[发明专利]一种基于双光楔的三维激光雷达成像系统和方法

权利要求书

1.一种基于双光楔的三维激光雷达成像方法，所述三维激光雷达包括双光楔，所述双光楔包括第一光楔和第二光楔，分别与所述第一光楔和所述第二光楔连接的转动装置，至少一个激光光源，感光元件，编码器闭环，其特征在于，所述方法包括：

所述转动装置驱动所述第一光楔和所述第二光楔同向运动或相向运动；

通过所述转动装置和所述编码器闭环控制所述第一光楔、所述第二光楔的转速；

由所述激光光源发射的激光脉冲沿所述双光楔的光轴进入所述双光楔，经过所述双光楔折射后投射到外界；

接收外界物体反射回来的回波信号，并根据所述回波信号生成点云图像。

2.根据权利要求1所述的基于双光楔的三维激光雷达成像方法，其特征在于，所述三维激光雷达包括补偿镜筒，所述第一光楔、所述第二光楔分别包括上表面和下表面，靠近所述第一光楔和所述第二光楔的楔角的上表面为外环，远离所述第一光楔、所述第二光楔的楔角的下表面为内环，所述双光楔安装于所述补偿镜筒内部，所述方法包括：

增加所述双光楔外环质量，根据所述外环和所述内环的质量差、所述补偿镜筒控制所述双光楔转动惯量。

3.根据权利要求2所述基于双光楔的三维激光雷达成像方法，其特征在于，根据所述外环和所述内环的质量差、所述补偿镜筒控制所述双光楔转动惯量的步骤包括：

计算所述第一光楔的外环和内环的第一质量差；

计算所述第二光楔的外环和内环的第二质量差；

根据所述第一质量差增加靠近所述第一光楔的外环部分的所述补偿镜筒的质量；

根据所述第二质量差增加靠近所述第二光楔的外环部分的所述补偿镜筒的质量。

4.根据权利要求1所述的基于双光楔的三维激光雷达成像方法，其特征在于，所述三维激光雷包括半透半反镜，由所述激光光源发射的激光脉冲沿所述双光楔的光轴进入所述双光楔的步骤包括：

所述激光脉冲经过所述半透半反镜反射后沿所述双光楔的光轴平行进入所述双光楔。

5.根据权利要求1所述基于双光楔的三维激光雷达成像方法，其特征在于，所述接收外界物体反射回来的回波信号的步骤包括：

所述回波信号通过所述双光楔进入所述三维激光雷达；

所述回波信号穿过所述半透半反镜；

所述感光元件接收所述回波信号。

6.一种基于双光楔的三维激光雷达成像系统，其特征在于，所述系统沿光轴从左到右依次设置有感光元件，半透半反镜和双光楔，所述半透半反镜竖直方向设置有至少一个激光光源，所述双光楔包括第一光楔和第二光楔，所述第一光楔和所述第二光楔分别连接有转动装置，所述转动装置控制所述第一光楔和所述第二光楔绕其轴线旋转。

7.根据权利要求6所述的基于双光楔的三维激光雷达成像系统，其特征在于，所述转动装置包括电机。

8.根据权利要求6所述的基于双光楔的三维激光雷达成像系统，其特征在于，所述系统还包括编码器闭环和中央处理器，所述编码器闭环连接所述转动装置，通过所述编码器闭环检测所述双光楔的转速值，并将所述转速值发送给所述中央处理器，所述中央处理器根据所述转速值向所述转动装置发送控制指令控制所述第一光楔和所述第二光楔的旋转速度。

9.根据权利要求6所述的基于双光楔的三维激光雷达成像系统，其特征在于，所述第一光楔和第二光楔的楔角相同。

10.根据权利要求8所述的基于双光楔的三维激光雷达成像系统，其特征在于，所述中央处理器根据所述转速值向所述转动装置发送控制指令控制所述第一光楔和所述第二光楔的旋转速度的步骤，包括：

所述中央处理器对所述转速值进行解析；

判断所述转速值是否为所述第一光楔的转速值或所述第二光楔的转速值；

当判定所述转速值为所述第一光楔的转速值时，向所述转动装置发送第一转速控制指令；

当判定所述转速值为所述第二光楔的转速值时，向所述转动装置发送第二转速控制指令。