CN113759351A - 一种激光雷达接收端校准系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种激光雷达接收端校准系统及方法,涉及激光雷达技术领域。激光雷达接收端校准系统包括驱动单元及位于同一竖直平面的若干个目标反射镜,所述若干个目标反射镜与激光雷达发射端所发射的若干线激光束一一对应,所述若干个目标反射镜用于将所述若干线激光束反射向所述激光雷达的接收端反射镜;驱动单元用于驱动所述接收端反射镜移动,以使所述若干线激光束在若干个检测位置的光强分别达到预设光强,所述若干个检测位置一一对应地设置于所述所述激光雷达中若干个光电探测器的位置。本申请提供的激光雷达校准系统可进化校准步骤,提升校准速率,降低对工作人员的要求。
Description
技术领域
本申请涉及激光雷达技术领域,尤其涉及一种激光雷达接收端校准系统及方法。
背景技术
激光雷达是通过发射激光光束,接收目标物反射回的激光束,经过对反射回的激光束处理后,获得目标物的距离、回光强度、速度等信息。激光雷达以其探测精度高、探测范围远和稳定性高等优点,在自动驾驶、测绘、导航等领域受到越来越广泛的应用。
激光雷达一般包括发射单元、接收单元以及光电信号处理单元,其结构设计对激光雷达的测距能力起着关键的作用。收端单元主要由光学镜头组和光电探测器组成,其中,光学镜头组安装在激光雷达安装座上,各光电探测器设置在单独的电路板上或者同一个电路板上。在加工组装时,会存在尺寸上、装调上、贴装上等位置的公差,使得光路通常会跟理论计算产生一定的偏差,最终体现在探测距离与理论设计有差距。
现有激光雷达接收端的校准,需要将激光雷达的接收端和发射端分开,并需要设计较为复杂的光路调节工装。使得激光雷达接收端的校准步骤复杂,难度大,且校准效率低。
发明内容
本申请提供了一种激光雷达接收端校准系统及方法,减少校准步骤,提升校准速率。
一种激光雷达接收端校准系统,包括:
若干个目标反射镜,位于同一竖直平面,所述若干个目标反射镜与激光雷达发射端所发射的若干线激光束一一对应,所述若干个目标反射镜用于将所述若干线激光束反射向所述激光雷达的接收端反射镜;及
驱动单元,用于驱动所述接收端反射镜移动,以使所述若干线激光束在若干个检测位置的光强分别达到预设光强,所述若干个检测位置一一对应地设置于所述激光雷达中若干个光电探测器的位置。
在一些可能的实施方式中,所述激光雷达接收端校准系统还包括有承载板,所述若干个目标反射镜安装于所述承载板与所述激光雷达相对的一侧;
根据所述若干线激光束在所述承载板上所形成的光斑位置,确定所述若干个目标反射镜在所述承载板上的安装坐标。
在一些可能的实施方式中,所述驱动单元包括第一驱动组件和第二驱动组件,所述第二驱动组件滑动安装于所述第一驱动组件,所述第二驱动组件的输出端用于连接所述接收端反射镜;
所述第一驱动组件用于驱动所述接收端反射镜滑动,以使所述接收端反射镜靠近或远离所述激光雷达的接收端镜头;
所述第二驱动组件用于驱动所述接收端反射镜绕一旋转轴线转动,所述旋转轴线平行于所述接收端反射镜被所述第一驱动组件驱动时的滑动方向。
在一些可能的实施方式中,所述激光雷达接收端校准系统还包括孔径光阑;
所述孔径光阑上开设有若干个通光孔,所述若干个通光孔一一对应地设置于所述若干个检测位置。
在一些可能的实施方式中,所述孔径光阑上还设置有定位组件,所述定位组件用于所述孔径光阑与所述激光雷达的定位安装。
在一些可能的实施方式中,所述激光雷达接收端校准系统还包括图像采集件,所述图像采集件的图像采集区域至少覆盖所述若干个通光孔,所述图像采集件用于实时采集所述若干个通光孔位置的光斑。
在一些可能的实施方式中,所述激光雷达接收端校准系统还包括控制机构,所述控制机构分别与所述驱动单元和所述图像采集件连接。
在一些可能的实施方式中,所述预设光强存储于所述控制机构;
所述控制机构根据所述若干个通光孔位置光斑的光强与所述预设光强的对比结果控制所述驱动单元动作。
