[发明专利]固态激光雷达装置的校准

权利要求书

1.一种固态激光雷达装置(100)，其特征在于，包括：

激光发生器(110)，用于产生可以指向目标(140)的脉冲激光束(120)；

光学透镜装置(130)，用于收集所述目标(140)反射的激光束(120')，所述光学透镜装置(130)具有焦距(f1)并提供后焦平面(135)；

固态传感阵列(150)，位于所述光学透镜装置(130)的所述后焦平面(135)上，所述固态传感阵列(150)至少包括第一传感器(152a)和第二传感器(152b)，用于检测所述反射激光束(120')，其中，所述第一传感器(152a)和所述第二传感器(152b)彼此间隔第一传感器距离(d1)；

至少一个处理器(101)，用于：

利用所述激光发生器(110)以及所述固态传感阵列(150)中的所述第一传感器(152a)和所述第二传感器(152b)中的至少一个，从脉冲飞行时间测量中获得所述目标(140)的测量距离；

使用指示所述第一传感器距离(d1)与所述焦距(f1)的比值的校准参数，从所述测量距离中获得所述目标(140)的至少一个空间坐标。

2.根据权利要求1所述的装置(100)，其特征在于，所述第一传感器(152a)和所述第二传感器(152b)是单光子雪崩二极管(single-photon avalanche diode，SPAD)，所述单光子雪崩二极管设置在所述固态传感阵列(150)的公共基板上。

3.根据权利要求1或2所述的设备(100)，其特征在于，所述固态传感阵列(150)还包括第三传感器(152c)，用于检测所述反射激光束(120')；所述第一传感器(152a)、所述第二传感器(152b)和所述第三传感器(152c)以一维排列方式排列。

4.根据上述权利要求中任一项所述的装置(100)，其特征在于，所述固态传感阵列(150)还包括第三传感器(152c)，用于检测所述反射激光束(120')；所述第二传感器(152b)和所述第三传感器(152c)界定第二传感器距离(d2)，所述第二传感器距离(d2)等于所述第一传感器距离(d1)。

5.根据上述权利要求中任一项所述的装置(100)，其特征在于，所述至少一个处理器(101)用于：使用所述校准参数的最优值，获得所述至少一个空间坐标，所述最优值通过以下方式获得：

获得到所述目标(140)的不同空间位置的多个测量距离，每个测量距离对应于所述固态传感阵列(150)中的不同传感器(152a-152c)；

通过将拟合函数(430、430')拟合到包括所述目标(140)的所述不同空间位置的临时空间坐标的点云函数(420)来计算所述最优值，其中，使用所述校准参数的临时值从所述多个测量距离中获得所述临时空间坐标，使得所述最优值是优化所述拟合的所述临时值。

6.根据权利要求5所述的装置(100)，其特征在于，所述拟合函数(430、430')是指可表示为直线或平面的线性函数。

7.根据上述权利要求中任一项所述的装置(100)，其特征在于，通过至少一个附加传感器特定校准参数修改所述测量距离，来从所述测量距离中获得所述目标(140)的所述至少一个空间坐标，所述附加传感器特定校准参数指示所述固态传感阵列(150)中的至少一个传感器(152a-152c)的所述测量距离的不准确性。

8.一种方法(300)，其特征在于，包括：使得(310)根据上述权利要求中任一项所述的固态激光雷达装置(100)扫描目标(140)，以获得(370)校准参数的最优值。

9.根据权利要求8所述的方法(300)，其特征在于，所述目标(140)包括面向激光发生器(110)的平坦表面(141)，其中，激光束(120)在所述平坦表面(141)上反射。