[发明专利]用于测量室外环境中的物体的逆向反射率的逆向反射计

说明书

一种用于测量室外环境中目标物体的逆向反射率的装置，包括:调制器，用于基于指定的调制值调制第一光信号；光学发射器，耦合到调制器，用于沿着朝向目标物体的光路发射第一光信号；和光学检测器，相对于光学发射器共线定位。光学检测器检测从目标物体逆向反射的第二光信号。该装置包括耦合到调制器和光学检测器的锁定放大器。锁定放大器接收来自调制器的第一电信号和来自光学检测器的第二电信号，并基于第一电信号和第二电信号生成指示目标物体的逆向反射率的第三电信号。

技术领域

本公开的方面总体上涉及反射计，并且更具体地，涉及用于测量室外环境中的物理物体的逆向反射(retro-reflection)的逆向反射计。

背景技术

反射计使用波在表面和界面的反射来检测和表征物体。可以按几种方式对反射计的形式进行分类，诸如使用的辐射类型、波传播的几何形状、长度标度、测量方法、和应用领域。不同波长的电磁辐射通常用于反射计。这些应用包括光探测和测距(LiDAR)系统，该LiDAR系统利用电磁脉冲的反射来检测物体的存在并测量物体的位置和速度。

附图说明

从下面给出的详细描述以及从本公开的各种实施方式的附图中，将更全面地理解本公开。然而，附图不应被视为将本公开限制于特定实施方式，而是仅用于解释和理解。

图1是示出根据本公开的一些实施方式的系统的单基地(monostatic)配置和双基地(bistatic)配置的图。

图2是根据本公开的一些实施方式的逆向反射计的示意图。

图3是根据本公开的一些实施方式的逆向反射计的示意图。

图4示出了根据本公开的一些实施方式的用于测量目标物体的逆向反射率的流程图。

图5是示出根据本公开的一些实施方式的使用电磁感应的示例性自主车辆和使用逆向反射数据训练的自主驾驶系统的组件的图。

具体实施方式

本文使用的反射计可以指测量物体表面反射率的计量设备。反射率可以指对从物体表面反射的电磁辐射量的测量值。

如本文所使用的逆向反射计测量在逆向方向上物体表面的反射率(例如，逆向反射率)。逆向反射计可以包括光学发射器(例如，光源)，其发射指向物体的光信号(例如，光束)。逆向反射计可以接收和测量从物体(例如，建筑物、车辆、人、动物、景观元素等)表面反射的逆向反射的光信号(例如，逆向反射光束)。逆向方向可以指反射的光信号朝向光学发射器的传播方向，其中传播方向与发射或入射光束的传播方向相反(例如，逆向反射光束的光路和发射光束的光路之间的角度是不超过特定阈值的锐角)。逆向反射率可以指在逆向方向上物体表面的反射率。贯穿本公开使用的“光信号”、“光”或“光束”可以指具有包括一个或多个电磁辐射波长的任何波长范围的任何电磁辐射。

反射率或逆向反射率可以作为从表面反射的电磁辐射量与参考值之比而被测量。例如，逆向反射率可以作为以下比率而被测量：在诸如相同的距离范围(distance range)、相同的收集孔尺寸、相同的波长范围和相同的发射光束的光功率的等效条件下，从目标物体的光反射表面逆向反射的电磁辐射量(例如，功率)与从具有100％反射率的朗伯(Lambertian)目标(即，100％朗伯目标)的光反射表面反射的电磁辐射量的比率。在一些实施方式中，这种类型的逆向反射率表征可以被称为逆向反射因子。