另外,本申请还提供了一种激光雷达接收端校准方法,基于本申请提供的所述激光雷达接收端校准系统,所述激光雷达接收端校准方法包括:
分别采集所述若干个检测位置的光强;
分别将所述若干个检测位置的光强与所述预设光强对比;
当任一所述检测位置的光强小于所述预设光强时,调整所述接收端反射镜的位置。
在一些可能的实施方式中,所述激光雷达接收端校准方法包括:
当所述若干个检测位置的光强均达到所述预设光强时,判断所述激光雷达接收端已校准。
本申请的有益效果是:本申请提出一种激光雷达接收端校准系统及方法,校准系统包括驱动单元及位于同一竖直平面的若干个目标反射镜。其中,若干个目标反射镜与激光雷达发射端所产生的多线激光束一一对应,用于将多线激光束反射向接收端反射镜。驱动单元用于驱动接收端反射镜移动,以使若干线激光束到达若干个检测位置的光强均达到预设光强,其中,若干个检测位置一一对应设置于激光雷达中若干个光电探测器的位置。
可以理解的,若干个目标反射镜可充当激光雷达正常使用中的目标物,可对多线激光束进行反射,且结合反射镜对光的反射原理,可使激光束仅改变光的方向。由此,模拟了激光束到达远端目标物再反射回激光雷达的场景,可使调测空间缩短,方便装调进行。
另外,在校准过程中,仅需要对目标反射镜的位置以及接收端反射镜的位置进行调整,即只需要进行两个步骤的校准工作,可简化校准过程中,减少时间。此外,接收端反射镜的位置调整可通过驱动单元来实现,进一步提高了校准速率,同时也可降低对工作人员的要求。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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他相关的附图。
图1示出了一些实施例中激光雷达接收端校准系统的结构示意图;
图2示出了一些实施例中孔径光阑的结构示意图;
图3示出了一些实施例中激光雷达的结构示意图;
图4示出了一些实施例中驱动单元的结构示意图;
图5示出了一些实施例中接收端反射镜的结构示意图;
图6示出了一些实施例中激光雷达的侧视结构示意图;
图7示出了一些实施例中激光雷达接收端校准系统工作时的流程图;
图8示出了一些实施例中激光雷达接收端校准方法的流程图。
主要元件符号说明:
10-目标反射镜;20-孔径光阑;21-检测位置;21a-通光孔;22-定位组件;221-第一定位孔;222-第二定位孔;30-驱动单元;31-第一驱动组件;311-第一安装座;3111-滑轨;312-滑块;313-第一驱动件;314-传动杆;32-第二驱动组件;321-第二安装座;322-第二驱动件;323-输出轴;3231-连接部;324-传动单元;40-图像采集件;50-控制机构;60-承载板;70-激光雷达;71-发射端;72-接收端;721-接收端镜头;722-接收端反射镜;723-连接座;724-连接轴;73-电路板;731-螺丝孔;732-钳位孔;74-螺丝;75-连接块;700-激光束。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例中提供了一种激光雷达接收端校准系统,可用于对激光雷达的接收端进行校准,具体的,可用于对激光雷达70中接收端反射镜722的校准。为便于叙述,以下将激光雷达接收端校准系统简述为校准系统。
如图1所示,校准系统可包括目标反射镜10和驱动单元30。
其中,目标反射镜10可设置有多个,且位于同一竖直平面。具体的,目标反射镜10的设置数量,可与激光雷达70中发射端71所发射的激光束700数量相同。实施例中,校准系统可用于多线激光雷达接收端的校准,即激光雷达70可为多线激光雷达,其发射端71可发射多线激光束700。示例性,在一些实施例中,激光雷达70可以是四线激光雷达、八线激光雷达、十六线激光雷达、三十二线激光雷达、六十四线激光雷达等多线激光雷达中的一种,对应的,目标反射镜10可设置成四个、八个、十六个、三十二个、六十四个等。
当然,在另一些实施例中,不排除将校准系统用于单线激光雷达的校准,对应的,目标反射镜10的数量可设置成一个。
