[发明专利]激光雷达的接收装置、激光雷达及其回波处理方法

说明书

本发明提供一种激光雷达的接收装置、激光雷达及其回波处理方法，所述激光雷达的接收装置包括沿接收光路依次设置的会聚模块和探测模块；所述会聚模块适于接收和会聚激光回波；所述探测模块适于探测经所述会聚模块会聚的激光回波，所述探测模块包括第一线阵探测器和第二线阵探测器，所述第一线阵探测器和所述第二线阵探测器分别包括呈线阵排列的多个探测单元，且所述第一线阵探测器和第二线阵探测器的线阵方向呈预定夹角。所述激光雷达包括发射装置及本发明实施例的激光雷达的接收装置。所述激光雷达的接收装置、激光雷达及其回波处理方法能够减少探测单元的数目，同时增强所述激光雷达的抗干扰性能。

技术领域

本发明涉及激光探测技术领域，尤其涉及一种激光雷达的接收装置、激光雷达及其回波处理方法。

背景技术

激光雷达是自动驾驶、测绘等领域最重要的核心传感器。一般基于飞行时间法，即测量发射和接收到的光脉冲时间间隔来获得目标距离。

就目前市场而言，应用于无人驾驶领域的激光雷达主要是多线激光雷达。传统的多线激光雷达需要配置多组激光发射器和接收器，工作时多组发射器和接收器通过旋转扫描获取三维空间各点相对自身的距离，这往往意味着较慢的图像采集速度和较短的设备使用寿命。

不同于传统的多线激光雷达，固态激光雷达意味着不使用机械扫描器件，其在接收端通常采用光学相控阵接收或探测器阵列接收的方式，但前者的器件尚不成熟，后者的实现成本较高。如何在成本与性能之间获得均衡是目前亟待解决的问题。

发明内容

为了优化固态激光雷达的结构设计、以提高固态激光雷达的综合性能，本发明实施例提供一种激光雷达的接收装置、激光雷达及其回波处理方法。

在一些实施例中，所述激光雷达的接收装置可以包括：沿接收光路依次设置的会聚模块、和探测模块；所述会聚模块适于接收和会聚激光回波；所述探测模块适于探测经所述会聚模块会聚的激光回波，所述探测模块包括第一线阵探测器和第二线阵探测器，所述第一线阵探测器和所述第二线阵探测器分别包括呈线阵排列的多个探测单元，且所述第一线阵探测器和第二线阵探测器的线阵方向呈预定夹角。

可选地，所述第一线阵探测器的线阵方向和所述第二线阵探测器的线阵方向相互垂直。

可选地，所述第一线阵探测器和所述第二线阵探测器设置于所述会聚模块的焦平面内，且所述第一线阵探测器和所述第二线阵探测器相邻或间隔设置。

可选地，所述会聚模块包括会聚透镜。

可选地，所述会聚模块还包括第一会聚元件和第二会聚元件，所述第一会聚元件适于将所述激光回波会聚至所述第一线阵探测器上，所述第二会聚元件适于将所述激光回波会聚至所述第二线阵探测器上。

可选地，所述第一会聚元件包括第一柱面透镜，所述第二会聚元件包括第二柱面透镜，所述第一柱面透镜的柱面延伸方向与所述第一线阵探测器的线阵方向平行，所述第二柱面透镜的柱面延伸方向与所述第二线阵探测器的线阵方向平行。

可选地，所述第一柱面透镜和所述第二柱面透镜均包括平凸柱面透镜，所述平凸柱面透镜包括凸柱面和平面。

本发明实施例还提供一种激光雷达，包括：发射装置，所述发射装置包括：沿发射光路依次设置的激光源和准直模块，所述激光源适于发射激光束，所述准直模块适于将所述激光束准直；以及本发明实施例的激光雷达的接收装置。

可选地，所述激光源包括面阵激光器，所述面阵激光器包括呈多行多列排列的多个发光单元，所述多个发光单元按预设时序发射激光束。