[发明专利]用于自动驾驶方向的主动激光雷达盲区探测系统及方法

说明书

本发明属于自动驾驶技术领域，具体涉及一种用于自动驾驶方向的主动激光雷达盲区探测系统及方法，其中用于自动驾驶方向的主动激光雷达盲区探测系统包括：光源，所述光源适于发射激光以照射车辆行驶方向上的环境；仿生扇贝眼光学成像子系统，所述仿生扇贝眼光学成像子系统适于接收环境经过照射后反射的散射光，并根据散射光识别并生成被遮挡物体的图像，实现了自动驾驶车辆在行驶时能提前探测到前方及周围区域潜在危险，提升车辆的安全性，保护了那些无保护措施的道路使用者和公共设施。

技术领域

本发明属于自动驾驶技术领域，具体涉及一种用于自动驾驶方向的主动激光雷达盲区探测系统及方法。

背景技术

以非视距隐藏物的图像成像和运动趋势预判为目标，紧密围绕提高远距离、实时潜在危险探测性能，通过理论分析、计算机模拟与实验相结合的方式进行。按照仿生学研究的三个阶段：生物学原型研究阶段、理论模型研究阶段和硬件模型研究阶段来开展课题的研究。首先，运用仪器设备对仿生对象扇贝眼睛的特殊生理结构进行量化测量，得到眼睛内部几何尺寸、银膜厚度、视网膜感光细胞分布等结构参数的实验数据，开展生物视觉成像特性机理研究。其次，结合相关数据资料对扇贝眼进行虚拟样机重建与仿真分析，设计多层微纳米反射仿生结构和MEMS制造工艺，建立变曲率调控与双视场离轴变焦距反射成像调控方法，应用基于散斑相关法的隐藏物图像重建与运动趋势预测算法。最后，进行软硬件系统集成，研制出新型防扇贝眼非视距探测装置，建立性能测试平台，通过不断实验进行装置结构优化和性能提升。

自动驾驶车辆在行驶时能提前探测到前方及周围区域潜在危险非常重要，不仅可提升车辆的安全性，也保护了那些无保护措施的道路使用者和公共设施。

因此，基于上述技术问题需要设计一种新的用于自动驾驶方向的主动激光雷达盲区探测系统及方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于自动驾驶方向的主动激光雷达盲区探测系统及方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于自动驾驶方向的主动激光雷达盲区探测系统，包括：

光源，所述光源适于发射激光以照射车辆行驶方向上的环境；

仿生扇贝眼光学成像子系统，所述仿生扇贝眼光学成像子系统适于接收环境经过照射后反射的散射光，并根据散射光识别并生成被遮挡物体的图像。

进一步，所述仿生扇贝眼光学成像子系统包括：双视场离轴成像光路；

所述双视场离轴成像光路适于接收环境经过照射后反射的散射光。

进一步，所述双视场离轴成像光路包括：广角物镜、第一平面反射镜、第一仿生MEMS变形反射镜和第一CCD；

车辆行驶方向上的环境中中央视野光束通过广角物镜汇聚后到达第一平面反射镜，通过第一平面反射镜汇集到第一仿生MEMS变形反射镜，通过第一仿生MEMS变形反射镜进行入射光波长过滤后在第一CCD上形成散斑图案。

进一步，所述双视场离轴成像光路还包括：准直透镜、第二平面反射镜、凸面镜、第二仿生MEMS变形反射镜和第二CCD；

车辆行驶方向上的环境中周边视野光束通过广角物镜汇聚后到准直透镜准直，平行光束经过第二平面反射镜、凸面镜、第二平面反射镜构成的离轴三反成像系统，由第二仿生MEMS变形反射镜完成入射光波长过滤和可控变曲率变焦功能，最后光束汇聚到第二CCD上形成环状散斑图案。

进一步，所述仿生MEMS变形反射镜包括：微控制器、若干微镜单元和若干平行板驱动器；

所述微镜单元由至少一个平行板驱动器独立控制；

所述微控制器适于控制所述平行板驱动器带动对应的微镜单元形变，以使仿生MEMS变形反射镜整体产生局部受控变形以达到所需镜面面形；