实施例中,多个目标反射镜10可与激光雷达70所发射的多线激光束700一一对应,多个目标反射镜10可用于将多线激光束700反射向激光雷达70的接收端72,以使反射回的激光束700可投射到接收端反射镜722上。
可以理解的,目标反射镜10在反射激光束700时,可仅改变激光束700的方向,并可使多线激光束700呈平行光传输。
驱动单元30可用于驱动接收端反射镜722移动,以使多线激光束700在多个检测位置21的光强分别达到预设光强。其中,多个检测位置21可一一对应设置于激光雷达70中多个光电探测器(图未示)的设置位置,相应的,检测位置21的数量可与激光雷达70中光电探测器的数量相等。
可以理解的,在激光雷达70的电路板73上,会设置多个光电探测器,用于将接收的光信号转换为对应的电信号,以便分析目标物的位置、速度等信息。其中,光电探测器的数量可与激光雷达70所发射激光束700的数量相同。示例性,当激光雷达70为四线激光雷达、八线激光雷达、十六线激光雷达等多线激光雷达时,相应的,光电探测器的数量也会对应设置成四个、八个、十六个等。可以理解的,激光雷达70中的多个光电探测器可与多线激光束700一一对应设置。
在激光雷达70的正常工作中,发射端71会向激光雷达70的远端发射多线激光束700。激光束700在遇到目标物时会发生反射,并可由激光雷达70的接收端72对反射回的激光束700进行接收。反射回的激光束700会通过接收端镜头721投射于接收端反射镜722上,并由接收端反射镜722将激光束700反射至对应光电探测器的光敏面,从而可由光电探测器将接收到的光信号转换为对应的电信号,以便激光雷达70分析出目标物的位置、速度等信息。
实施例中,多个检测位置21一一对应设置于多个光电探测器的设置位置。在校准激光雷达70接收端的过程中,通过多个目标反射镜10反射回的多线激光束700可在接收端反射镜722的作用下,向多个检测位置21投射。
实施例中,检测位置21的光强可反映出接收端反射镜722是否将激光束700准确反射至对应的光电探测器,即可判断出接收端反射镜722是否校准。
在激光雷达接收端的校准过程中,可先对多个目标反射镜10进行位置校准,以使多个目标反射镜10与激光雷达70所发射的多线激光束700一一对应,以确保多个目标反射镜10可将激光雷达70发射的多线激光束700反射至激光雷达70的接收端72。随后,可由驱动单元30驱动接收端反射镜722移动,以使得通过接收端反射镜722反射出的多线激光束700可一一对准地投射至多个检测位置21,使多线激光束700在多个检测位置21的光强均达到预设光强,即使得检测位置21的光强大于或等于预设光强。当所有检测位置21的光强均达到预设光强时,可表明接收端反射镜722的位置已校准。
可以理解的,当存在若干个检测位置21的光强小于预设光强时,表明接收端反射镜722位置不准确,需要对接收端反射镜722的位置继续进行校准,以使所有检测位置21的光强均达到预设光强。可以理解的,当接收端反射镜722的位置发生偏移时,会使得激光束700与对应的检测位置21出现错位,使得激光束700所携带的能量不能完全投射至检测位置21。即,在激光雷达70的正常使用中,可表现为激光束700所携带的信息不能完全被对应的光电探测器所接收。
在另一些实施例中,当校准系统用于单线激光雷达的校准时,检测位置21也可设置成一个。
综上,实施例中提供的校准系统,通过设置目标反射镜10充当目标物,可缩小校准工作所需的空间。在使用过程中,仅需要对目标反射镜10和接收端反射镜722进行位置校准,其中,接收端反射镜722的位置校准且是通过驱动单元30驱动实现,可实现校准的自动化。相较于传统的校准设备,可明显减少校准步骤,提升校准速度。另外,本实施例提供的校准系统无需设置具有多组透镜的繁杂光路系统,简化系统结构,相应的,也可降低校准系统的生产成本。此外,也可方便工作人员操作,简化操作难度,降低对工作人员的操作要求。
如图1和图2所示,在一些实施例中,校准系统还包括承载板60,用于安装目标反射镜10,即承载板60可当做目标反射镜10的安装载体。
