CN114488078A - 激光扫描方法、控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种激光扫描方法、控制方法及系统，其中，激光扫描方法包括：获取扫描区域的第一扫描结果，第一扫描结果中的激光扫描点按第一密度分布；在第一扫描结果中存在目标的情况下，获取扫描区域的第二扫描结果，第二扫描结果中目标处的激光扫描点按第二密度分布，第二密度大于第一密度。本申请首先对扫描区域进行粗扫描，得到激光扫描点密度较小的第一扫描结果，然后根据第一扫描结果中的目标对扫描区域进行细扫描，得到激光扫描点密度较大的第二扫描结果，即只对目标处增加激光扫描点，从而相对于传统的扫描点全部开启的模式，减少扫描点，降低功耗，同时还能够更快地得到目标扫描结果，扫描速度快。

Description

激光扫描方法、控制方法及系统

技术领域

本申请属于激光扫描技术领域，尤其涉及一种激光扫描方法、控制方法及系统。

背景技术

激光雷达，是一种通过发射激光束探测目标位置、速度等特征量的雷达系统。工作过程为：首先向目标发射探测信号(例如激光束)，然后将接收到的从目标反射回来的信号(例如目标回波)与探测信号进行比较，即可获得目标的有关信息，例如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而在目标探测、目标成像、目标测速、目标跟踪等领域具有广泛的应用。

现有激光雷达的扫描方式一般是将扫描点全部开启，对扫描区域进行扫描，因此，扫描区域中扫描点的数量是固定的，不能针对扫描区域中的特定位置进行区分扫描，这种扫描方式导致整个雷达装置的扫描速度慢、功耗高。

发明内容

本申请的目的在于提供一种激光扫描方法、控制方法及系统，旨在解决传统的扫描激光控制方法不能区分扫描，导致整个雷达装置扫描速度慢、功耗高的问题。

为了实现上述目的，第一方面，本申请实施例提供了一种激光扫描方法，包括：

获取扫描区域的第一扫描结果，所述第一扫描结果中的激光扫描点按第一密度分布；

在所述第一扫描结果中存在目标的情况下，获取所述扫描区域的第二扫描结果，所述第二扫描结果中目标处的激光扫描点按第二密度分布，所述第二密度大于所述第一密度。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述获取扫描区域的第一扫描结果，包括：

获取第一激光扫描点，所述第一激光扫描点按照所述第一密度分布；

根据所述第一激光扫描点扫描所述扫描区域以获得所述第一扫描结果。

在第一方面的另一种可能的实施方式中，所述获取所述扫描区域的第二扫描结果，包括：

将所述第一扫描结果中目标扫描点最接近的空白扫描点和所述目标扫描点之间所有扫描点添加到第一激光扫描点内，得到第二激光扫描点，所述第二激光扫描点按照所述第二密度分布；

根据所述第二激光扫描点扫描所述扫描区域以获得所述第二扫描结果。

在第一方面的另一种可能的实施方式中，所述根据所述第二激光扫描点扫描所述扫描区域以获得所述第二扫描结果，包括：

根据所述第二激光扫描点扫描所述扫描区域得到所述第二扫描结果；

将所述第二扫描结果中的空白扫描点删除后得到目标扫描结果。

在第一方面的另一种可能的实施方式中，所述获取所述扫描区域的第二扫描结果，包括：

将所述第一扫描结果中目标扫描点最接近的空白扫描点和所述目标扫描点之间靠近所述目标扫描点的一半扫描点添加到第一激光扫描点内，得到第二激光扫描点，所述第二激光扫描点按照所述第二密度分布；

根据所述第二激光扫描点扫描所述扫描区域以获得所述第二扫描结果。

在第一方面的另一种可能的实施方式中，所述根据所述第二激光扫描点扫描所述扫描区域以获得所述第二扫描结果，包括：

根据所述第二激光扫描点扫描所述扫描区域得到所述第二扫描结果；

当所述第二扫描结果中包括空白扫描点时，将所述空白扫描点删除后得到目标扫描结果；

当所述第二扫描结果中不包括所述空白扫描点时，将所述目标扫描点最接近的空白扫描点和所述目标扫描点之间靠近所述目标扫描点的一半扫描点，添加到所述第一激光扫描点内得到所述第二激光扫描点继续扫描，直到扫描结果中包括所述空白扫描点。

