
日提交的美国临时专利申请号
No.63/153,848
的优先权，其全部内容通过引用并入本文
。


[0003]本公开总体上涉及用于扫描周围环境的技术，并且例如涉及使用
LIDAR
技术来检测周围环境中的物体的系统和方法
。

技术介绍

[0004]随着驾驶员辅助系统和自动驾驶车辆的出现，汽车需要配备有能够可靠地感测和解释其周围环境的系统，包括识别障碍物
、
危险
、
物体和可能影响车辆导航的其他物理参数
。
为此，已经提出了许多不同的技术，包括雷达
、
激光雷达
、
基于相机的系统，其单独操作或以冗余方式操作
。
[0005]驾驶员辅助系统和自主车辆的一个考虑因素是系统跨不同条件
(
包括雨
、
雾
、
黑暗
、
亮光和雪
)
确定周围环境的能力
。
光检测和测距系统
(LIDAR
，也称为
LADAR)
是可以通过用光照射物体来测量到物体的距离并用传感器测量反射脉冲而在不同条件下很好地工作的技术的示例
。
激光器是可以在
LIDAR
系统中使用的光源的一个示例
。
与任何感测系统一样，为了使基于
LIDAR
的感测系统被汽车工业完全采用，该系统应该提供能够检测远处物体的可靠数据
。
然而，目前，
LIDAR
系统的最大照明功率受到使
LIDAR
系统眼睛安全的需要的限制
(
即，使得它们不会损伤人眼，这可能在投射的光发射在眼睛的角膜和晶状体中被吸收时发生，从而对视网膜造成热损伤
)。
[0006]本公开的系统和方法涉及改进
LIDAR
系统生成点云数据点
。