在一些实施例中,承载板60可以是竖直的墙面、竖直板等结构。承载板60可与激光雷达70间隔相对设置。实施例中,承载板60与激光雷达70之间的间距大小可根据需要进行设置,在此不作具体限制。
相应的,目标反射镜10可安装于承载板60靠近激光雷达70的一侧。多个目标反射镜10在承载板60上的安装坐标,可根据多线激光束700在承载板60上形成对应数量光斑的坐标确定。可以理解的,激光雷达70中各线激光束700的参数已知,并可结合激光雷达70与承载板60间的距离,确定各线激光束700在承载板60上所形成光斑的坐标位置。在各线激光束700在承载板60上所形成的光斑坐标位置确定后,可将各目标反射镜10一一对应地安装于各光斑的坐标位置。
在一些实施例中,目标反射镜10可选用平面反射镜,且目标反射镜10的反射面背离承载板60设置。
如图1和图2所示,校准系统还包括有孔径光阑20,孔径光阑20可设置于激光雷达70中电路板73所在的位置。即,在校准过程中,可先将激光雷达70中的电路板73拆除,并将孔径光阑20安装于电路板73所在位置。
如图2所示,孔径光阑20上可开设有多个通光孔21a,多个通光孔21a可供光线穿过。实施例中,多个通光孔21a可一一对应地设置于多个检测位置21,即激光雷达70中多个光电探测器(图未示)的设置位置,相应的,通光孔21a的数量可与激光雷达70中光电探测器的数量相等。
实施例中,多个通光孔21a一一对应设置于多个光电探测器的设置位置,即使多个通光孔21a充当多个光电探测器。在校准激光雷达70接收端的过程中,通过多个目标反射镜10反射回的多线激光束700可在接收端反射镜722的作用下,向多个通光孔21a的位置投射,并可在多个通光孔21a处形成多个光斑,可以理解的,一个通光孔21a位置可形成一个光斑。
实施例中,可对通光孔21a位置的光斑光强进行分析对比,当所有通光孔21a位置处的光斑光强均达到预设光强时,可表明接收端反射镜722位置准确。
如图1所示,校准系统还包括有图像采集件40,可用于采集通光孔21a位置的光斑。在一些实施例中,图像采集件40可以选用电荷耦合器件(Charge Coupled Device,CCD)相机。
在另一些实施例中,图像采集件40不排除选用COMS相机等。
图像采集件40可对应孔径光阑20设置,且使图像采集件40的镜头一端朝向孔径光阑20。实施例中,图像采集件40的图像采集区域至少覆盖所有通光孔21a,从而可由图像采集件40对所有通光孔21a处的光斑进行图像采集,以便于对各通光孔21a处的光斑光强进行分析对比。
可以理解的,校准系统还包括控制机构50,控制机构50分别与图像采集件40和驱动单元30通信连接,具体的,控制机构50与图像采集件40和驱动单元30之间可分别通过数据传输线连接。从而,可由控制机构50控制图像采集件40和驱动单元30的工作。在一些实施例中,控制机构50可选用电脑。
当然,在另一些实施例中,控制机构50还可选用工业计算机等机构。
在校准过程中,图像采集件40可将采集的图像信息发送至控制机构50,并由控制机构50对接收的图像信息进行分析处理,以确定各通光孔21a位置处光斑的光强,随后并将各通光孔21a位置光斑的光强分别与预设光强进行对比分析。可以理解的,预设光强预先存储于控制机构50中。
实施例中,控制机构50可根据各通光孔21a位置光斑的光强与预设光强的对比结果控制驱动单元30动作。具体的,当存在若干个通光孔21a位置处的光斑光强小于预设光强时,表明接收端反射镜722位置不准确,需要对接收端反射镜722的位置进行调整校准。控制机构50可控制驱动单元30动作,以带动接收端反射镜722进行位置调整,以使各通光孔21a位置光斑的光强逐渐达到预设光强。当所有通光孔21a位置处光斑的光强均达到预设光强时,即表明接收端反射镜722位置已校准,控制机构50可控制驱动单元30停止动作。随后,工作人员可对接收端反射镜722的位置进行粘接固定,可以理解的,在接收端反射镜722的位置校准后,可将接收端反射镜722与激光雷达70中的安装架等结构粘接固定,避免接收端反射镜722再发生随意移动。