在第一方面的另一种可能的实施方式中，所述第一扫描结果中的空白区域的激光扫描点和所述第二扫描结果中的空白区域的激光扫描点均按照所述第一密度分布。

第二方面，本申请实施例提供了一种扫描激光控制方法，包括：

将获得的线偏振光转换成第一圆偏振光；

获取第一指令和第二指令；

根据所述第一指令，将所述第一圆偏振光转换成第二左旋圆偏振光或者第二右旋圆偏振光；

根据所述第二指令，将所述第二左旋圆偏振光转换成第三左旋圆偏振光，或者，向第一方向偏转第一角度得到第三右旋圆偏振光，作为扫描激光；

或者，根据所述第二指令，将所述第二右旋圆偏振光转换成第四右旋圆偏振光，或者，向第二方向偏转所述第一角度得到第四左旋圆偏振光，作为扫描激光。

在第二方面的另一种可能的实施方式中，所述根据所述第一指令将所述第一圆振光转换成第二左旋圆偏振光或者第二右旋圆偏振光，包括：

当所述第一圆偏振光为第一右旋圆偏振光时，根据所述第一指令中的低电平信号将所述第一右旋圆偏振光转换成所述第二左旋圆偏振光，或者，根据所述第一指令中的高电平信号不改变所述第一右旋圆偏振光的偏转状态，直接输出所述第二右旋圆偏振光；

当所述第一圆偏振光为第一左旋圆偏振光时，根据所述第一指令中的低电平信号将所述第一左旋圆偏振光转换成所述第二右旋圆偏振光，或者，根据所述第一指令中的高电平信号不改变所述第一左旋圆偏振光的偏转状态，直接输出所述第二左旋圆偏振光。

在第二方面的另一种可能的实施方式中，所述根据所述第二指令，将所述第二左旋圆偏振光转换成第三左旋圆偏振光，或者，向第一方向偏转第一角度得到第三右旋圆偏振光，包括：

根据所述第二指令中的低电平信号，将所述第二左旋圆偏振光向所述第一方向偏转所述第一角度得到所述第三右旋圆偏振光；

或者，根据所述第二指令中的高电平信号不改变所述第二左旋圆偏振光的偏转状态，直接输出所述第三左旋圆偏振光；

所述根据所述第二指令，将所述第二右旋圆偏振光转换成第四右旋圆偏振光，或者，向第二方向偏转所述第一角度得到第四左旋圆偏振光，包括：

根据所述第二指令中的低电平信号，将所述第二右旋圆偏振光向所述第二方向偏转所述第一角度得到所述第四左旋圆偏振光；

或者，根据所述第二指令中的高电平信号不改变所述第二右旋圆偏振光的偏转状态，直接输出所述第四右旋圆偏振光。

第三方面，本申请实施例提供了基于所述的扫描激光控制方法的激光扫描系统，包括控制设备，以及依次设置的四分之一波片、可切换液晶半波片和有源液晶偏振光栅模块；

所述可切换液晶半波片和所述液晶偏振光栅均与所述控制设备电连接；

所述四分之一波片，被配置为将获得的所述线偏振光转换成第一圆偏振光；

所述控制设备，被配置为获取所述第一指令和所述第二指令；

所述可切换液晶半波片，被配置为根据所述第一指令，将所述第一圆偏振光转换成第二左旋圆偏振光或者第二右旋圆偏振光；

所述有源液晶偏振光栅模块，被配置为根据所述第二指令，将所述第二左旋圆偏振光转换成所述第三左旋圆偏振光，或者，向所述第一方向偏转所述第一角度得到所述第三右旋圆偏振光；

或者，根据所述第二指令，将所述第二右旋圆偏振光转换成所述第四右旋圆偏振光，或者，向所述第二方向偏转所述第一角度得到所述第四左旋圆偏振光，作为扫描激光。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：上述的扫描激光控制方法，首先对扫描区域进行粗扫描，得到激光扫描点密度较小的第一扫描结果，然后根据第一扫描结果中的目标对扫描区域进行细扫描，得到激光扫描点密度较大的第二扫描结果，即只对目标处增加激光扫描点，从而相对于传统的扫描点全部开启的模式，减少扫描点，降低功耗，同时还能够更快地得到目标扫描结果，扫描速度快。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，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他的附图。

