[发明专利]使用检流计控制曲线对多边形和电机容差进行动态补偿

说明书

提供了一种光探测和测距系统。该系统包括检流计镜；多面光转向设备；以及控制器设备，该控制器设备包括一个或多个处理器、存储器和存储在存储器中的处理器可执行指令。处理器可执行指令包括接收LiDAR扫描系统的检流计镜的第一移动曲线；接收LiDAR扫描系统的多面光转向设备的校准数据；基于校准数据和第一移动曲线生成检流计镜的第二移动曲线；以及基于第二移动曲线提供一个或多个控制信号以调节检流计镜的移动的指令。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年4月20日提交的题为“DYNAMIC COMPENSATION TOPOLYGONAND MOTOR TOLERANCE USING GALVO CONTROL PROFILE”的第63/177,289号美国临时专利申请和于2022年4月5日提交的题为“DYNAMICCOMPENSATION TO POLYGON AND MOTORTOLERANCE USING GALVOCONTROL PROFILE”第17/714,077号的美国非临时专利申请的优先权。两个申请的内容通过引用以其整体并入本文中用于所有目的。

技术领域

本公开总体上涉及光学扫描，并且更特别地，涉及用于基于多面光转向设备的校准数据和实时位置反馈数据来动态控制检流计镜的移动的方法和系统。

背景技术

光探测和测距(LiDAR)系统使用光脉冲来创建外部环境的图像或点云。一些典型的LiDAR系统包括光源、光传输器、光转向系统和光检测器。光源生成光束，当从LiDAR系统传输时，该光束被光转向系统定向在特定方向上。当所传输的光束被物体散射时，所散射的光中的一部分作为返回光脉冲返回到LiDAR系统。光检测器检测返回光脉冲。利用检测到返回光脉冲的时间和光束中相应光脉冲被传输的时间之间的差异，LiDAR系统可以使用光速来确定到物体的距离。光转向系统可以沿着不同的路径导向光束，以允许LiDAR系统扫描周围环境并产生图像或点云。LiDAR系统还可以使用除飞行时间和扫描之外的技术来测量周围环境。

发明内容

本公开提供了用于通过使用光转向设备的校准数据修改检流计镜移动曲线来补偿多面光转向设备(例如，多面镜)中制造引起的不均匀和组装误差的方法和系统。还提供了用于通过使用光转向设备的实时位置反馈数据和/或检流计镜的实时位置反馈数据进一步修改检流计镜移动曲线来补偿光转向设备的位置不准确的方法和系统。本文描述的方法和系统有利于在LiDAR扫描图案中生成改进的扫描线(例如，直线扫描线)。改进的LiDAR扫描图案提高了一个或多个后续过程(例如，基于点云的感知)的效率和准确性。LiDAR系统的整体性能和输出点云的质量也可以得到改善。

在一个实施例中，本公开提供了一种光探测和测距系统。该系统包括检流计镜；多面光转向设备；以及控制器设备，该控制器设备包括一个或多个处理器、存储器和存储在存储器中的处理器可执行指令。处理器可执行指令包括用于以下的指令：接收LiDAR扫描系统的检流计镜的第一移动曲线；接收LiDAR扫描系统的多面光转向设备的校准数据；基于校准数据和第一移动曲线生成检流计镜的第二移动曲线；以及基于第二移动曲线提供一个或多个控制信号以调节检流计镜的移动。

在一个实施例中，本公开提供了一种用于控制光探测和测距(LiDAR)扫描系统的方法。该方法由一个或多个处理器和存储器执行并且包括：接收LiDAR扫描系统的检流计镜的第一移动曲线；接收LiDAR扫描系统的多面光转向设备的校准数据；基于校准数据和第一移动曲线生成检流计镜的第二移动曲线；以及基于第二移动曲线提供一个或多个控制信号以调节检流计镜的移动。

在一个实施例中，本公开提供了一种存储包括指令的处理器可执行指令的非暂时性计算机可读介质。指令在由电子设备的一个或多个处理器执行时使得电子设备执行处理，该处理包括接收LiDAR扫描系统的检流计镜的第一移动曲线；接收LiDAR扫描系统的多面光转向设备的校准数据；基于校准数据和第一移动曲线生成检流计镜的第二移动曲线；以及基于第二移动曲线提供一个或多个控制信号以调节检流计镜的移动。