如图1至图3所示,孔径光阑20上还设置有定位组件22,用于实现孔径光阑20与激光雷达70的定位安装。
在一些实施例中,定位组件22可包括第一定位孔221和第二定位孔222。其中,第一定位孔221可对应电路板73上的螺丝孔731设置,第二定位孔222可对应电路板73上的钳位孔732设置。在将电路板73从激光雷达70上拆除后,可使孔径光阑20定位安装于电路板73所在位置,相对应的,第一定位孔221与激光雷达70上对应位置的螺丝74定位连接,第二定位孔222与激光雷达70上的连接块75定位连接,以实现孔径光阑20与激光雷达70的定位安装。从而,可使多个通光孔21a与电路板73上多个光电探测器的位置一一对应。
实施例中,通过孔径光阑20替代激光雷达70中的电路板73,可在校准过程中,避免电路板73上连接的电气连接线干扰校准工作的进行,确保校准精度。
当然,在另一些实施例中,不排除保留电路板73,直接对多个光电探测器所接收的光强进行检测对比。
如图1、图4至图6所示,实施例中,驱动单元30可包括第一驱动组件31和第二驱动组件32。其中,在校准过程中,第二驱动组件32的输出轴323可固定连接于接收端反射镜722。第二驱动组件32可滑动安装于第一驱动组件31上,相应的,可由第一驱动组件31带动接收端反射镜722滑动,具体的,可使接收端反射镜722靠近或远离接收端镜头721。
第二驱动组件32可用于驱动接收端反射镜722绕一旋转轴线L转动。其中,旋转轴线L可平行于第一驱动组件31带动接收端反射镜722滑动时的滑动方向。
如图4所示,第一驱动组件31可包括第一安装座311、滑块312和第一驱动件313。其中,滑块312可滑动安装于第一安装座311上,第一驱动件313的输出端可与滑块312相连。第二驱动组件32可安装于滑块312上。从而,可由第一驱动件313驱动滑块312相对于第一安装座311滑动,以带动第二驱动组件32移动,进而再由第二驱动组件32带动接收端反射镜722移动。实施例中,滑块312相对于第一安装座311的滑动方向可平行于旋转轴线L。
相应的,第一安装座311上可设置有与滑块312相配合的滑轨3111,以对滑块312的滑动进行导向限位。从而,可避免滑块312相对于第一安装座311发生倾斜等问题,确保滑块312的平稳移动,进而确保校准精度。实施例中,滑轨3111可平行于旋转轴线L。
实施例中,第一驱动件313的输出端可通过传动杆314连接于滑块312,传动杆314可平行于滑轨3111。在一些实施例中,传动杆314可选用丝杠,第一驱动件313可选用电机。第一驱动件313的输出端可通过联轴器(图未示)与传动杆314传动连接。
实施例中,传动杆314的两端可通过轴承(图未示)转动安装于第一安装座311对应端的侧壁上,并可由第一安装座311为传动杆314提供相应的支撑作用。可以理解的,传动杆314可从滑块312中穿过,且传动杆314可与滑块312螺接。在第一驱动件313驱动传动杆314转动时,滑轨3111可对滑块312进行限位,从而,滑块312可在传动杆314的驱动作用下沿传动杆314的轴线移动,即沿滑轨3111滑动。
在一些实施例中,滑块312中可设置有丝杠螺母,并与传动杆314螺纹配合连接,以实现传动杆314与滑块312的传动连接。
在另一些实施例中,第一驱动件313还可选用气缸、电动推杆等机构,相应的,传动杆314可为连接杆等结构。
实施例中,第二驱动组件32可包括第二安装座321、第二驱动件322和输出轴323。其中,第二安装座321可固定安装于滑块312远离第一安装座311的一侧。输出轴323可转动安装于第二安装座321上,且输出轴323的轴线平行于滑轨3111。可以理解的,输出轴323的轴线可沿旋转轴线L设置。
第二驱动件322可固定安装于第二安装座321的一侧,且第二驱动件322的输出端可与输出轴323传动连接,第二驱动件322可用于驱动输出轴323绕旋转轴线L转动。在一些实施例中,第二驱动件322可选用电机。