图1为本申请实施例提供的激光扫描方法的第一种流程图；

图2为本申请实施例提供的激光扫描方法的第二种流程图；

图3为本申请实施例提供的激光扫描方法的第三种流程图；

图4为本申请实施例提供的激光扫描系统的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的扫描激光控制方法的第一种流程图；

图6为本申请实施例提供的扫描激光控制方法的第二种流程图；

图7为本申请实施例提供的扫描激光控制方法的光线传播示意图；

图8为本申请实施例提供的激光扫描方法的全局扫描模式图；

图9为本申请实施例提供的激光扫描方法的粗扫描模式图；

图10为本申请实施例提供的激光扫描方法的细扫描模式图；

图11为本申请实施例提供的控制设备的结构示意图。

附图标记说明：

1-四分之一波片，2-可切换液晶半波片，3-有源液晶偏振光栅模块，31-第一液晶偏振光栅，32-第二液晶偏振光栅，4-控制设备，41-处理器，42-存储器。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

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。

目前，传统激光雷达的扫描方式一般为需要激光雷达内的光线扫描器不停旋转，将扫描点全部开启，对扫描区域内所有扫描点进行逐一扫描，不能针对扫描区域中的特定位置进行区分扫描，该种扫描方式扫描不仅速度慢，而且功耗高，大大降低了激光雷达的扫描效率。

为此，本申请提供一种扫描激光控制方法，首先通过第一激光扫描点对扫描区域进行粗扫描，然后根据第一扫描结果中的目标扫描点确定第二激光扫描点，对扫描区域进行细扫描，即只对目标处进行精确扫描，从而相对于传统扫描点全部开启的全扫描模式，能够只对目标处增加激光扫描点，对目标区域进行区分扫描，根据目标所在的扫描点范围选择向任意方向的激光，且无需光线扫描器机械旋转，扫描速度快、功耗低，还能够更快地得到目标扫描结果，大大提高了激光雷达的扫描效率。

下面结合附图，对本申请提供的扫描激光控制方法，进行实例性的说明。

图1为本申请实施例提供的激光扫描方法的第一种流程图，如图1所示，示例性地，一种激光扫描方法，其特征在于，包括：

S1、获取扫描区域的第一扫描结果，第一扫描结果中的激光扫描点按第一密度分布；

S2、在第一扫描结果中存在目标的情况下，获取扫描区域的第二扫描结果，第二扫描结果中目标处的激光扫描点按第二密度分布，第二密度大于第一密度。

在应用中，首先可以预设一个扫描点数较少的第一激光扫描点(即粗扫描模式)，根据第一激光扫描点扫描扫描区域并获取第一扫描结果；然后根据第一扫描结果中的目标扫描点，重新确定包括更多目标扫描点周围扫描点的第二激光扫描点(即细扫描模式)，根据第二激光扫描点扫描扫描区域并获取第二扫描结果，从而得到目标扫描点周围扫描点更多的扫描结果，不对空白区域进行过多的无效扫描，降低整体扫描功耗，提高目标扫描效率。

在粗扫描模式中，根据实际场景选择可以将扫描设备内的激光电子器件部分开启，例如，只开启全部激光电子器件的三分之一或者更低。虽然此时扫描精度较低，但是由于扫描点数较少，扫描速度和信息处理速度较快，同时由于开启的电子器件数量少，降低系统功耗。

在细扫描模式中，即当识别到目标后，将更多的扫描点集中在目标处，从而得到目标处更多的扫描信息，识别目标细节更多、精度更高，而空白区域则保持粗扫描模式的扫描点数，不对空白区域增加扫描点进行精细扫描，降低系统功耗。

图2为本申请实施例提供的激光扫描方法的第二种流程图，如图2所示，

示例性地，获取扫描区域的第一扫描结果，包括：

S11、获取第一激光扫描点，第一激光扫描点按照第一密度分布；

S12、从第一激光扫描点的第一边界开始，逐步向第一激光扫描点的第二边界扫描，以获得第一扫描结果。

在应用中，首先预设密度较低(即第一密度)的第一激光扫描点，在开始对第一激光扫描点进行扫描时，一般先从第一扫描点的第一边界开始逐步向第二边界扫描获得第一扫描结果，采用该种扫描方式可以先对第一扫描点内的目标进行粗扫描，防止漏掉某些目标扫描点，造成目标信息丢失的情况发生。

