本發(fā)明屬于雷達(dá)探測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種激光雷達(dá)和激光雷達(dá)的探測(cè)方法。

背景技術(shù)：

由于激光雷達(dá)分辨率高、隱蔽性好、抗干擾性、低空探測(cè)性優(yōu)良以及體積小、重量輕，不僅被應(yīng)用于軍事活動(dòng)中來(lái)獲取戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)，還被廣泛應(yīng)用于資源勘探、城市規(guī)劃、農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)、水利工程、土地利用、環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通通訊、防震減災(zāi)及國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目等方面，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展和科學(xué)研究提供了極為重要的原始資料，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

常用的激光雷達(dá)主要采用激光發(fā)射裝置將激光射向周?chē)h(huán)境中的物體，并在激光雷達(dá)上安裝多個(gè)鏡頭來(lái)采集不同方位中的物體反射的激光信號(hào)，激光雷達(dá)將這些鏡頭采集的激光信號(hào)進(jìn)行處理形成周?chē)矬w的圖像后，再將多個(gè)圖像進(jìn)行拼接，形成周?chē)h(huán)境中物體的圖像。

現(xiàn)有的激光雷達(dá)采用多個(gè)鏡頭采集不同方位中物體反射的激光信號(hào)，一方面，使用的鏡頭數(shù)量過(guò)多，安裝復(fù)雜，另一方面，在成像過(guò)程中，需要對(duì)各個(gè)鏡頭獲得的多個(gè)圖像進(jìn)行拼接，增加了成像處理的復(fù)雜度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種激光雷達(dá)和激光雷達(dá)的探測(cè)方法，旨在解決現(xiàn)有的激光雷達(dá)鏡頭數(shù)量過(guò)多，安裝復(fù)雜的問(wèn)題，以及，在對(duì)周?chē)矬w成像過(guò)程中，對(duì)各個(gè)鏡頭獲得的多個(gè)圖像進(jìn)行拼接，成像復(fù)雜度高的問(wèn)題。

本發(fā)明提供的一種激光雷達(dá)，包括：激光發(fā)射器、圓錐鏡、全景鏡頭、成像透鏡、圖像傳感器和圖像處理器，該激光發(fā)射器的發(fā)射端與該圓錐鏡的頂點(diǎn)相對(duì)，用于向該圓錐鏡的頂點(diǎn)發(fā)射激光，該圓錐鏡的圓錐角為90度，用于在與該激光的入射方向垂直的平面上，將該激光反射為360度的線結(jié)構(gòu)光，以射向周?chē)h(huán)境中的物體，該全景鏡頭，用于接收該周?chē)h(huán)境中物體反射的激光，并將該激光入射至該成像透鏡，該成像透鏡，用于將入射的該激光成像至該圖像傳感器的感光芯片上，該圖像傳感器，用于將成像于該感光芯片上的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并將該電信號(hào)發(fā)送給該圖像處理器，該圖像處理器，用于將該電信號(hào)解析為該周?chē)h(huán)境中物體的雷達(dá)圖像。

本發(fā)明提供的一種激光雷達(dá)的探測(cè)方法，包括：激光發(fā)射器向圓錐鏡的頂點(diǎn)發(fā)射激光，圓錐鏡在與該激光的入射方向垂直的平面上，將該激光反射為360度的線結(jié)構(gòu)光，以射向周?chē)h(huán)境中的物體，該圓錐鏡的圓錐角為90度，全景鏡頭接收該周?chē)h(huán)境中物體反射的激光，并將該激光入射至該成像透鏡，成像透鏡將入射的該激光成像至該圖像傳感器的感光芯片上，圖像傳感器將成像于該感光芯片上的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并將該電信號(hào)發(fā)送給該圖像處理器，圖像處理器將該電信號(hào)解析為該周?chē)h(huán)境中的物體的雷達(dá)圖像。