可以理解的,输出轴323可当作第二驱动组件32的输出端。校准过程中,输出轴323远离第二驱动件322的一端可固定连接于接收端反射镜722上。在激光雷达70中,接收端反射镜722可通过一连接座723安装于激光雷达70的安装架上,连接座723远离接收端反射镜722的一端可凸出设置有连接轴724。实施例中,输出轴323远离第二驱动件322的一端,可固定连接于连接轴724上。
在一些实施例中,输出轴323远离第二驱动件322的一端可设置有卡槽结构的连接部3231,相应的,连接部3231可与连接轴724上的连接板插合连接,并可通过插销等结构件进行锁紧固定,当然,也可通过过盈配合等方式实现固定。
如图4所示,在一些实施例中,第二驱动件322的输出端可与输出轴323垂直设置。相应的,第二驱动组件32还可包括有连接于第二驱动件322输出端和输出轴323之间的传动单元324,传动单元324可用于将第二驱动件322输出的驱动力进行转向,以使驱动力驱使输出轴323顺利绕旋转轴线L转动。
在一些实施例中,传动单元324可选用转向齿轮组,以实现第二驱动件322驱动力的转向。
在另一些实施例中,第二驱动件322也可通过减速机与输出轴323连接。当然,在另一些实施例中,第二驱动件322的输出端也可与输出轴323同轴,直接驱动输出轴323绕旋转轴线L转动。
在接收端72的校准过程中,将激光雷达70上的电路板73拆除,将孔径光阑20定位安装于激光雷达70上,并处于电路板73所在位置。其中,使各通光孔21a一一对应地处于电路板73上各光电探测器所在的位置。
可根据发射端71所产生的多线激光束700在承载板60上的光斑坐标定位各目标反射镜10的位置,并将各目标反射镜10一一对应地安装于多线激光束700在承载板60上所形成的光斑位置。在此过程中,可对目标反射镜10进行微调,以确保目标反射镜10准确处于对应激光束700所产生的光斑位置。
如图7所示,通过图形采集件40对各通光孔21a位置的光斑进行图像采集,并由图像采集件40将采集的图像信息发送至控制机构50。控制机构50可将接收到的图像信息进行分析处理,以确定各通光孔21a位置处的光斑光强,并分别与预设光强进行对比。当存在若干个通光孔21a位置处的光斑光强小于预设光强时,控制机构50可控制驱动单元30动作,以对接收端反射镜722的位置进行微调,从而使各通光孔21a位置处的光斑光强均达到预设光强。可以理解的,当各通光孔21a位置光斑的光强均达到预设光强时,可表明接收端反射镜722已校准。可以理解的,在此过程中,图像采集件40和驱动单元30的动作可循环进行,直至全部通光孔21a位置光斑的光强均达到预设光强。
在接收端反射镜722位置调整过程中,其中,第一驱动组件31可驱动接收端反射镜722靠近或远离接收端镜头721,从而可使得激光束700在孔径光阑20上的光斑进行前后移动。第二驱动组件32可驱动接收端反射镜722绕旋转轴线L转动,使得激光束700在孔径光阑20上的光斑进行左右移动。
待接收端反射镜722位置校准后,可将接收端反射镜722通过胶粘、卡接等方式固定于激光雷达70的安装座上,避免接收端反射镜722随意晃动。
另外,可将孔径光阑20从激光雷达70上拆除,将电路板73装回激光雷达70的对应位置,并可将驱动单元30与接收端反射镜722分离。
在一些实施例中,在调试接收端反射镜722时,也可对接收端镜头721进行微调,具体的,可通过激光雷达70上自带调节旋钮(图未示)进行调节,以确保接收端镜头721处于要求的位置。可以理解的,在通常情况下,接收端镜头721可无需调整。
如图8所示,实施例中还提供了一种激光雷达接收端校准方法,可基于实施例中提供的校准系统实现。其中,激光雷达接收端校准方法可包括步骤:
S10,分别采集若干个检测位置21的光强。
在一些实施例中,检测位置21可指通光孔21a所在的位置。相应的,可通过图像采集件40对各个通光孔21a位置光斑的图像信息进行采集,并发送至控制机构50。由控制机构50对图像信息进行分析处理,以获得各通光孔21a位置光斑的光强。
