[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

说明书

本发明提供一种基于双光楔的三维激光雷达成像方法和系统，三维激光雷达包括双光楔，双光楔包括第一光楔和第二光楔，分别与第一光楔和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，方法包括：转动装置驱动第一光楔和第二光楔同向运动或相向运动；通过转动装置和编码器闭环控制第一光楔、第二光楔的转速；由激光光源发射的激光脉冲沿双光楔的光轴进入双光楔，经过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，并根据回波信号生成点云图像。本发明结构简单，实用性强，通过简单的结构实现三维激光雷达成像。

技术领域

本发明涉及三维激光雷达技术领域，尤其涉及一种基于双光楔的三维激光雷达成像系统和方法。

背景技术

三维激光雷达作为二维激光雷达的迭代产品，其不光具备了二维雷达在slam导航中的作用，同时也具备了很多二维雷达所不能实现的功能。其被广泛的应用于自动驾驶、地形测绘等相关工作。

传统三维雷达大多采用固态雷达或机械雷达等多线方式，这种传统雷达的点云密度完全取决于激光线束，激光线束越多，所采集到的点云数据越多，进而探测的精确度越高。尽管这类传统雷达从16线到64线每增加一个激光线束所测量的精度呈几何方式上升，但是其价格和生产难度同样也翻倍增加。目前大多数例如16、64线等高精度激光雷达在生产上依旧采用手工方式进行安装调试，同时随着线束的增加其体积也会增加使其安装使用更加复杂。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种基于双光楔的三维激光雷达成像系统和方法。

本发明实施例的第一方面提供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，激光光源，感光元件，编码器闭环，所述方法包括：

所述转动装置带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，经过所述双光楔发生折射后投射到外界；

在预设时间内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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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进入所述双光楔。

可选地，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；