CN109490908B - 一种线扫描激光雷达及扫描方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种线扫描激光雷达，包括激光发射模块、光束控制模块、激光探测模块和控制器模块；激光发射模块，用于发射准直的脉冲激光；光束控制模块，用于接收脉冲激光并进行扩束后发射至目标物体；激光探测模块，用于接收目标物体反射的脉冲激光；控制器模块，用于控制激光发射模块与光束控制模块同步工作并记录激光发射时间和激光接收时间，还用于计算激光发射模块与目标物体之间的距离并获取目标物体的3D深度图像。本发明的线扫描激光雷达扫描速度快、扫描精度高、稳定性好；探测距离远且测距精度高。

Description

一种线扫描激光雷达及扫描方法
技术领域
本发明涉及激光雷达领域，尤其涉及一种线扫描激光雷达及扫描方法。
背景技术
目前已有的3D激光雷达技术路线，分为机械旋转式激光雷达和固态激光雷达。机械旋转式激光雷达由于线数提升会带来激光发射接收对的提升，给整体的体积功耗，多线光路的校准以及成本均会带来提升，此外内部旋转的方式也会降低产品的稳定性，使之难以用于一些苛刻的外界环境中。固态激光雷达包括OPA相控阵激光雷达、MEMS激光雷达以及Flash激光雷达。前两种为扫描式激光雷达，后一种为非扫描式激光雷达。OPA相控阵雷达尺寸小，扫描速度快，精度高，但是要解决激光发射旁瓣问题以及需要在加工精度上进一步突破。MEMS激光雷达通过微扫描镜改变光束方向，形成高速扫描，此方式相较机械旋转式激光雷达可以大幅降低成本，减少体积，但是核心器件MEMS微扫描镜还需要在产品稳定性上进一步优化。Flash激光雷达属于非扫描式激光雷达，其需要面阵光作为光源来探测整个视场内的深度图像信息，虽然稳定性和成本不错，但是最大的问题是考虑到人眼安全阈值，面阵光功率很难进一步提高，随之探测距离难以提升。
因此，亟需一种能够同时满足扫描速度快、稳定性好、探测距离远且测距精度高的线扫描激光雷达。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种扫描速度快、稳定性好、探测距离远且测距精度高的线扫描激光雷达及其扫描方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一方面，本发明提供了一种线扫描激光雷达，包括激光发射模块、光束控制模块、激光探测模块和控制器模块；
所述激光发射模块与所述光束控制模块电连接，所述激光发射模块、所述光束控制模块、所述激光探测模块均与所述控制器模块电连接；
所述激光发射模块，用于发射准直的脉冲激光并记录激光发射时间；
所述光束控制模块，用于接收所述脉冲激光并进行扩束后发射至目标物体；
所述激光探测模块，用于接收所述目标物体反射的脉冲激光并记录激光接收时间；
所述控制器模块，用于控制所述激光发射模块与所述光束控制模块同步工作并记录激光发射时间和激光接收时间，还用于计算所述激光发射模块与所述目标物体之间的距离并获取目标物体的3D深度图像。
进一步地，所述激光发射模块包括激光器驱动电路、脉冲激光二极管和准直透镜；
所述激光器驱动电路，用于驱动所述脉冲激光二极管；
所述脉冲激光二极管，用于发射脉冲激光；
所述准直透镜，用于对所述脉冲激光进行准直处理，得到准直的脉冲激光。
进一步地，所述光束控制模块包括MEMS驱动反馈电路、MEMS微镜和光栅板；
所述MEMS驱动反馈电路，用于驱动所述MEMS微镜；
所述MEMS微镜，用于将所述准直的脉冲激光反射至所述光栅板；
所述光栅板，用于将所述准直的脉冲激光进行纵向扩束形成条状激光束后发射至目标物体。
进一步地，所述激光探测模块包括深度成像传感芯片及其信号处理电路和近红外广角镜头；所述激光探测模块，还用于获取图像的深度信息。
进一步地，所述深度成像传感芯片用于实时片选成像的各列像素，所述深度成像传感芯片为面阵CMOS芯片或者面阵APD芯片。