S20,分别将若干个检测位置21的光强与预设光强对比。
即,将各通光孔21a位置光斑的光强分别与预设光强进行对比。
S30,当任一检测位置21的光强小于预设光强时,调整接收端反射镜的位置。
具体的,当存在任一通光孔21a位置光斑的光强小于预设光强时,可通过驱动单元30驱动接收端反射镜722移动,以调整激光束700在孔径光阑20上的光斑位置,以使光斑逐渐移动至与对应的通光孔21a对准,直至通光孔21a位置光斑的光强达到预设光强。
在一些实施例中,激光雷达接收端校准方法还包括步骤:
S40,当若干个检测位置21的光强均达到预设光强时,判断激光雷达接收端已校准。
具体的,当各通光孔21a位置光斑的光强均大于或等于预设光强时,可表明激光雷达70的接收端反射镜722已校准完毕,即激光雷达接收端已校准。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种激光雷达接收端校准系统,其特征在于,包括:
若干个目标反射镜,位于同一竖直平面,所述若干个目标反射镜与激光雷达发射端所发射的若干线激光束一一对应,所述若干个目标反射镜用于将所述若干线激光束反射向所述激光雷达的接收端反射镜;及
驱动单元,用于驱动所述接收端反射镜移动,以使所述若干线激光束在若干个检测位置的光强分别达到预设光强,所述若干个检测位置一一对应地设置于所述激光雷达中若干个光电探测器的位置。
2.根据权利要求1所述的激光雷达接收端校准系统,其特征在于,所述激光雷达接收端校准系统还包括有承载板,所述若干个目标反射镜安装于所述承载板与所述激光雷达相对的一侧;
根据所述若干线激光束在所述承载板上所形成的光斑位置,确定所述若干个目标反射镜在所述承载板上的安装坐标。
3.根据权利要求1所述的激光雷达接收端校准系统,其特征在于,所述驱动单元包括第一驱动组件和第二驱动组件,所述第二驱动组件滑动安装于所述第一驱动组件,所述第二驱动组件的输出端用于连接所述接收端反射镜;
所述第一驱动组件用于驱动所述接收端反射镜滑动,以使所述接收端反射镜靠近或远离所述激光雷达的接收端镜头;
所述第二驱动组件用于驱动所述接收端反射镜绕一旋转轴线转动,所述旋转轴线平行于所述接收端反射镜被所述第一驱动组件驱动时的滑动方向。
4.根据权利要求1至3任一项所述的激光雷达接收端校准系统,其特征在于,所述激光雷达接收端校准系统还包括孔径光阑;
所述孔径光阑上开设有若干个通光孔,所述若干个通光孔一一对应地设置于所述若干个检测位置。
5.根据权利要求4所述的激光雷达接收端校准系统,其特征在于,所述孔径光阑上还设置有定位组件,所述定位组件用于所述孔径光阑与所述激光雷达的定位安装。
6.根据权利要求4所述的激光雷达接收端校准系统,其特征在于,所述激光雷达接收端校准系统还包括图像采集件,所述图像采集件的图像采集区域至少覆盖所述若干个通光孔,所述图像采集件用于实时采集所述若干个通光孔位置的光斑。
7.根据权利要求6所述的激光雷达接收端校准系统,其特征在于,所述激光雷达接收端校准系统还包括控制机构,所述控制机构分别与所述驱动单元和所述图像采集件连接。
8.根据权利要求7所述的激光雷达接收端校准系统,其特征在于,所述预设光强存储于所述控制机构;
所述控制机构根据所述若干个通光孔位置光斑的光强与所述预设光强的对比结果控制所述驱动单元动作。
9.一种激光雷达接收端校准方法,其特征在于,基于权利要求1至8任一项所述的激光雷达接收端校准系统,所述激光雷达接收端校准方法包括:
分别采集所述若干个检测位置的光强;
分别将所述若干个检测位置的光强与所述预设光强对比;
当任一所述检测位置的光强小于所述预设光强时,调整所述接收端反射镜的位置。
10.根据权利要求9所述的激光雷达接收端校准方法,其特征在于,所述激光雷达接收端校准方法包括:
当所述若干个检测位置的光强均达到所述预设光强时,判断所述激光雷达接收端已校准。
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