[发明专利]利用动态体素探测的快速扫描激光雷达

说明书

激光雷达系统包括：扫描仪；接收器；以及一个或多个处理器设备，用于执行动作，所述动作包括：在第一扫描通道中扫描视场上的连续光束；检测从一个或多个对象反射的连续光束的光子；基于连续光束的光子的离开时间和光子在接收器处的到达时间来确定到一个或多个对象的粗略范围；在第二扫描通道中扫描视场上的光脉冲；检测从一个或多个对象反射的来自光脉冲的光子；基于光脉冲的光子的离开时间和光子在接收器处的到达时间确定到一个或多个对象的精细范围。

相关申请的交叉引用

本申请是基于2016年10月31日提交的序列号为62/496,888的先前提交的美国临时专利申请的发明专利申请，根据35 U.S.C.§119(e)来要求保护该申请的申请日的权益，并且该申请的全部内容还通过引用被并入本文。

技术领域

本发明总体涉及激光雷达(LIDAR)系统以及制造和使用激光雷达系统的方法。本发明还涉及一种利用同步时间选择性触发的动态体素探测的多通道LIDAR系统(其具有多通道粒度分辨率细化、细节图像对比度增强、环境光抑制、和超光谱颜色选项)，并且涉及制作和使用LIDAR系统的方法。

背景技术

范围确定系统可用于确定远程对象(例如飞机、导弹、无人机、炮弹、棒球、车辆等)的范围、距离、位置和/或轨迹。系统可以基于对远程对象所发射和/或反射的光子或其他信号的检测来跟踪远程对象。范围确定系统可以利用系统发射的电磁波或光束来照射远程对象。系统可以检测由远程对象反射或散射的一部分光束。系统可能遭受不期望的速度、不期望的准确度或不期望的噪声敏感性中的一者或多者。

附图说明

图1示出了可以实现本发明的各种实施例的示例性环境的实施例；

图2示出了可以包括在诸如图1所示的系统中的示例性移动计算机的实施例；

图3示出了可以包括在诸如图1所示的系统中的示例性网络计算机的实施例；

图4示出了示例性激光雷达系统的二维视图的实施例；

图5示出了使用多扫描过程的范围或距离确定的示例性方法的逻辑流程图的实施例；

图6A示出了使用连续光束进行粗略范围或距离确定的示例性扫描的二维视图的实施例；

图6B示出了使用脉冲光束进行精细范围或距离确定的示例性扫描的二维视图的实施例；

图7示出了使用具有颜色或颜色对比度确定的多扫描过程的范围或距离确定的示例性方法的逻辑流程图的实施例；

图8示出了具有用于颜色或颜色对比度确定的像素行的示例性接收器配置的二维视图的实施例；

图9示出了具有快速扫描仪和慢速扫描仪的示例性扫描仪配置的三维透视图的实施例；

图10A示出了具有间隔开的像素行的示例性接收器配置的二维视图的另一实施例；

图10B示出了具有倾斜的、间隔开的像素行的示例性接收器配置的二维视图的另一实施例；

图11示出了图示二维聚焦(foveation)扫描模式的图形的二维视图的实施例；

图12示出了具有用于加宽视场的光学器件的示例性扫描仪的二维视图的实施例；

图13示出了具有用于加宽所接收的光以为接收器提供更多像素的光学器件的示例性接收器的二维视图的实施例；

图14示出了其中像素行具有不同的像素密度的示例性接收器配置的二维视图的另一实施例；

图15示出了在有限的视场上操作的示例性扫描仪的二维视图的实施例；