如图2所示，示例性地，获取扫描区域的第二扫描结果，包括：

S21、判断第一扫描结果中是否包括目标扫描点；

S22、当第一扫描结果中包括目标扫描点时，将目标扫描点最接近的空白扫描点和目标扫描点之间的所有扫描点，添加到第一激光扫描点内，得到第二激光扫描点，第二激光扫描点按照第二密度分布。当第一扫描结果中不包括目标扫描点时，则返回S12。

在应用中，目标可以包括多个，目标扫描点也可以包括多个，当第一扫描结果中包括目标扫描点时，则表示已经扫描到目标，然后将所有目标扫描点和最接近的空白扫描点之间的所有扫描点，均添加到第一激光扫描点内作为第二激光扫描点，从而可以将更多的扫描点集中在目标上，识别得到的目标细节更多、精度更高。

如图2所示，示例性地，根据第二激光扫描点扫描扫描区域以获得第二扫描结果，包括：

S23、根据第二激光扫描点扫描扫描区域得到第二扫描结果；

S24、将第二扫描结果中的空白扫描点删除后得到目标扫描结果。

在应用中，将第二扫描结果中的空白扫描点删除后，得到仅包含目标处的扫描结果，即为所扫描目标的全部细节信息，以便进行后续处理，例如识别物体等。

图3为本申请实施例提供的激光扫描方法的第三种流程图，如图3所示，示例性地，获取扫描区域的第二扫描结果，包括：

S21、判断第一扫描结果中是否包括目标扫描点；

S22、当第一扫描结果中包括目标扫描点时，将目标扫描点最接近的空白扫描点和目标扫描点之间靠近目标扫描点的一半扫描点，添加到第一激光扫描点内得到第二激光扫描点，第二激光扫描点按照第二密度分布。

在应用中，目标可以包括多个，目标扫描点也可以包括多个，当第一扫描结果中包括目标扫描点时，则表示已经扫描到目标，然后将目标扫描点最接近的空白扫描点和目标扫描点之间靠近目标扫描点的一半扫描点，添加到第一激光扫描点内作为第二激光扫描点，从而进一步精确扫描目标扫描点周围，得到目标扫描点周围的详细信息。

如图3所示，示例性地，根据第二激光扫描点扫描扫描区域以获得第二扫描结果，包括：

S23、根据第二激光扫描点扫描扫描区域得到第二扫描结果；

S24、判断第二扫描结果中是否包括空白扫描点；当第二扫描结果中不包括空白扫描点时，返回S22：将目标扫描点最接近的空白扫描点和目标扫描点之间靠近目标扫描点的一半扫描点，添加到第一激光扫描点内得到第二激光扫描点继续扫描，直到扫描结果中包括空白扫描点。

S25、当第二扫描结果中包括空白扫描点时，将空白扫描点删除后得到目标扫描结果。

在应用中，在得到第二扫描结果后，一般可能有两种情况：包括空白扫描点(即已经扫描到物体边缘)或不包括空白扫描点(即还未扫描到物体边缘)，当扫描到物体边缘，将空白扫描点删除后即可得到最终的目标扫描结果。当还未扫描到物体边缘，返回S22，继续将目标扫描点最接近的空白扫描点和目标扫描点之间靠近目标扫描点的一半扫描点，添加到第一激光扫描点内作为第二激光扫描点，进一步增加目标周围的扫描点，重复上述步骤，直到扫描结果中包括空白扫描点，表示已经扫描到物体边缘，将空白扫描点删除后即可得到最终的目标扫描结果。

示例性地，第一扫描结果中的空白区域的激光扫描点和第二扫描结果中的空白区域的激光扫描点均按照第一密度分布。

在应用中，第一扫描结果和第二扫描结果中空白区域的激光扫描点一直按照第一密度分布(即粗扫描模式)，从而相对于传统的激光扫描方法减少扫描点，降低系统功耗，提高扫描速度。另外，空白区域还可以按照第二密度分布，即当扫描模式处于全局扫描模式时，需要对目标区域内的所有扫描点均进行扫描。