本發(fā)明提供的一種激光雷達(dá)和激光雷達(dá)的探測(cè)方法，該激光雷達(dá)包括：激光發(fā)射器、圓錐鏡、全景鏡頭、成像透鏡、圖像傳感器和圖像處理器，該激光發(fā)射器的發(fā)射端與該圓錐鏡的頂點(diǎn)相對(duì)，用于向該圓錐鏡的頂點(diǎn)發(fā)射激光，該圓錐鏡的圓錐角為90度，用于在與該激光的入射方向垂直的平面上，將該激光反射為360度的線結(jié)構(gòu)光，以射向周?chē)h(huán)境中的物體，該全景鏡頭，用于接收該周?chē)h(huán)境中物體反射的激光，并將該激光入射至該成像透鏡，該成像透鏡，用于將入射的該激光成像至該圖像傳感器的感光芯片上，該圖像傳感器，用于將成像于該感光芯片上的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并將該電信號(hào)發(fā)送給該圖像處理器，該圖像處理器，用于將該電信號(hào)解析為該周?chē)h(huán)境中物體的雷達(dá)圖像。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于：一方面，僅需要采用一全景鏡頭就可360度的接收周?chē)h(huán)境中的物體反射的激光，全景鏡頭安裝簡(jiǎn)單、方便；另一方面，由于從全景鏡頭入射到成像鏡頭的激光為周?chē)h(huán)境中的物體360度反射的激光，激光雷達(dá)在進(jìn)行成像處理時(shí)，可以直接形成周?chē)h(huán)境中物體的雷達(dá)圖像，無(wú)需進(jìn)行拼接，降低了圖像處理的復(fù)雜度。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例。

圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的一種激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的另一種激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明第三實(shí)施例提供的一種激光雷達(dá)的探測(cè)方法的實(shí)現(xiàn)流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而非全部實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1，圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的一種激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)示意圖，激光雷達(dá)包括：激光發(fā)射器1、圓錐鏡2、全景鏡頭3、成像透鏡4、圖像傳感器5和圖像處理器6；

激光發(fā)射器1的發(fā)射端與圓錐鏡2的頂點(diǎn)相對(duì)，用于向圓錐鏡2的頂點(diǎn)發(fā)射激光。

激光發(fā)射器1的發(fā)射端與圓錐鏡2頂點(diǎn)相對(duì)，發(fā)射的激光可以垂直的入射到圓錐鏡2的頂點(diǎn)所在的平面。如圖1中所示，該激光會(huì)入射到圓錐鏡2的錐面上，即反射面上。

圓錐鏡2的圓錐角為90度，用于在與該激光的入射方向垂直的平面上，將該激光反射為360度的線結(jié)構(gòu)光，以射向周?chē)h(huán)境中的物體。

該周?chē)h(huán)境為該雷達(dá)激光所探測(cè)的環(huán)境。圓錐鏡2的圓錐角為90度，入射到圓錐面的激光經(jīng)反射，與入射光呈90度角反射至周?chē)h(huán)境中的物體。該激光入射至圓錐角2的圓錐面上，經(jīng)圓錐面反射在于該激光的入射方向垂直的平面上產(chǎn)生360度的線結(jié)構(gòu)光。

全景鏡頭3，用于接收該周?chē)h(huán)境中物體反射的激光，并將該激光入射至成像透鏡4。

全景鏡頭3為非球面反射鏡或全景環(huán)形透鏡。圖1和圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的兩種激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中的全景鏡頭采用非球面反射鏡，圖2中的全景鏡頭采用全景環(huán)形透鏡，二者均可以接收周?chē)h(huán)境360度方向和垂直方向中物體反射的激光，因此，采用全景鏡頭3不僅降低了鏡頭安裝的復(fù)雜度，對(duì)于大視場(chǎng)立體成像來(lái)說(shuō)，立體圖像對(duì)應(yīng)點(diǎn)匹配容易，計(jì)算簡(jiǎn)單，避免了成像過(guò)程中圖像的拼接，降低了圖像處理的復(fù)雜度。

