System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种固态激光雷达光线平行度主动对位方法及准直系统技术方案_技高网

一种固态激光雷达光线平行度主动对位方法及准直系统技术方案

技术编号:40580387 阅读:9 留言:0更新日期:2024-03-06 17:23
本发明专利技术公开了一种固态激光雷达光线平行度主动对位方法及准直系统,包括以下步骤:根据工业相机采集的图像中激光光斑的质量,进入粗调阶段或细调阶段;对于激光光斑不完整,无法提取光斑尺度的情况,利用光斑的亮度,采用搜索算法中的曲线拟合法计算运动路径,对激光二极管的位置进行调整,即粗调阶段,粗调完成后进入细调阶段;对于激光光斑完整,光斑中心不在图像视野中央或光斑大小不满足最小发散角要求的情况,采用搜索算法中的改进爬山算法计算运动路径,对激光二极管的位置进行调整,即细调阶段。本发明专利技术可以自动、高效、准确地找到发散角最小时激光器的位置,且成本低,操作过程简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光雷达装配,具体涉及一种固态激光雷达光线平行度主动对位方法及准直系统


技术介绍

1、随着自动驾驶技术的日益发展和传感器技术的不断更新,车规级固态激光雷达以其尺寸小、成本低、不存在机械部件的优势,在不久的将来会大批量搭载到量产车型中以满足自动驾驶的需求。

2、固态激光雷达装配过程中,激光器和接收模块并非封装在收发模组内部,而是需要调整激光器模块和准直模块的相对位置并点胶固定,从而使得激光发散角最小。但是传统工艺中,该装配过程大多由人工完成,精度、生产效率和一致性较低,成本高,这是限制固态激光雷达产能扩大的一个重要瓶颈。

3、目前,针对固态激光雷达装配过程中激光器光线平行度主动对位的方法较少,但是应用需求和应用前景很广,因此,有必要研究一种自动、高效且高精度的光线平行度主动对位方法。


技术实现思路

1、本专利技术的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足,提出一种固态激光雷达光线平行度主动对位方法及准直系统。

2、为了达到上述目的,本专利技术采用以下技术方案:

3、一种固态激光雷达光线平行度主动对位方法,基于固态激光雷达准直系统,包括以下步骤:

4、根据工业相机采集的图像中激光光斑的质量,进入粗调阶段或细调阶段;

5、对于激光光斑不完整,无法提取光斑尺度的情况,提取光斑亮度,采用搜索算法中的曲线拟合法计算运动路径,对激光二极管的位置进行调整,即粗调阶段,粗调完成后进入细调阶段;

6、对于激光光斑完整,光斑中心不在图像视野中央或光斑大小不满足最小发散角要求的情况,采用搜索算法中的改进爬山算法计算运动路径,对激光二极管的位置进行调整,即细调阶段。

7、本专利技术还包括一种固态激光雷达准直系统,包括激光二极管、光学准直器件、工业相机、微处理器以及电动位移台;

8、激光二极管固定在电动位移台上,随电动位移台进行三轴运动,激光二极管用于发射原始激光光束;

9、光学准直器件,用于对发散的激光光束进行准直处理,得到准直后的激光光束;

10、工业相机,用于采集准直后的激光光束的光斑信息;

11、激光二极管、光学准直器件及工业相机都设置在同一高度的同一直线上;激光二极管和工业相机分别设置在光学准直器件的两侧焦点位置;

12、微处理器包括机器视觉模块、主动对位模块以及运动控制模块,主动对位模块采用本专利技术提供的固态激光雷达光线平行度主动对位方法。

13、本专利技术与现有技术相比,具有如下优点和有益效果:

14、1、固态激光雷达装配过程中,人工在生产过程中不可避免的状态波动,以及不同工人的状态和经验水平的差异性,产品的精度、一致性将会受到影响,本专利技术解决了该问题,由主动对位算法进行粗调、微调,使得校准结果的精度高、一致性好;基于本专利技术方法的准直系统仅需要较少的光学准直器件就能实现较高精度的准直效果,节约了大量的成本。

15、2、本专利技术可以对固态激光雷达装配过程中激光器平行度校准进行主动对位,使固态激光雷达装配过程仅需要较少的人工参与,且对工作人员的技术要求不高,成功实现了易操作、高度自动化。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种固态激光雷达光线平行度主动对位方法,其特征在于,基于固态激光雷达准直系统,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种固态激光雷达光线平行度主动对位方法,其特征在于,固态激光雷达准直系统包括激光二极管、光学准直器件、工业相机以及电动位移台;

3.根据权利要求2所述的一种固态激光雷达光线平行度主动对位方法,其特征在于,在粗调阶段,运用原始激光光斑亮度倒数与激光二极管在激光光束的轴向距离呈双曲线关系的规律,按x轴或y轴驱动电动位移台改变激光二极管的位置,使工业相机视野内的亮度最大,并计算原始光斑的中心;

4.根据权利要求2所述的一种固态激光雷达光线平行度主动对位方法,其特征在于,在细调阶段,调整电动位移台,在x轴或y轴平移,使原始光斑移至视野中央,然后计算光斑直径得到发散角,判断发散角是否小于预设的阈值,如小于,则结束细调阶段;否则,以小步长进行搜索,根据此时的搜索方向和步长,驱动电动位移台调整激光二极管的轴向位置,当连续N步的调整没有获得尺寸更小的光斑时,认为搜索越过了峰值,将轴向位置调整回尺寸最小的位置,步长减半,并进行反向搜索,继续逼近最佳位置,直至得到期望光斑。

5.一种固态激光雷达准直系统,其特征在于,包括激光二极管、光学准直器件、工业相机、微处理器以及电动位移台;

6.根据权利要求5所述的一种固态激光雷达准直系统,其特征在于,机器视觉模块,用于采用机器视觉算法对图像进行处理,机器视觉模块还用于计算工业相机采集的激光光斑的亮度、中心、尺度信息;

7.根据权利要求6所述的一种固态激光雷达准直系统,其特征在于,根据机器视觉模块计算得到的光斑信息,主动对位模块根据主动对位方法,计算分析激光发散角最小时激光发射二极管所处位置,并通过运动控制模块下发控制指令,驱动电动位移台运动到相应位置。

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【技术特征摘要】

1.一种固态激光雷达光线平行度主动对位方法,其特征在于,基于固态激光雷达准直系统,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种固态激光雷达光线平行度主动对位方法,其特征在于,固态激光雷达准直系统包括激光二极管、光学准直器件、工业相机以及电动位移台;

3.根据权利要求2所述的一种固态激光雷达光线平行度主动对位方法,其特征在于,在粗调阶段,运用原始激光光斑亮度倒数与激光二极管在激光光束的轴向距离呈双曲线关系的规律,按x轴或y轴驱动电动位移台改变激光二极管的位置,使工业相机视野内的亮度最大,并计算原始光斑的中心;

4.根据权利要求2所述的一种固态激光雷达光线平行度主动对位方法,其特征在于,在细调阶段,调整电动位移台,在x轴或y轴平移,使原始光斑移至视野中央,然后计算光斑直径得到发散角,判断发散角是否小于预设的阈值,如小于,则结束细调阶段;否则,以小步长进行...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘富春李涛黄泽文
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:

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