图4为本申请实施例提供的激光扫描系统的结构示意图，本申请提供的激光扫描方法，可以应用于如图4所示的激光扫描系统的结构示意图，如图4所示，示例性地，激光扫描系统包括依次设置的四分之一波片1、可切换液晶半波片2、有源液晶偏振光栅模块3和控制设备4，可切换液晶半波片2和液晶偏振光栅3均与控制设备4电连接。

其中，四分之一波片1，用于将输入的线偏振光转换成左旋圆偏振光或右旋圆偏振光；

可切换液晶半波片2，用于将左旋圆偏振光处理成右旋圆偏振光，或者将右旋圆偏振光处理成左旋圆偏振光；

液晶偏振光栅3，用于将圆偏振光向预设方向偏转预设角度，从而得到需要扫描点的圆偏振光。

基于图4所示的激光扫描系统，图5为本申请实施例提供的扫描激光控制方法的第一种流程图，如图5所示，为了便于说明，仅示出与本实施例相关的部分，扫描激光控制方法包括：

S10、将获得的线偏振光转换成第一圆偏振光；

S20、获取第一指令和第二指令；

S30、根据第一指令，将第一圆偏振光转换成第二左旋圆偏振光或者第二右旋圆偏振光；

S40、根据第二指令，将第二左旋圆偏振光转换成第三左旋圆偏振光，或者，向第一方向偏转第一角度得到第三右旋圆偏振光，作为扫描激光；

或者，S50、根据第二指令，将第二右旋圆偏振光转换成第四右旋圆偏振光，或者，向第二方向偏转第一角度得到第四左旋圆偏振光，作为扫描激光。

在应用中，从激光发射器中产生线偏振光，从控制设备中产生第一指令和第二指令，首先直接将线偏振光转换成第一圆偏振光，以便于后续使用圆偏振光；然后根据第一指令将第一圆偏振光转换成第二左旋圆偏振光或者第二右旋圆偏振光，以便于得到后续圆偏振光的偏转方向；根据第二指令，将第二左旋圆偏振光向第一方向偏转第一角度得到第三右旋圆偏振光或直接输出第三左旋圆偏振光，作为扫描激光，或者，将第二右旋圆偏振光向第二方向偏转第一角度得到第四左旋圆偏振光或直接输出第四右旋圆偏振光，作为扫描激光，扫描对应的扫描点，完成对任意扫描点的激光控制过程，精确扫描目标周围的扫描点。在实际扫描过程中，用户可以根据扫描目标或实际需要，选择不同的激光扫描点和扫描点数量，从而能够更加针对性地扫描目标，避免对空白区域进行过多的无效扫描，提高扫描速度和扫描效率。

图6为本申请实施例提供的扫描激光控制方法的第二种流程图，如图6所示，示例性地，根据第一指令将第一圆振光转换成第二左旋圆偏振光或者第二右旋圆偏振光，包括：

S301、判断第一圆振光是否为第一右旋圆偏振光；

S302、当第一圆偏振光为第一右旋圆偏振光时，判断第一指令是否为低电平；

S303、根据第一指令中的低电平信号将第一右旋圆偏振光转换成第二左旋圆偏振光，或者，S304、根据第一指令中的高电平信号不改变第一右旋圆偏振光的偏转状态，直接输出第二右旋圆偏振光；

S305、当第一圆偏振光为第一左旋圆偏振光时，判断第一指令是否为低电平；

S306、根据第一指令中的低电平信号将第一左旋圆偏振光转换成第二右旋圆偏振光，或者，S307、根据第一指令中的高电平信号不改变第一左旋圆偏振光的偏转状态，直接输出第二左旋圆偏振光。

在应用中，根据当线偏振光偏振方向与四分之一波片光轴方向成45°或者135°时，可以分别得到第一左旋圆偏振光或第一右旋圆偏振光。当得到第一右旋圆偏振光时，根据第一指令中的低电平信号可以将第一右旋圆偏振光转换成第二左旋圆偏振光，根据第一指令中的高电平信号不发生偏转，直接输出第二右旋圆偏振光。