成像透鏡4，用于將入射的該激光成像至圖像傳感器5的感光芯片上。

成像透鏡4和圖像傳感器5的中心在同一中心軸上，成像透鏡4將入射的激光進(jìn)行成像至圖像傳感器5的感光芯片上。

圖像傳感器5，用于將成像于該感光芯片上的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并將該電信號(hào)發(fā)送給所述圖像處理器6。

圖像傳感器5為面陣電荷耦合元件(charge-coupleddevice，ccd)或面陣互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(complementarymetaloxidesemiconductor，cmos)，其中ccd或cmos包括感光芯片。圖1和圖2示出了兩種激光雷達(dá)中全景鏡頭3、成像透鏡4、圖像傳感器5和圖像處理器6的位置關(guān)系，在實(shí)際應(yīng)用中，全景鏡頭3、成像透鏡4、圖像傳感器5和圖像處理器6的位置不作限制，只要能實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例所描述的功能即可。

圖像處理器6，用于將該電信號(hào)解析為該周?chē)h(huán)境中的物體的雷達(dá)圖像。

進(jìn)一步地，全景鏡頭3、成像透鏡4和圖像傳感器5的中心均在同一中心軸上。

本發(fā)明第一實(shí)施例中，該激光雷達(dá)包括：激光發(fā)射器1、圓錐鏡2、全景鏡頭3、成像透鏡4、圖像傳感器5和圖像處理器6，激光發(fā)射器1的發(fā)射端與圓錐鏡2的頂點(diǎn)相對(duì)，用于向圓錐鏡2的頂點(diǎn)發(fā)射激光，圓錐鏡2的圓錐角為90度，用于在與該激光的入射方向垂直的平面上，將該激光反射為360度的線結(jié)構(gòu)光，以射向周?chē)h(huán)境中的物體，全景鏡頭3用于接收該周?chē)h(huán)境中物體反射的激光，以使該激光入射至成像透鏡4，成像透鏡4用于將入射的該激光成像至圖像傳感器5的感光芯片上，圖像傳感器5用于將成像于該感光芯片上的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并將該電信號(hào)發(fā)送給圖像處理器6，圖像處理器6用于將該電信號(hào)解析為該周?chē)h(huán)境中的物體的雷達(dá)圖像。這樣，一方面，僅需要采用一全景鏡頭就可360度的接收周?chē)h(huán)境中的物體反射的激光，全景鏡頭安裝簡(jiǎn)單、方便；另一方面，由于從全景鏡頭入射到成像鏡頭的激光為周?chē)h(huán)境中的物體360度反射的激光，激光雷達(dá)在進(jìn)行成像處理時(shí)，可以直接形成周?chē)h(huán)境中物體的雷達(dá)圖像，無(wú)需進(jìn)行拼接，降低了圖像處理的復(fù)雜度。

請(qǐng)參閱圖3，圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的激光雷達(dá)的探測(cè)方法的實(shí)現(xiàn)流程示意圖。該激光雷達(dá)包括：激光發(fā)射器、圓錐鏡、全景鏡頭、成像透鏡、圖像傳感器和圖像處理器。圖3示例的激光雷達(dá)的探測(cè)方法主要包括：

s301、該激光發(fā)射器置向該圓錐鏡的頂點(diǎn)發(fā)射激光。

激光發(fā)射器1的發(fā)射端與圓錐鏡2頂點(diǎn)相對(duì)，可以使得發(fā)射的激光可以垂直的入射到圓錐鏡2的圓錐面。

s302、該圓錐鏡在與該激光的入射方向垂直的平面上，將該激光反射為360度的線結(jié)構(gòu)光，以射向周?chē)h(huán)境中的物體。

圓錐鏡2的圓錐角為90度，入射到圓錐面的激光經(jīng)反射，與入射光呈90度角反射至周?chē)h(huán)境中的物體。

s303、該全景鏡頭接收該周?chē)h(huán)境中物體反射的激光，并將該激光入射至該成像透鏡。

全景鏡頭為非球面反射鏡或全景環(huán)形透鏡，可以接收周?chē)h(huán)境360度方向和垂直方向中物體反射的激光。

s304、該成像透鏡將入射的該激光成像至該圖像傳感器的感光芯片上。

成像透鏡和圖像傳感器的中心在同一中心軸上，成像透鏡將入射的激光成像至圖像傳感器的感光芯片上。

s305、該圖像傳感器將成像于該感光芯片上的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并將該電信號(hào)發(fā)送給該圖像處理器。

