[发明专利]采用迟锁盖格模式检测的LiDAR系统及方法

说明书

本发明揭示采用迟锁盖格模式检测的经改进LiDAR系统方法。与现有技术形成鲜明对比，迟锁盖格模式检测系统及/或方法利用脉冲激光器及异步雪崩光电二极管，其在光电二极管武装脉冲之间具有基本上等于但稍微小于激光脉冲周期的迟滞时间。优选地，所述迟滞时间与所述脉冲周期之间的此差10nsec。

技术领域

本发明大体上涉及扫描光学测距及检测系统及方法。更特定来说，其涉及采用迟锁盖格(Geiger)模式检测的飞行时间光检测及测距(LiDAR)系统及方法。

背景技术

许多领域对在无需物理触摸环境内的对象的情况下测量那些对象的距离及反射率的能力具有极大兴趣。LiDAR-且更特定来说基于飞行时间(TOF)的LiDAR-是一种距离范围测量技术，其中发射短暂激光脉冲及检测经反射光脉冲同时测量经发射光脉冲与经反射光脉冲之间的时间。从发射激光脉冲的时间直到检测到其经反射脉冲的此飞行时间对应于LiDAR检测器与对象之间的距离。

发明内容

在根据本发明的方面的涉及采用迟锁(late-lock)盖格模式检测的LiDAR系统及方法的领域中取得进展。与现有技术形成鲜明对比，迟锁盖格模式检测系统及/或方法利用脉冲激光器及异步雪崩光电二极管，其在光电二极管武装脉冲(arm pulse)之间具有基本上等于但稍微小于激光脉冲周期的迟滞时间。在一个说明性实施例中，所述迟滞时间与所述脉冲周期之间的此差10nsec。

提供此发明内容以简洁地识别下文在具体实施方式中进一步描述的本发明的一些方面。此发明内容既不希望识别本发明关键或基本特征也不希望限制任何权利要求的范围。

应将术语“方面”理解为“至少一个方面”。上文描述的方面及本发明的其它方面通过实例说明且不限于附图。

附图说明

可通过参考附图实现对本发明的更完整理解，其中：

图1展示描绘说明性现有技术盖格模式雪崩光电二极管(GmAPD)LiDAR系统的示意图；

图2展示包含说明通用现有技术LiDAR脉冲生成及检测的多个波形的时序图；

图3展示包含说明迟锁盖格模式LiDAR脉冲生成及检测的多个波形的时序图；

图4是适于执行实施根据本发明的方法的指令的说明性可编程计算机系统的示意性框图。

具体实施方式

下文仅说明本发明的原理。因此，应了解，所属领域的技术人员应能够设想各种布置，尽管本文未明确描述或展示，但其体现本发明的原理且包含在其精神及范围内。更特定来说，虽然陈述了众多特定细节，但应理解，可在没有这些特定细节的情况下实践本发明的实施例，且在其它例子中，未展示众所周知的电路、结构及技术以便不模糊对本发明的理解。

此外，本文陈述的所有实例及条件语言主要明确希望仅用于教育目的以帮助读者理解本发明的原理及由发明者贡献的概念以增进所述领域，且应被理解为不限于此类明确陈述的实例及条件。

此外，本文陈述本发明的原理、方面及实施例以及其特定实例的所有语句希望涵盖其结构及功能等效物两者。另外，希望此类等效物包含当前已知等效物以及未来开发的等效物两者，即，执行相同功能的任何经开发元件，无论结构为何。

因此，例如，所属领域的技术人员应了解，本文的图表示体现本发明的原理的说明性结构的概念视图。

另外，所属领域的技术人员应了解，任何流程图(flow chart/flow diagram)、状态转换图、伪代码及类似物表示可基本上在计算机可读媒体中表示且因此由计算机或处理器执行的各种过程，无论是否明确展示此计算机或处理器。