当得到第一左旋圆偏振光时，根据第一指令中的低电平信号可以将第一左旋圆偏振光转换成第二右旋圆偏振光，根据第一指令中的高电平信号不发生偏转，直接输出第二左旋圆偏振光，例如，通过可切换液晶半波片可以对输入的圆偏振光的旋转方向进行反转。

如图6所示，示例性地，根据第二指令，将第二左旋圆偏振光转换成第三左旋圆偏振光，或者，向第一方向偏转第一角度得到第三右旋圆偏振光，包括：

S401、S404、判断第二指令是否为低电平；

S402、S405、根据第二指令中的低电平信号，将第二左旋圆偏振光向第一方向偏转第一角度得到第三右旋圆偏振光；

或者，S403、S406、根据第二指令中的高电平信号不改变第二左旋圆偏振光的偏转状态，直接输出第三左旋圆偏振光；

根据第二指令，将第二右旋圆偏振光转换成第四右旋圆偏振光，或者，向第二方向偏转第一角度得到第四左旋圆偏振光，包括：

S501、S504、判断第二指令是否为低电平；

S502、S505、根据第二指令中的低电平信号，将第二右旋圆偏振光向第二方向偏转第一角度得到第四左旋圆偏振光；

或者，S503、S506、根据第二指令中的高电平信号不改变第二右旋圆偏振光的偏转状态，直接输出第四右旋圆偏振光。

在应用中，可切换液晶半波片输出的第二左旋圆偏振光，根据第二指令中的低电平信号可以向第一方向偏转第一角度得到第三右旋圆偏振光，根据第二指令中的高电平信号可以不发生偏转，直接得到第三左旋圆偏振光。可切换液晶半波片输出的第二右旋圆偏振光，根据第二指令中的低电平信号可以向第二方向偏转第一角度得到第四右旋圆偏振光，根据第二指令中的高电平信号可以不发生偏转，直接得到第四左旋圆偏振光，从而使用户可以根据实际需要设置第一指令中的高低电平和第二指令中的高低电平，得到不同偏转方向和偏转角度的圆偏振光作为扫描激光，向对应的扫描点输出并进行扫描，得到目标扫描结果。