进一步地，所述控制器模块包括同步控制单元、数据处理单元和距离测量单元；
所述同步控制单元，用于控制所述激光器驱动电路和所述MEMS驱动反馈电路同步工作，并获取MEMS微镜的实时角度信息；
所述距离测量单元，用于记录所述激光发射时间和所述激光接收时间，并计算所述激光发射模块与所述目标物体之间的距离信息；
所述数据处理单元，用于获取所述MEMS微镜的实时角度信息，并根据所述距离信息、所述深度信息和所述实时角度信息，得到帧数据，再根据所述帧数据获取目标物体的3D深度图像。
另一方面，本发明还提供了一种线扫描激光雷达的扫描方法，包括如下步骤：
控制器模块同时向激光发射模块和光束控制模块发送驱动信号；
激光发射模块发射准直的脉冲激光，控制器模块记录激光发射时间；
光束控制模块接收所述脉冲激光并进行扩束后发射至目标物体；
激光探测模块接收所述目标物体反射的脉冲激光，控制器模块记录激光接收时间；
控制器模块计算所述激光发射模块与所述目标物体之间的距离并获取目标物体的3D深度图像。
进一步地，所述激光发射模块包括激光器驱动电路、脉冲激光二极管和准直透镜；
所述激光发射模块发射准直的脉冲激光并记录激光发射时间，具体包括：
所述激光器驱动电路驱动所述脉冲激光二极管；
所述脉冲激光二极管发射脉冲激光；
所述准直透镜对所述脉冲激光进行准直处理，得到准直的脉冲激光。
进一步地，所述光束控制模块包括MEMS驱动反馈电路、MEMS微镜和光栅板；
所述光束控制模块接收所述脉冲激光并进行扩束后发射至目标物体，具体包括：
所述MEMS驱动反馈电路驱动所述MEMS微镜；
所述MEMS微镜将所述准直的脉冲激光反射至所述光栅板；
所述光栅板将所述准直的脉冲激光进行纵向扩束形成条状激光束后发射至目标物体。
进一步地，所述激光探测模块包括深度成像传感芯片及其信号处理电路和近红外广角镜头；
所述激光探测模块接收所述目标物体反射的脉冲激光并记录激光接收时间的同时，还获取图像的深度信息。
进一步地，所述控制器模块包括同步控制单元、数据处理单元和距离测量单元；
所述控制器模块同时向激光发射模块和光束控制模块发送驱动信号，具体为：所述同步控制单元向激光器驱动电路和MEMS驱动反馈电路发送驱动信号；并获取所述MEMS微镜的实时角度信息；
所述控制器模块计算激光发射模块与目标物体之间的距离并获取目标物体的3D深度图像，具体包括：
所述距离测量单元记录激光发射时间和激光接收时间，计算所述激光发射模块与所述目标物体之间的距离信息；
所述数据处理单元根据所述距离信息、深度信息和所述实时角度信息，得到帧数据，再根据所述帧数据获取目标物体的3D深度图像。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的线扫描激光雷达体积小，制作成本低；
(2)本发明的线扫描激光雷达扫描速度快、扫描精度高、稳定性好；
(3)本发明的线扫描激光雷达探测距离远，可达20-50m；
(4)本发明的线扫描激光雷达可获取MEMS微镜的角度反馈信息，测距精度高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为线扫描激光雷达原理示意图。
图2为线扫描激光雷达发射端扫描示意图。
图3为线扫描激光雷达接收端成像示意图。
图4为线扫描激光雷达的镜头光敏面上的像素示意图。
图5为线扫描激光雷达工作流程图。
其中，图中附图标记对应为：1-脉冲激光二极管，2-准直透镜，3-MEMS微镜，4-光栅板，5-视场空间或障碍物，6-近红外广角镜头，7-深度成像传感芯片，8-镜头光敏面。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1。如图所示，本发明公开了一种线扫描激光雷达，包括激光发射模块、光束控制模块、激光探测模块和控制器模块；
所述激光发射模块与所述光束控制模块电连接，所述激光发射模块、所述光束控制模块、所述激光探测模块均与所述控制器模块电连接；
所述激光发射模块，用于发射准直的脉冲激光；
