[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

说明书

一种抗外界光干扰的固态面阵激光雷达标定装置及方法，能够消除因背景光、环境光、温度等多环境变量所引起的相关误差，解决传统标定装置受外界光干扰的问题，实现固态面阵激光雷达抗外界光标定。装置包括：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，所发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，其空间光强和分布方位通过用户配置；固态面阵激光雷达在标定过程中放置在冷却装置内。

技术领域

本发明属于固态面阵激光雷达标定的技术领域，尤其涉及一种抗外界光干扰的固态面阵激光雷达标定装置，以及一种抗外界光干扰的固态面阵激光雷达标定方法。

背景技术

目前，固态面阵激光雷达作为一种新兴的三维成像测距装置，由于帧频快、测量精度高、分辨率高等优势广泛应用于众多行业，可有效完成工业检测、目标识别、环境感知等任务。为了满足实际应用的需要，固态面阵激光雷达在使用前需要进行标定，以提高测量精度。

然而固态面阵激光雷达在标定过程中通常容易受温度、外界光等影响，导致经过标定后依然存在测量误差大、精度低等问题。传统的标定过程一般在暗室或者固定光强下进行，但是当工作环境与标定环境的外界光强不一致时，标定完成后的固态面阵激光雷达会因环境参数的改变而增加测量误差。此外，随着工作时间的增加，固态面阵激光雷达自身的温度会呈非线性状态增加，若在标定过程中外界环境或者设备自身未能保持恒温，则测量误差会随着温度的改变而增大，导致测距精度降低。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供了一种抗外界光干扰的固态面阵激光雷达标定装置，其能够消除因背景光、环境光、温度等多环境变量所引起的相关误差，解决了传统标定装置受外界光干扰的问题，实现了固态面阵激光雷达抗环境光标定。

本发明的技术方案是：这种抗外界光干扰的固态面阵激光雷达标定装置，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。

本发明通过标定装置可以模拟出不同背景光、环境光、温度等多环境变量，在上述不同环境状态下对固态面阵激光雷达进行标定，并存储不同外界光、温度等环境状态的标定数据，进而能够消除因上述状态所引起的相关误差，解决传统标定装置受外界光干扰的问题，实现固态面阵激光雷达抗环境光标定。

还提供了这种抗外界光干扰的固态面阵激光雷达标定装置的使用方法，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进行标定；

(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；