在应用中，第一圆偏振光为第一左旋圆偏振光与第一圆偏振光为第一右旋圆偏振光经过后续光路的光线偏转角度相等，偏转方向相反。

如图6所示，示例性地，扫描激光控制方法包括步骤S10至S406：

步骤S10、将获得的线偏振光转换成第一圆偏振光，进入步骤S20；

步骤S20、获取第一指令和第二指令，进入步骤301；

步骤S301、判断第一圆偏振光是否为第一右旋圆偏振光，若是，则进入步骤S302；若否，则进入步骤S305；

步骤S302、判断第一指令是否为低电平，若是，则进入步骤S303；若否，则进入步骤S304；

步骤S303、根据第一指令中的低电平信号将第一右旋圆偏振光转换成第二左旋圆偏振光，进入步骤S401；

步骤S401、判断第二指令是否为低电平，若是，则进入步骤S402；若否，则进入步骤S403；

步骤S402、根据第二指令中的低电平信号，将第二左旋圆偏振光向第一方向偏转第一角度得到第三右旋圆偏振光；

步骤S403、根据第二指令中的低电平信号，将第二左旋圆偏振光不发生偏转，直接得到第三左旋圆偏振光；

步骤S304、根据第一指令中的高电平信号不偏转，直接输出第二右旋圆偏振光，进入步骤S501；

步骤S501、判断第二指令是否为低电平，若是，则进入步骤S502；若否，则进入步骤S503；

步骤S502、根据第二指令中的低电平信号将第二右旋圆偏振光向第二方向偏转第一角度得到第四左旋圆偏振光；

步骤S503、根据第二指令中的高电平信号将第二右旋圆偏振光不发生偏转，直接得到第四左旋圆偏振光；

步骤S305、判断第一指令是否为低电平，若是，则进入步骤S306；若否，则进入步骤S307；

步骤S306、根据第一指令中的低电平信号将第一左旋圆偏振光转换成第二右旋圆偏振光，进入步骤S504；

步骤S504、判断第二指令是否为低电平，若是，则进入步骤S505；若否，则进入步骤S506；

步骤S505、根据第二指令中的低电平信号，将第二右旋圆偏振光向第二方向偏转第一角度得到第四左旋圆偏振光；

步骤S506、根据第二指令中的高电平信号，将第二右旋圆偏振光不发生偏转，直接得到第四右旋圆偏振光；

步骤S307、根据第一指令中的低电平信号不偏转，直接输出第二左旋圆偏振光，进入步骤S404；

步骤S404、判断第二指令是否为低电平，若是，则进入步骤S405；若否，则进入步骤S406；

步骤S405、根据第二指令中的低电平信号将第二左旋圆偏振光向第二方向偏转第一角度得到第三右旋圆偏振光；

步骤S406、根据第二指令中的高电平信号将第二左旋圆偏振光不发生偏转，直接得到第三左旋圆偏振光。

在应用中，根据入射的线偏振光与四分之一波片的夹角、第一指令的高、低电平和第二指令的高、低电平可以得到多种第三左旋圆偏振光、第三右旋圆偏振光、第四左旋圆偏振光和第四右旋圆偏振光，用户可以根据实际需要控制上述变量得到需要的圆偏振光，即上述步骤S402、S403、S405、S406、S502、S503、S505和S506中得到圆偏振光，作为扫描激光，扫描对应的扫描点，从而无需激光扫描系统机械旋转，即能够任意选择扫描点，扫描速度快、功耗低。

图7为本申请实施例提供的扫描激光控制方法的光线传播示意图，如图7所示，示例性地，有源液晶偏振光栅模块3包括第一液晶偏振光栅31和第二液晶偏振光栅32，扫描激光控制方法还包括

获取第三至第N指令，N大于或等于3；

根据第三至第N指令，将第三右旋圆偏振光向第一方向依次偏转第二至第N-1角度得到第N+1圆偏振光，或者，根据第三至第N指令，将第三左旋圆偏振光向第二方向依次偏转第二至第N-1角度得到第N+1圆偏振光。

在应用中，示例性地，N可以选择为3，即控制设备产生第一指令、第二指令和第三指令，其中，第一指令的低电平信号用加载电压V11表示，第一指令的高电平信号用加载电压V12表示；第二指令的低电平信号用加载电压V21表示，第二指令的高电平信号用加载电压V22表示；第三指令的低电平信号用加载电压V31表示，第三指令的高电平信号用加载电压V32表示。

如图7所示，示例性地，线偏振光首先经过四分之一波片转换成第一右旋偏振光，通过第一指令的低电平信号(即加载电压V11)转换成第二左旋圆偏振光，通过第二指令的低电平信号(即加载电压V21)向第一方向偏转第一角度θ1得到第三右旋圆偏振光，通过第三指令的低电平信号(即加载电压V31)向第一方向再偏转第二角度θ2，得到向第一方向偏转θ1+θ2角度的第四左旋圆偏振光。

将向第一方向偏转定为正方向，向第二方向偏转定为负方向，假设可以θ1＜θ2，即可得到如下表1：

表1激光扫描角度控制表

按照上述表格的电平控制顺序，可以实现对目标从第一边界向第二边界的扫描，即从第一边界偏转角度θ1+θ2开始扫描，依次经过θ2、θ1、0、-θ1、-θ2，最终达到第二边界偏转角度-(θ1+θ2)，同样，也可以从反方向开始扫描。

当θ1＞θ2，即从第一边界偏转角度θ1+θ2开始扫描，依次经过θ1、θ2、0、-θ2、-θ1，最终达到第二边界偏转角度-(θ1+θ2)，同样，也可以从反方向开始扫描。

当偏振光栅模块包括多个偏振光栅时，根据第三至第N指令将第三右旋圆偏振光向第一方向依次偏转第二至第N-1角度得到第N+1圆偏振光，或者，根据第三至第N指令将第三左旋圆偏振光向第二方向依次偏转第二至第N-1角度得到第N+1圆偏振光，从而得到偏转对应角度的圆偏振光，扫描方向的控制方法也与两个偏振光栅的控制方法类似。