所述光束控制模块，用于接收所述脉冲激光并进行扩束后发射至目标物体；
所述激光探测模块，用于接收所述目标物体反射的脉冲激光；
所述控制器模块，用于控制所述激光发射模块与所述光束控制模块同步工作并记录激光发射时间和激光接收时间，还用于计算所述激光发射模块与所述目标物体之间的距离并获取目标物体的3D深度图像。
所述激光发射模块包括激光器驱动电路、脉冲激光二极管和准直透镜；
所述激光器驱动电路，用于驱动所述脉冲激光二极管；
所述脉冲激光二极管，用于发射脉冲激光；
所述准直透镜，用于对所述脉冲激光进行准直处理，得到准直的脉冲激光。
所述光束控制模块包括MEMS驱动反馈电路、MEMS微镜和光栅板；
所述MEMS驱动反馈电路，用于驱动所述MEMS微镜；
所述MEMS微镜，用于将所述准直的脉冲激光反射至所述光栅板；
所述光栅板，用于将所述准直的脉冲激光进行纵向扩束形成条状激光束后发射至目标物体。
所述激光探测模块包括深度成像传感芯片及其信号处理电路和近红外广角镜头；所述激光探测模块，还用于获取图像的深度信息。
所述控制器模块包括同步控制单元、数据处理单元和距离测量单元；
所述同步控制单元，用于控制所述激光器驱动电路和所述MEMS驱动反馈电路同步工作，并获取所述MEMS微镜的实时角度信息；
所述距离测量单元，用于记录激光发射时间和激光接收时间，并计算所述激光发射模块与所述目标物体之间的距离信息；
所述数据处理单元，用于根据所述距离信息、所述深度信息和所述实时角度信息，得到帧数据，再根据所述帧数据获取目标物体的3D深度图像。
实施例2
本发明公开了一种线扫描激光雷达，包括激光发射模块、光束控制模块、激光探测模块和控制器模块；
所述激光发射模块与所述光束控制模块电连接，所述激光发射模块、所述光束控制模块、所述激光探测模块均与所述控制器模块电连接；
所述激光发射模块，用于发射准直的脉冲激光；
所述激光发射模块包括激光器驱动电路、脉冲激光二极管和准直透镜；
所述激光器驱动电路，用于驱动所述脉冲激光二极管；
所述脉冲激光二极管，用于发射脉冲激光；
所述准直透镜，用于对所述脉冲激光进行准直处理，得到准直的脉冲激光。
由于经准直后的透镜要经过一维MEMS微镜反射，而一维MEMS微镜尺寸通常只有几个毫米，尺寸太大也会影响MEMS微镜的动态响应性能。所以需要采用一种光斑发散角小，且光斑尺寸小的准直光束。可以采用两种方式实现，一是用脉冲光纤耦合激光二极管以及光纤准直器，二是用普通的脉冲激光二极管，后端设计对应的短焦非球面透镜。
如图2所示，图2为线扫描激光雷达发射端扫描示意图。脉冲激光二极管1通常产生的光脉冲为椭圆形光斑，且横向和纵向发散角不一致。采用一个非球面透镜2来准直光束，也可以采用光纤耦合激光二极管配合光纤准直器的方式得到一个准直性好且光斑尺寸小的光束，这样可以方便使用MEMS微镜3对其进行光束偏转。当实际光斑尺寸大于MEMS微镜3镜面尺寸时，可以考虑使用光阑限制光斑大小，但是这样会损失一部分光源能量。接着使用光栅板4来对横向扫描后的光束进行纵向扩束，形成纵向线光束，投射到视场空间5，且随着一维MEMS微镜3水平方向扫描，形成一个方形的视场空间。图2中的曲线横轴为时间轴，纵轴对应为MEMS微镜3偏转角度θ，当处于ta时刻时，MEMS微镜3偏转到了正向最大角度，此时脉冲光源通过MEMS微镜3反射和光栅板4扩束后得到了线光斑A；当处于tb时刻时，MEMS微镜3偏转到了初始水平位置，此时脉冲光源通过MEMS微镜3反射和光栅板4扩束后得到了线光斑B；当处于tc时刻时，MEMS微镜3偏转到了反向最大角度，此时脉冲光源通过MEMS微镜3反射和光栅板4扩束后得到了线光斑C。
所述光束控制模块，用于接收所述脉冲激光并进行扩束后发射至目标物体；
所述光束控制模块包括MEMS驱动反馈电路、MEMS微镜和光栅板；
所述MEMS驱动反馈电路，用于驱动所述MEMS微镜；还能接收从MEMS微镜返回的实时角度信息，然后将实时角度信息传送至控制器模块中的同步控制单元；