圖像傳感器5為ccd或cmos，其中ccd或cmos包括感光芯片。

s306、該圖像處理器將該電信號(hào)解析為該周?chē)h(huán)境中的物體的雷達(dá)圖像。

全景鏡頭、成像透鏡和圖像傳感器的中心均在同一中心軸上。

本發(fā)明實(shí)施例的未盡細(xì)節(jié)，請(qǐng)參照?qǐng)D1所示的第一實(shí)施例，在此不再贅述。

本發(fā)明第二實(shí)施例中，該激光發(fā)射器置向該圓錐鏡的頂點(diǎn)發(fā)射激光，該圓錐鏡在與該激光的入射方向垂直的平面上，將該激光反射為360度的線結(jié)構(gòu)光，以射向周?chē)h(huán)境中的物體，該全景鏡頭接收該周?chē)h(huán)境中物體反射的激光，并將該激光入射至該成像透鏡，該成像透鏡將入射的該激光成像至該圖像傳感器的感光芯片上，該圖像傳感器將成像于該感光芯片上的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并將該電信號(hào)發(fā)送給該圖像處理器，該圖像處理器將該電信號(hào)解析為該周?chē)h(huán)境中物體的雷達(dá)圖像。這樣，一方面，僅需要采用一全景鏡頭就可360度的接收周?chē)h(huán)境中的物體反射的激光，全景鏡頭安裝簡(jiǎn)單、方便；另一方面，由于從全景鏡頭入射到成像鏡頭的激光為周?chē)h(huán)境中的物體360度反射的激光，激光雷達(dá)在進(jìn)行成像處理時(shí)，可以直接形成周?chē)h(huán)境中物體的雷達(dá)圖像，無(wú)需進(jìn)行拼接，降低了圖像處理的復(fù)雜度。

在本申請(qǐng)所提供的多個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)、裝置和方法，可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述模塊的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)模塊或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信鏈接可以是通過(guò)一些接口，裝置或模塊的間接耦合或通信鏈接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。

所述作為分離部件說(shuō)明的模塊可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的，作為模塊顯示的部件可以是或者也可以不是物理模塊，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)模塊上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能模塊可以集成在一個(gè)處理模塊中，也可以是各個(gè)模塊單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上模塊集成在一個(gè)模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。

所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷(xiāo)售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：u盤(pán)、移動(dòng)硬盤(pán)、只讀存儲(chǔ)器(rom，read-onlymemory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盤(pán)等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

需要說(shuō)明的是，對(duì)于前述的各方法實(shí)施例，為了簡(jiǎn)便描述，故將其都表述為一系列的動(dòng)作組合，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知悉，本發(fā)明并不受所描述的動(dòng)作順序的限制，因?yàn)橐罁?jù)本發(fā)明，某些步驟可以采用其它順序或者同時(shí)進(jìn)行。其次，本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該知悉，說(shuō)明書(shū)中所描述的實(shí)施例均屬于優(yōu)選實(shí)施例，所涉及的動(dòng)作和模塊并不一定都是本發(fā)明所必須的。

在上述實(shí)施例中，對(duì)各個(gè)實(shí)施例的描述都各有側(cè)重，某個(gè)實(shí)施例中沒(méi)有詳述的部分，可以參見(jiàn)其它實(shí)施例的相關(guān)描述。

以上為對(duì)本發(fā)明所提供的激光雷達(dá)的探測(cè)方法及裝置的描述，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。