技术实现思路

[0007]与本公开一致的实施例提供了用于自动捕获和处理来自用户环境的图像的设备和方法，以及用于处理与从用户环境捕获的图像相关的信息的系统和方法
。
[0008]在一个实施例中，激光雷达系统可以包括至少一个处理器，其被编程为控制至少一个光源发射多个光突发
。
多个光突发中的每一个可以包括多个光脉冲，并且从至少一个光源发射的多个光突发可以被引导到至少一个光偏转器以用于扫描视场
。
至少一个处理器还可以被编程为控制至少一个光偏转器的移动，以使多个光突发朝向视场的不同部分偏转
。
至少一个处理器还可以被编程为从至少一个传感器接收与多个光突发中包括的多个光脉冲相关联的反射信号
。
至少一个处理器还可以被编程为针对多个光突发中的至少一个光突发，基于接收到的与多个光突发中的至少一个光突发中包括的多个光脉冲相关联的反射信号来选择性地确定要生成的点云数据点的数量
。
至少一个处理器还可以被编程为针对多个光突发中的至少一个光突发生成确定数量的点云数据点
。
至少一个处理器还可以被编程为输出点云数据点集合，包括针对多个光突发中的至少一个光突发生成的点云数据点
。
[0009]在一个实施例中，公开了一种用于使用激光雷达系统生成点云数据点的方法
。
该方法可以包括控制至少一个光源发射多个光突发
。
多个光突发中的每一个可以包括多个光脉冲，并且从至少一个光源发射的多个光突发可以被引导到至少一个光偏转器以用于扫描视场
。
该方法还可以包括控制至少一个光偏转器的移动，以使多个光突发朝向视场的不同部分偏转
。
该方法还可以包括从至少一个传感器接收与多个光突发中包括的多个光脉冲相关联的反射信号
。
该方法还可以包括针对多个光突发中的至少一个光突发，基于接收到的与多个光突发中的至少一个光突发中包括的多个光脉冲相关联的反射信号来选择性地确定要生成的点云数据点的数量
。
该方法还可以包括针对多个光突发中的至少一个光突发生成确定数量的点云数据点
。
该方法还可以包括输出点云数据点集合，包括针对多个光突发中的至少一个光突发生成的点云数据点
。
[0010]在一个实施例中，激光雷达系统可以包括可安装在车辆上的壳体和壳体内的被配置为发射多个光突发的至少一个光源
。
多个光突发中的每一个可以包括多个光脉冲
。
激光雷达系统还可以包括在壳体内的至少一个光偏转器，其被配置为通过将多个光突发朝向视场的不同部分偏转来扫描视场
。
激光雷达系统可以包括至少一个传感器，该至少一个传感器被配置为检测投射光的反射并且生成与包括在多个光突发中的多个光脉冲相关联的反射信号
。
激光雷达系统可以包括至少一个处理器
。
至少一个处理器可以被编程为：针对多个光突发中的至少一个光突发，基于接收到的与多个光突发中的至少一个光突发中包括的多个光脉冲相关联的反射信号，选择性地确定要生成的点云数据点的数量；针对所述多个光突发中的所述至少一个光突发生成所确定数量的点云数据点；以及输出点云数据点集合，点云数据点集合包括针对多个光突发中的至少一个光突发生成的点云数据点
。
[0011]与其他公开的实施例一致，非暂时性计算机可读存储介质可以存储程序指令，该程序指令由至少一个处理器执行并执行本文描述的任何方法
。
[0012]前面的一般性描述和下面的详细描述仅是示例性和说明性的，并不限制权利要求
。
附图说明
[0013]并入本公开中并构成本公开的一部分的附图示出了各种公开的实施例
。
在附图中：
[0014]图
1A
是示出与所公开的实施例一致的示例性
LIDAR
系统的图
。
[0015]图
1B
是示出与所公开的实施例一致的安装在车辆上的
LIDAR
系统的单个扫描周期的示例性输出的图像
。
[0016]图
1C
是示出根据与所公开的实施例一致的
LIDAR
系统的输出确定的点云模型的表示的另一图像
。
[0017]图
2A、
图
2B、
图
2C、
图
2D、
图
2E、
图
2F
和图
2G
是示出根据本公开的一些实施例的投射单元的不同配置的图
。
[0018]图
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种激光雷达
LIDAR
系统，包括：至少一个处理器，其被编程为：控制至少一个光源以发射多个光突发，其中所述多个光突发中的每一个包括多个光脉冲，并且其中从所述至少一个光源发射的所述多个光突发被引导到至少一个光偏转器以用于扫描视场；控制所述至少一个光偏转器的移动，以使所述多个光突发朝向所述视场的不同部分偏转；从至少一个传感器接收与包括在所述多个光突发中的所述多个光脉冲相关联的反射信号；针对所述多个光突发中的至少一个光突发，基于接收到的与包括在所述多个光突发中的所述至少一个光突发中的所述多个光脉冲相关联的反射信号来选择性地确定要生成的点云数据点的数量；针对所述多个光突发中的所述至少一个光突发生成所确定的数量的点云数据点；以及输出点云数据点集合，所述点云数据点集合包括针对所述多个光突发中的所述至少一个光突发生成的所述点云数据点
。2.
根据权利要求1所述的激光雷达系统，其中所述至少一个处理器还被编程为协调对所述至少一个光源和所述至少一个光偏转器的控制，使得在单个光突发的发射期间，所述至少一个光偏转器移动通过多个瞬时位置
。3.
根据权利要求1所述的激光雷达系统，其中所述至少一个处理器还被编程为协调对所述至少一个光源和所述至少一个光偏转器的控制，以基于所述视场的每个部分的期望点云分辨率来选择性地确定针对所述视场的每个部分要发射的光突发的数量
。4.
根据权利要求1所述的激光雷达系统，其中所述至少一个处理器还被编程为协调对所述至少一个光源和所述至少一个光偏转器的控制，以基于所述视场的不同部分中的物体的估计距离来选择性地确定针对所述视场的每个部分发射的光突发的数量
。5.
根据权利要求1所述的激光雷达系统，其中所述至少一个处理器还被编程为控制所述至少一个光源，使得所述多个光突发中的至少一些光突发以第一增量分开，并且所述多个光脉冲以比第一扫描增量短至少
10
倍的第二增量分开
。6.
根据权利要求1所述的激光雷达系统，其中所述至少一个处理器还被编程为基于所接收的与包括在所述多个光突发中的所述至少一个光突发中的所述多个光脉冲相关联的反射信号来确定要输出的点云数据点的数量，并且其中点云数据点的数量的范围在一和所接收的反射信号的组合的总数之间
。7.
根据权利要求1所述的激光雷达系统，其中所述至少一个处理器还被编程为从所述多个光突发中的所述至少一个光突发中包括的每个光脉冲生成单个点云数据点
。8.
根据权利要求1所述的激光雷达系统，其中所述至少一个处理器还被编程为从所述多个光突发中的所述至少一个光突发中包括的所有所述多个光脉冲生成单个点云数据点
。9.
根据权利要求1所述的激光雷达系统，其中所述至少一个处理器还被编程为从包括在所述多个光突发中的所述至少一个光突发中的所述多个光脉冲的第一子集生成第一点云数据点，并且从包括在所述多个光突发中的所述至少一个光突发中的所述多个光脉冲的第二子集生成第二点云数据点
。
10.
根据权利要求1所述的激光雷达系统，其中所述至少一个处理器还被编程为从指向所述视场的第一部分中的物体的第一光突发生成第一点云数据点集合，并且从指向所述视场的第二部分中的物体的第二光突发生成第二点云数据点集合，其中所述第一光突发和所述第二光突发都包括相同数量的光脉冲，但是第一集合中的点云数据点的数量大于第二集合中的点云数据点的数量
。11.
根据权利要求
10
所述的激光雷达系统，其中所述至少一个处理器还被编程为基于所述视场的所述第一部分中的所述物体比所述视场的所述第二部分中的所述物体更具反射性，确定所述第一集合中的点云数据点的数量大于所述第二集合中的点云数据点的数量
。12.
根据权利要求
10
所述的激光雷...

【专利技术属性】
技术研发人员：O，
申请(专利权)人：应诺维思科技有限公司，
类型：发明
国别省市：