[发明专利]一种自适应恒定增益激光扫描测距仪

说明书

本申请公开了一种自适应恒定增益激光扫描测距仪，包括：测距模块，用于获得被测物的测距信号信息；扫描模块，其转动连接于测距仪内部；分光模块，其设置在测距模块和扫描模块之间的光路上并对激光进行分光处理，激光经分光模块分光后形成反射光和透射光；基准检测模块，基准检测模块与处于其中一旋转角度范围内的扫描模块的相向设置；光功率监测模块，其设置在分光模块的反射光光路上并用于监测测距模块中发射的激光的光功率；透射光经扫描模块投射到被测物及基准检测模块上。本申请通过光功率监测模块以及基准检测模块的设置，可以自动调节发射激光的光功率，维持测距仪运行过程中的光功率不减弱，以满足测距仪测距性能的长时间运行可靠性。

技术领域

本申请属于激光扫描技术领域，具体涉及一种自适应恒定增益激光扫描测距仪。

背景技术

激光扫描测距技术作为一种高精度的测距方案，因其具有测距极限远、光束指向性高、响应速度快等特点而越来越广泛应用于智能机器人的自主定位导航服务并用于陌生环境识别和环境地图构建。

然而，当前常见的激光扫描测距仪，其发射光的驱动参数通常都是不变的，因此在激光扫描测距仪长时间工作过程中，必然导致光功率的衰减，从而造成测距极限的逐渐缩短，不利于激光扫描测距仪的长期运行可靠性。

并且，当前的激光扫描测距仪的信号接收端增益的评估参数常常被设置成一个固定值，而该固定值并不会随着温度、电磁等因素的变化而调节，使得有干扰的因素存在的情况下，该固定值驱动下的增益并不是恒定的，具体而言，如，当温度较高时，在固定驱动值下的增益会减小，这是半导体器件的特性，从而导致原本测得的强信号会变弱，表现为设备的测距极限指标在较高温度状态下达不到；而当温度较低时，系统的增益又会处于一个较高的状态，这样就可能会将底噪激发出来，如果底噪高过设定的阈值，测距设备就会产生噪点现象，从而影响测距性能。

发明内容

针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供一种自适应恒定增益激光扫描测距仪。

为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：

本申请提出了一种自适应恒定增益激光扫描测距仪，所述测距仪包括：

测距模块，用于获得被测物的测距信号信息；

扫描模块，其转动连接于测距仪内部并可提供360°的扫描范围；

分光模块，其设置在所述测距模块和所述扫描模块之间的光路上并对所述测距模块中发射的激光进行分光处理，所述激光经所述分光模块分光后形成反射光和透射光；

基准检测模块，所述基准检测模块与处于其中一旋转角度范围内的所述扫描模块的相向设置，所述基准检测模块通过经其反射的反射光的信号强度获取所述测距仪的增益；

光功率监测模块，所述光功率监测模块设置在所述分光模块的反射光光路上并用于监测所述测距模块中发射的激光的光功率；所述透射光经所述扫描模块投射到被测物及所述基准检测模块上，并由所述被测物或所述基准检测模块反射回的反射光至所述测距模块。

可选地，上述的自适应恒定增益激光扫描测距仪，其中，所述测距模块包括：控制模块、处理模块、激光发射模块以及聚焦透镜，其中，所述激光发射模块用于发射激光并根据光功率调节驱动光电流；所述聚焦透镜用于汇聚经所述扫描模块反射回的反射光并投到所述处理模块的感光元件上；所述处理模块用于感知接收光信号并调节感光元件的偏置电压；所述控制模块用于处理所述光信号并输出所述测距信号信息。

可选地，上述的自适应恒定增益激光扫描测距仪，其中，所述测距模块还包括：准直透镜，所述准直透镜设置在所述激光发射模块的激光发射光路上并使具有一定发散角的激光形成平行的光束并投射到被测物上。

可选地，上述的自适应恒定增益激光扫描测距仪，其中，所述测距模块还包括：发射套管，所述发射套管安装于所述聚焦透镜的光轴上，所述发射套管还安装有所述准直透镜。