[发明专利]一种激光雷达的发射光轴与接收光轴校准方法

权利要求书

1.一种激光雷达的发射光轴与接收光轴校准方法，所述激光雷达利用望远镜的接收光窗接收激光光束发射到大气后的回波信号，并转换成相应的模拟量或数字量的接收信号；其特征在于，所述校准方法包括：

象限划分：对望远镜的接收光窗进行区域划分，形成四个象限；其中，第一象限与第二象限呈中心对称关系，第三象限与第四象限呈中心对称关系；配置四块遮光板在望远镜的接收光窗上形成的四个遮挡区域与接收光窗所需要划分成的四个象限重合；配置传动机构对所述四块遮光板进行开合控制，使接收光窗的四个象限单独接收大气回波信号；

在第一方向上校准发射光轴：将第一象限与第二象限作为一组，分别单独接收回波信号，并采集两个象限的接收信号，调节激光雷达的发射光轴向接收信号小的象限方向倾斜，直到第一象限的接收信号与第二象限的接收信号相当；

在第二方向上校准发射光轴：将第三象限与第四象限作为一组，分别单独接收回波信号，并采集两个象限的接收信号，调节激光雷达的发射光轴向接收信号小的象限方向倾斜，直到第三象限的接收信号与第四象限的接收信号相当。

2.根据权利要求1所述的激光雷达的发射光轴与接收光轴校准方法，其特征在于，所述在第一方向上校准发射光轴的过程包括：

（1-1）选定对比高度区间H1；

（1-2）利用望远镜的接收光窗的第一象限单独接收回波信号，并采集对比高度区间H1内每一个距离点i的接收信号，形成接收数据 ;

（1-3）利用望远镜的接收光窗的第二象限单独接收回波信号，并采集对比高度区间内H1每一个距离点i的接收信号，形成接收数据;

（1-4）计算与的均方根差；若小于等于设定的准直阈值，则无需在第一方向上调整发射光轴；若大于设定的准直阈值且，则调节发射光轴向第二象限的方向倾斜；若大于设定的准直阈值且，则调节发射光轴向第一象限的方向倾斜；其中，为的平均值，为的平均值。

3.根据权利要求2所述的激光雷达的发射光轴与接收光轴校准方法，其特征在于，在所述过程（1-4）中，若大于设定的准直阈值，则设置调整步数B1，按照调整步数B1逐步调节发射光轴，并在每一次调节后，重复执行所述过程（1-2）至（1-4），直到小于等于设定的准直阈值。

4.根据权利要求3所述的激光雷达的发射光轴与接收光轴校准方法，其特征在于，所述调整步数B1的设置与成正比例关系。

5.根据权利要求2所述的激光雷达的发射光轴与接收光轴校准方法，其特征在于，在采集所述第一象限和第二象限的接收数据时，针对每一个距离点i分别在设定时间内多次采集接收数据，对所述设定时间内采集到的接收数据进行累加、平均以及去背景处理后，生成该距离点i的接收数据或。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的激光雷达的发射光轴与接收光轴校准方法，其特征在于，所述在第二方向上校准发射光轴的过程包括：

（2-1）选定对比高度区间H2；

（2-2）利用望远镜的接收光窗的第三象限单独接收回波信号，并采集对比高度区间H2内每一个距离点i的接收信号，形成接收数据;

（2-3）利用望远镜的接收光窗的第四象限单独接收回波信号，并采集对比高度区间H2内每一个距离点i的接收数信号，形成接收数据;

（2-4）计算与的均方根差；若小于等于设定的准直阈值，则无需在第二方向上调整发射光轴；若大于设定的准直阈值且，则调节发射光轴向第四象限的方向倾斜；若大于设定的准直阈值且，则调节发射光轴向第三象限的方向倾斜；其中，为的平均值，为的平均值。

7.根据权利要求6所述的激光雷达的发射光轴与接收光轴校准方法，其特征在于，在所述过程（2-4）中，若大于设定的准直阈值，则设置调整步数B2，按照调整步数B2逐步调节发射光轴，并在每一次调节后，重复执行所述过程（2-2）至（4-4），直到小于等于设定的准直阈值。

8.根据权利要求7所述的激光雷达的发射光轴与接收光轴校准方法，其特征在于，所述调整步数B2的设置与成正比例关系。