所述MEMS微镜，用于将所述准直的脉冲激光在水平方向上高速来回扫描并反射至所述光栅板；
所述光栅板，用于将所述准直的脉冲激光进行纵向扩束形成条状激光束后发射至目标物体。扩束后的纵向发散角与激光探测模块的接收视场角匹配，由此形成在水平面上高速扫描的纵向条状脉冲光束。
激光探测模块接收视场角θ||*θ⊥由探测器光敏面尺寸L*H(mm)以及接收端镜头焦距f(mm)决定，公式如下：
所述激光探测模块，用于接收所述目标物体反射的脉冲激光；
所述激光探测模块包括深度成像传感芯片及其信号处理电路和近红外广角镜头；所述激光探测模块，还用于获取图像的深度信息。
所述深度成像传感芯片用于实时片选成像的各列像素。所述深度成像传感芯片为面阵CMOS芯片或者面阵APD芯片。
根据成像原理，整个激光发射端扫描形成的方形视场经过近红外广角镜头所成的像，与深度成像传感芯片光敏面的尺寸相匹配，因此获得整个方形视场的深度图像信息。该近红外广角镜头可以使用TOF相机镜头。
如图3所示，图3为线扫描激光雷达接收端成像示意图，即整个视场空间5通过近红外广角镜头6会成像至整个深度传感芯片7的镜头光敏面8上，当选定深度传感芯片7型号时，根据视场角与镜头焦距的关系式，由镜头焦距和探测芯片光敏面尺寸即可得到整个接收端的视场角，其需要与MEMS微镜3的光学扫描角相匹配，确保探测到整个扫描视场内的深度信息。
如图4所示，镜头光敏面8上，若像素为M*N，则代表一共有N列，从左往右依次令其为R1，R2…RN。当处于ta时刻时，脉冲光源通过MEMS微镜3反射和光栅板4扩束后得到了线光斑A，经过红外广角镜头6成像至Ra列，也即为最右列RN；当处于tb时刻时，脉冲光源通过MEMS微镜3反射和光栅板4扩束后得到了线光斑B，经过红外广角镜头6成像至Rb列，也即为中间一列；当处于tc时刻时，脉冲光源通过MEMS微镜3反射和光栅板4扩束后得到了线光斑C，经过红外广角镜头6成像至RC列，也即为最左列R1。
即不同时刻光源成像位置不一样，本实施例中深度传感芯片具有局部像素片选功能，该功能下可以读出不同时刻下，对应不同列像素经过收集接收光得到的实际障碍物距离信息，而且更重要的是，可以将不同时刻下与成像无关列的像素不片选(也即不工作)，那么可以减少整个接收模块的探测噪声，提高整体接收信号信噪比，可以使探测精度更高，得到更好像质的深度图像。
所述控制器模块，用于控制所述激光发射模块与所述光束控制模块同步工作并记录激光发射时间和激光接收时间，还用于计算所述激光发射模块与所述目标物体之间的距离并获取目标物体的3D深度图像。
所述控制器模块优选为FPGA控制板，所述控制器模块包括同步控制单元、数据处理单元和距离测量单元；
所述同步控制单元，用于控制所述激光器驱动电路和所述MEMS驱动反馈电路同步工作；并获取所述MEMS微镜的实时角度信息，同步控制单元根据MEMS微镜实时角度信息，运用闭环控制算法(PID或滑膜控制)实时计算出驱动电压，并输出作为MEMS微镜的驱动信号；使激光光束脉冲能够均匀地在整个视场内扫描。
所述距离测量单元，用于记录所述激光发射时间和所述激光接收时间，并计算所述激光发射模块与所述目标物体之间的距离信息；
所述数据处理单元，用于根据所述距离信息、所述深度信息和所述实时角度信息，得到帧数据，再根据所述帧数据获取目标物体的3D深度图像。
若一维MEMS微镜扫描频率为F，则系统最大帧频N≤2*F。因此，一维MEMS微镜扫描频率的提高可以提高该线扫描激光雷达的最大帧频。然后整帧画面的像素完全与深度传感芯片光敏面的像素大小相匹配。若深度传感芯片光敏面的像素为M*N，则最终实现的线扫描激光雷达每帧画面像素也为M*N。
若线扫描激光雷达每帧画面像素大小为M*N，则数据打包格式可以为：θx1，θy1，L1，W1，θx2,θy2,L2,W2……，θxN,θyN,LN,WN,θx(N+1),θy(N+1),L(N+1),WN+1,……，θx(M*N),θy(M*N),L(M*N),W(M*N).
