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旋转LIDAR和共同对准成像仪制造技术

技术编号:40903675 阅读:7 留言:0更新日期:2024-04-18 14:35
对于共同对准的旋转传感器的布置提供了示例实施方式。一个示例设备包括根据设备的指向方向朝着场景发射光脉冲的光检测和测距(LIDAR)发送器。该设备还包括检测从场景反射的所发射的光脉冲的反射的LIDAR接收器。该设备还包括图像传感器,该图像传感器至少基于源自一个或多个外部光源的外部光来捕获场景的图像。该设备还包括支撑处于特定的相对布置的LIDAR发送器、LIDAR接收器和图像传感器的平台。该设备还包括使平台围绕轴旋转以调整设备的指向方向的致动器。

【技术实现步骤摘要】


技术介绍

1、有源(active)传感器,诸如光检测和测距(light detection and ranging,lidar)传感器、无线电检测和测距(radio detection and ranging,radar)传感器以及声音导航和测距(sound navigation and ranging,sonar)传感器等,可以通过朝着环境发射信号并检测所发射的信号的反射来扫描环境。无源(positive)传感器,诸如图像传感器和麦克风等,可以检测源自环境中的源的信号。

2、示例lidar传感器可以在扫描场景的同时确定到环境特征(feature)的距离,以组装表示反射表面的“点云”。例如,可以通过发送激光脉冲并检测从环境中的对象反射的返回脉冲(如果有的话),并且然后根据脉冲的发送和脉冲的反射的接收之间的时间延迟确定到对象的距离,来确定点云中的各个点。因此,可以生成指示环境中反射特征位置的点的三维地图。

3、示例性图像传感器可以捕获对图像传感器可见的场景的图像。例如,图像传感器可以包括电荷耦合器件(charge-coupled device,ccd)阵列或其他类型的光传感器。每个ccd可以接收入射到阵列上的、来自场景的部分光。然后,当ccd暴露于来自场景的光时,每个ccd可以输出在曝光时间期间入射到ccd上的光量的测量。利用这种布置,可以生成场景的图像,其中图像中的每个像素基于ccd阵列的输出指示一个或多个值(例如,颜色等)。


技术实现思路

1、在一个示例中,一种设备包括光检测和测距(lidar)发送器,其根据设备的指向方向朝着场景发射光脉冲。该设备还包括lidar接收器,其检测从场景反射的所发射的光脉冲的反射。该设备还包括图像传感器,其根据设备的指向方向并基于源自一个或多个外部光源的外部光来捕获场景的图像。该设备还包括平台,其支撑处于特定的相对布置的lidar发送器、lidar接收器和图像传感器。该设备还包括致动器,其使平台围绕轴旋转以调整设备的指向方向。

2、在另一示例中,一种车辆包括光检测和测距(lidar)传感器,该传感器包括发送器和接收器。发送器根据lidar传感器的指向方向朝着场景发射光脉冲。接收器检测从场景传播的所发射的光脉冲的反射。该车辆还包括相机,该相机根据相机的指向方向并基于源自一个或多个外部光源的外部光来捕获场景的图像。该车辆还包括支撑处于特定的相对布置的lidar传感器和相机的平台。该车辆还包括致动器,该致动器使平台围绕轴旋转以根据特定的相对布置同时改变lidar传感器和相机的指向方向。

3、在又一示例中,一种方法涉及使用光检测和测距(lidar)传感器扫描场景。lidar传感器朝着场景发射光脉冲,并检测来自场景的所发射的光脉冲的反射。该方法还包括使用检测源自一个或多个外部光源的外部光的图像传感器生成场景的图像。该方法还包括旋转支撑处于特定的相对布置的lidar传感器和图像传感器的平台。旋转该平台包括围绕轴同时旋转lidar传感器和图像传感器。

4、在又一示例中,一种系统包括使用光检测和测距(lidar)传感器扫描场景的装置。lidar传感器可以朝着场景发射光脉冲,并检测来自场景的所发射的光脉冲的反射。该系统还包括用于使用检测源自一个或多个外部光源的外部光的图像传感器生成场景图像的装置。该系统还包括用于旋转支撑处于特定的相对布置的lidar传感器和图像传感器的平台的装置。旋转该平台可以包括围绕轴同时旋转lidar传感器和图像传感器。

5、通过在适当的情况下参考附图阅读以下详细描述,这些以及其他方面、优点和替换对于本领域普通技术人员来说将变得显而易见。此外,应当理解,在本
技术实现思路
部分和本文档的其他地方提供的描述旨在通过示例而非限制的方式来说明所要求保护的主题。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种设备,包括:

2.根据权利要求1所述的设备,还包括控制器,所述控制器将来自所述LIDAR接收器的数据与来自所述图像传感器的数据相关联。

3.根据权利要求1所述的设备,还包括控制器,所述控制器基于来自所述LIDAR接收器的LIDAR数据和来自所述图像传感器的图像数据确定所述场景的三维(3D)表示。

4.根据权利要求1所述的设备,还包括控制器,所述控制器基于由所述图像传感器指示的颜色信息和由所述LIDAR接收器指示的距离信息确定所述场景的表示。

5.根据权利要求1所述的设备,还包括控制器,所述控制器至少基于平台的旋转速率来确定所述时间延迟,其中,所述控制器使所述图像传感器在所述致动器正旋转所述平台时并且根据所述时间延迟捕获所述多个图像。

6.根据权利要求1所述的设备,还包括控制器,所述控制器使图像传感器还基于由LIDAR发送器发射的光脉冲中的一个或多个的一个或多个发射时间来捕获所述多个图像。

7.根据权利要求1所述的设备,其中,所述图像传感器包括感测元件的阵列,其中,所述图像传感器至少基于以下各项的和来生成所述多个图像中的给定图像的图像像素:由阵列中的第一感测元件指示的第一图像像素,以及由阵列中的第二感测元件指示的第二图像像素。

8.根据权利要求7所述的设备,其中,第一图像像素的捕获和第二图像像素的捕获之间的给定时间延迟至少基于所述平台围绕轴的旋转速率。

9.根据权利要求1所述的设备,还包括控制器,所述控制器至少基于所述平台的旋转速率以时间延迟和积分(TDI)配置操作图像传感器。

10.根据权利要求1所述的设备,还包括:

11.根据权利要求10所述的设备,其中,所述图像传感器设置在所述LIDAR外壳外部,并且其中,由所述图像传感器测量的外部光不透射通过所述透镜。

12.根据权利要求10所述的设备,其中,所述图像传感器设置在所述LIDAR外壳内部,并且其中,通过所述透镜的来自场景的聚焦光包括由图像传感器检测的外部光。

13.根据权利要求12所述的设备,还包括:

14.根据权利要求12所述的设备,还包括:

15.一种系统,包括:

16.根据权利要求15所述的系统,其中,所述相机根据TDI配置来生成所述图像包括,所述相机基于至少以下各项的和生成所述图像中的给定图像像素列:使用所述相机中的第一列感测元件捕获的第一图像像素列和使用所述相机中的第二列感测元件捕获的第二图像像素列。

17.根据权利要求16所述的系统,其中,所述第一图像像素列的捕获和第二图像像素列的捕获之间的时间延迟至少基于所述平台围绕轴的旋转速率。

18.根据权利要求16所述的系统,其中,所述第一列感测元件和所述第二列感测元件基本平行于所述平台的旋转轴布置。

19.根据权利要求15所述的系统,还包括:

20.一种方法,包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种设备,包括:

2.根据权利要求1所述的设备,还包括控制器,所述控制器将来自所述lidar接收器的数据与来自所述图像传感器的数据相关联。

3.根据权利要求1所述的设备,还包括控制器,所述控制器基于来自所述lidar接收器的lidar数据和来自所述图像传感器的图像数据确定所述场景的三维(3d)表示。

4.根据权利要求1所述的设备,还包括控制器,所述控制器基于由所述图像传感器指示的颜色信息和由所述lidar接收器指示的距离信息确定所述场景的表示。

5.根据权利要求1所述的设备,还包括控制器,所述控制器至少基于平台的旋转速率来确定所述时间延迟,其中,所述控制器使所述图像传感器在所述致动器正旋转所述平台时并且根据所述时间延迟捕获所述多个图像。

6.根据权利要求1所述的设备,还包括控制器,所述控制器使图像传感器还基于由lidar发送器发射的光脉冲中的一个或多个的一个或多个发射时间来捕获所述多个图像。

7.根据权利要求1所述的设备,其中,所述图像传感器包括感测元件的阵列,其中,所述图像传感器至少基于以下各项的和来生成所述多个图像中的给定图像的图像像素:由阵列中的第一感测元件指示的第一图像像素,以及由阵列中的第二感测元件指示的第二图像像素。

8.根据权利要求7所述的设备,其中,第一图像像素的捕获和第二图像像素的捕获之间的给定时间延迟至少基于所述平台围绕轴的旋转速率。

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【专利技术属性】
技术研发人员:PY·德罗兹S·弗格斯B·赫马林
申请(专利权)人:伟摩有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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