[发明专利]一种抗外界光干扰的固态面阵激光雷达标定装置及方法

权利要求书

1.一种抗外界光干扰的固态面阵激光雷达标定装置，其特征在于：其包括：组合式背景灯(1)、匀光扩束模块(2)、标定板(3)、环境光源(4)、冷却装置(5)、固态面阵激光雷达(6)；

组合式背景灯(1)可发射多种状态光线，光线经过匀光扩束模块形成光强均匀且发散角大的平行光束，进而投射到标定板(3)的附近，形成环绕标定板(3)的背景光；

环境光源(4)处于标定板(3)与固态面阵激光雷达(6)之间，其空间光强以及分布方位通过用户配置；

固态面阵激光雷达(6)在标定过程中放置在冷却装置(5)内。

2.根据权利要求1所述的抗外界光干扰的固态面阵激光雷达标定装置，其特征在于：所述组合式背景灯(1)由多个光源组成，中间为主灯，四周为多个辅灯；主灯和辅灯均具有开关，通过对不同光源开闭状态进行组合，模拟出背景光的不同形态；组合式背景灯光的波长覆盖可见光和近红外波段，用以提供标定板背景光。

3.根据权利要求2所述的抗外界光干扰的固态面阵激光雷达标定装置，其特征在于：所述环境光源(4)的亮度是可调节的，频谱范围覆盖全波段，用以模拟外界太阳光。

4.根据权利要求3所述的抗外界光干扰的固态面阵激光雷达标定装置，其特征在于：所述冷却装置(5)内温度可调，可保证固态面阵激光雷达(6)在工作过程中温度保持恒温状态。

5.一种抗外界光干扰的固态面阵激光雷达标定方法，其特征在于：其包括以下步骤：

(1)设置固态面阵激光雷达与标定板之间的距离，使其处于光斑质量最优处，通过延迟锁相环对激光器触发时刻进行延迟，进而模拟产生不同距离效果；

(2)按照设定策略开启组合式背景灯，照亮标定板不同背景区域，完成在不同方位背景光强度下对固态面阵激光雷达的标定；

(3)开启环境光源，改变环境光源工作功率，进而改变环境光强度，同时设置光强梯度值，使环境光强按照线性增大或减小；

(4)调节冷却装置的工作状态，设置固态面阵激光雷达的标定温度环境；

(5)重复步骤(2)-(4)，将背景光、环境光、温度这三种环境变量的不同状态进行组合，分别在上述不同环境变量下对固态面阵激光雷达进行标定，并存储不同标定环境参数下的距离测量值；

(6)计算不同环境下的距离测量值与设定值之间的误差值，并对误差结果进行插值，绘制误差标定曲线。

6.根据权利要求5所述的抗外界光干扰的固态面阵激光雷达标定方法，其特征在于：所述步骤(2)的设定策略，包括：主灯开辅灯全开、主灯开辅灯全关、主灯开辅灯部分关、主灯关辅灯部分关、主灯关辅灯全关。

7.根据权利要求6所述的抗外界光干扰的固态面阵激光雷达标定方法，其特征在于：根据公式(1)定义曲线方程，将两个离散误差值(X₀，X₁)之间区域分割为n个区间，通过计算分段函数(x₀，x₁)、…、(x_i，x_i+1)、…、(x_n-1，x_n)区间内的顶点坐标d_i、以及基函数S_i(x)确定曲线形式p(x)

其中，每个分段(x_i，x_i+1)的基函数形式为公式(2)

S_i(x)＝a_i+b_i(x-x_i)+c_i(x-x_i)²+d_i(x-x_i)³,i＝0,1,...,n-1 (2)

式中a_i、b_i、c_i、d_i分别为不同分段i内的常数项、一次项、二次项、三次项的系数。