其中θx代表水平角，θy代表竖直角，L代表距离，W代表反射光强度信息。拥有这些信息即可画出一幅3d深度信息图像。每帧数据除了有数据帧外，一般还有帧头帧尾以及校验位。这些格式均可自行定义。
实施例3
如图5所示，本实施例公开了一种线扫描激光雷达的扫描方法，包括如下步骤：
S01.控制器模块同时向激光发射模块和光束控制模块发送驱动信号；
S02.激光发射模块发射准直的脉冲激光，同时控制器模块记录激光发射时间；
S03.光束控制模块接收所述脉冲激光并进行扩束后发射至目标物体；
S04.激光探测模块接收所述目标物体反射的脉冲激光，同时控制器模块记录激光接收时间；
S05.控制器模块根据激光发射时间和激光接收时间，计算所述激光发射模块与所述目标物体之间的距离并获取目标物体的3D深度图像。
所述激光发射模块包括激光器驱动电路、脉冲激光二极管和准直透镜；
所述步骤S02具体包括：
所述激光器驱动电路驱动所述脉冲激光二极管；
所述脉冲激光二极管发射脉冲激光；
所述准直透镜对所述脉冲激光进行准直处理，得到准直的脉冲激光。
所述光束控制模块包括MEMS驱动反馈电路、MEMS微镜和光栅板；
所述步骤S03具体包括：
所述MEMS驱动反馈电路驱动所述MEMS微镜；
所述MEMS微镜将所述准直的脉冲激光反射至所述光栅板；
所述光栅板将所述准直的脉冲激光进行纵向扩束形成条状激光束后发射至目标物体。
所述激光探测模块包括深度成像传感芯片及其信号处理电路和近红外广角镜头；
所述激光探测模块接收所述目标物体反射的脉冲激光并记录激光接收时间的同时，还获取图像的深度信息。
所述控制器模块包括同步控制单元、数据处理单元和距离测量单元；
所述步骤S01具体为：所述同步控制单元向激光器驱动电路和MEMS驱动反馈电路发送驱动信号；并获取所述MEMS微镜的实时角度信息；
所述步骤S05具体包括：
所述距离测量单元记录激光发射时间和激光接收时间，并计算所述激光发射模块与所述目标物体之间的距离信息；
所述数据处理单元根据所述距离信息、深度信息和所述实时角度信息，得到帧数据；
所述同步控制单元判断是否获取到完整的一帧数据，若是则继续；若否，则返回步骤S01；
根据所述帧数据获取目标物体的3D深度图像。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的线扫描激光雷达体积小，制作成本低；
(2)本发明的线扫描激光雷达扫描速度快、扫描精度高、稳定性好；
(3)本发明的线扫描激光雷达探测距离远，可达20-50m；
(4)本发明的线扫描激光雷达可获取MEMS微镜的角度反馈信息，测距精度高。
以上所述是本发明的优选实施方式，应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种线扫描激光雷达，其特征在于，包括激光发射模块、光束控制模块、激光探测模块和控制器模块；
所述激光发射模块，用于发射准直的脉冲激光；
所述光束控制模块，用于接收所述脉冲激光并进行扩束后发射至目标物体；
所述激光探测模块，用于接收所述目标物体反射的脉冲激光；
所述控制器模块，用于控制所述激光发射模块与所述光束控制模块同步工作并记录激光发射时间和激光接收时间，还用于计算所述激光发射模块与所述目标物体之间的距离并获取目标物体的3D深度图像；
所述光束控制模块包括MEMS驱动反馈电路、MEMS微镜和光栅板；
所述MEMS驱动反馈电路，用于驱动所述MEMS微镜；
所述MEMS微镜，用于将所述准直的脉冲激光反射至所述光栅板；
所述光栅板，用于将所述准直的脉冲激光进行纵向扩束形成条状激光束后发射至目标物体；以使扩束后的纵向发散角与所述激光探测模块的接收视场角相匹配，形成在水平面上高速扫描的纵向条状脉冲光束；所述激光探测模块的接收视场角基于探测器光敏面尺寸以及接收端镜头焦距确定；
所述激光探测模块包括深度成像传感芯片及其信号处理电路和近红外广角镜头，所述深度成像传感芯片用于实时片选成像的各列像素，所述激光发射模块扫描形成的方形视场经过所述近红外广角镜头的成像，与所述深度成像传感芯片的光敏面尺寸相匹配；所述深度成像传感芯片以及所述近红外广角镜头，用于确定所述方形视场的深度图像信息，所述深度图像信息为所述深度图像的信息。
2.根据权利要求1所述的一种线扫描激光雷达，其特征在于，所述激光发射模块包括激光器驱动电路、脉冲激光二极管和准直透镜；
所述激光器驱动电路，用于驱动所述脉冲激光二极管；
所述脉冲激光二极管，用于发射脉冲激光；
所述准直透镜，用于对所述脉冲激光进行准直处理，得到准直的脉冲激光。
3.根据权利要求1所述的一种线扫描激光雷达，其特征在于，所述激光探测模块包括深度成像传感芯片及其信号处理电路和近红外广角镜头；所述激光探测模块，还用于获取图像的深度信息。
4.根据权利要求1所述的一种线扫描激光雷达，其特征在于，所述控制器模块包括同步控制单元、数据处理单元和距离测量单元；
所述同步控制单元，用于控制激光器驱动电路和MEMS驱动反馈电路同步工作，并获取MEMS微镜的实时角度信息；
所述距离测量单元，用于记录激光发射时间和激光接收时间，并计算激光发射模块与目标物体之间的距离信息；
所述数据处理单元，用于根据所述距离信息、深度信息和所述实时角度信息，得到帧数据，再根据所述帧数据获取目标物体的3D深度图像。
5.一种线扫描激光雷达的扫描方法，其特征在于，包括如下步骤：
控制器模块同时向激光发射模块和光束控制模块发送驱动信号；
激光发射模块发射准直的脉冲激光，控制器模块记录激光发射时间；
光束控制模块接收所述脉冲激光并进行扩束后发射至目标物体；
激光探测模块接收所述目标物体反射的脉冲激光，控制器模块记录激光接收时间；
控制器模块计算所述激光发射模块与所述目标物体之间的距离并获取目标物体的3D深度图像；
所述光束控制模块包括MEMS驱动反馈电路、MEMS微镜和光栅板；
所述光束控制模块接收所述脉冲激光并进行扩束后发射至目标物体，具体包括：
所述MEMS驱动反馈电路驱动所述MEMS微镜；
所述MEMS微镜将所述准直的脉冲激光反射至所述光栅板；
所述光栅板将所述准直的脉冲激光进行纵向扩束形成条状激光束后发射至目标物体；以使扩束后的纵向发散角与所述激光探测模块的接收视场角相匹配，形成在水平面上高速扫描的纵向条状脉冲光束；所述激光探测模块的接收视场角基于探测器光敏面尺寸以及接收端镜头焦距确定；
所述激光探测模块包括深度成像传感芯片及其信号处理电路和近红外广角镜头，所述深度成像传感芯片用于实时片选成像的各列像素，所述激光发射模块扫描形成的方形视场经过所述近红外广角镜头的成像，与所述深度成像传感芯片的光敏面尺寸相匹配；所述深度成像传感芯片以及所述近红外广角镜头，用于确定所述方形视场的深度图像信息，所述深度图像信息为所述深度图像的信息。
6.根据权利要求5所述的一种线扫描激光雷达的扫描方法，其特征在于，所述激光发射模块包括激光器驱动电路、脉冲激光二极管和准直透镜；
所述激光发射模块发射准直的脉冲激光并记录激光发射时间，具体包括：
所述激光器驱动电路驱动所述脉冲激光二极管；
所述脉冲激光二极管发射脉冲激光；
所述准直透镜对所述脉冲激光进行准直处理，得到准直的脉冲激光。
7.根据权利要求5所述的一种线扫描激光雷达的扫描方法，其特征在于，所述激光探测模块包括深度成像传感芯片及其信号处理电路和近红外广角镜头；
所述激光探测模块接收所述目标物体反射的脉冲激光并记录激光接收时间的同时，还获取图像的深度信息。
8.根据权利要求5所述的一种线扫描激光雷达的扫描方法，其特征在于，所述控制器模块包括同步控制单元、数据处理单元和距离测量单元；
所述控制器模块同时向激光发射模块和光束控制模块发送驱动信号，具体为：
所述同步控制单元向激光器驱动电路和MEMS驱动反馈电路发送驱动信号，并获取所述MEMS微镜的实时角度信息；
所述控制器模块计算激光发射模块与目标物体之间的距离并获取目标物体的3D深度图像，具体包括：
所述距离测量单元记录激光发射时间和激光接收时间，并计算激光发射模块与所述目标物体之间的距离信息；
所述数据处理单元根据所述距离信息、深度信息和所述实时角度信息，得到帧数据，再根据所述帧数据获取目标物体的3D深度图像。
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