图8为本申请实施例提供的激光扫描方法的全局扫描模式图，如图8所示，本申请还可以包括全局扫描模式，即扫描点全部开启，每一个扫描点对应一个电压组，x*y个扫描点对应x*y个电压组，第x行第y列扫描点用xy表示，扫描点xy对应的电压组为Vxy。例如，第一行第一列扫描点用11表示，对应电压为V11，第三行第五列用扫描点35表示，对应电压为V35，其中，x，y，i，j为正整数且x>1，y>1，i≤x、j≤y。该种扫描模式适用于比较复杂的环境，扫描精度高，能够获取较多的目标细节信息，但是扫描速度较慢，功耗较高。

图9为本申请实施例提供的激光扫描方法的粗扫描模式图，如图9所示，示例性地，在粗扫描模式下，电压组一共有a*b个，a＝Int(x/p)+1，b＝Int(y/q)+1或者a＝Int(x/p)+1，b＝y或者a＝x，b＝Int(y/q)+1，其中1<p<x，1<q<y，p和q均为整数，Int()表示去掉小数部分只取整数。此模式下开启的电压组为Va_ib_j，a_i＝p*(i-1)+1，b_j＝q*(i-1)+1。对应扫描点为a_ib_j，用集合A表示，集合A属于集合I的子集。

图10为本申请实施例提供的激光扫描方法的细扫描模式图，如图10所示，示例性地，在细扫描模式下，假设目标扫描点的集合是E，集合元素用e_if_j表示，空白区域扫描点用G表示，集合元素用g_ih_j表示，A＝E+G。第一种细扫描方案方案为：当粗扫描模式扫描得到目标扫描点e_if_j时，将目标扫描点e_if_j与最接近的空白扫描点g_ih_j两点之间的所有扫描点V(e_i+1)f_j、V(e_i+2)f_j、···、V(e_i+1-1)f_j或者Ve_i(f_j+1)、Ve_i(f_j+2)、···、Ve_i(f_j+1-1)或者V(e_i-1+1)f_j、V(e_i-1+2)f_j、···、V(e_i-1)f_j或者Ve_i(f_j-1+1)、Ve_i(f_j-1+2)、···、Ve_i(f_j-1)均添加到激光扫描点(即扫描电压组)内，以当前扫描电压组进行扫描，获取扫描结果之后，去除新增扫描点的空白扫描点，记录当前目标扫描点去除空白扫描点之后的扫描电压组，得到最终的目标扫描结果。

第二种细扫描方案为：当粗扫描模式扫描得到目标扫描点e_if_j时，把V(e_i+1)f_j、V(e_i+2)f_j、···、V(e_i+1+Int((p-1)/2))f_j或者Ve_i(f_j+1)、Ve_i(f_j+2)、···、Ve_i(f_j+1+Int((q-1)/2))或者V(e_i-1+1)f_j、V(e_i-1+2)f_j、···、(e_i+Int((p-1)/2))f_j或者Ve_i(f_j-1+1)、Ve_i(f_j-1+2)、···、Ve_i(f_j+Int((q-1)/2))均添加到激光扫描点(即扫描电压组)内，以当前电压组进行扫描，并获取记录扫描结果。若扫描电压组对应的扫描点内存在空白点，则删除空白点对应的电压得到最终的目标扫描结果。若扫描电压组对应的扫描点内不存在空白点，即都是物体点，则重复上述步骤，直到扫描电压组对应的扫描点内存在空白点，则删除空白点对应的电压得到最终的目标扫描结果。

图11为本申请实施例提供的控制设备的结构示意图，如图11所示，本实施例公开了一种控制设备4，包括处理器41、存储器42以及存储在存储器42中并可在处理器41上运行的计算机程序，处理器41执行计算机程序时实现方法的步骤。

在应用中，控制设备可包括，但不仅限于，处理器和存储器。本领域技术人员可以理解，图11仅仅是控制设备的举例，并不构成对控制设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。

存储器在一些实施例中可以是控制设备的内部存储单元，例如控制设备的闪存存储器。控制设备在另一些实施例中也可以是控制设备的外部存储设备，例如内部自带的闪存存储器(即FLASH芯片)和外接的闪存存储器(即FLASH芯片)。进一步地，存储器还可以既包括控制设备的内部存储单元，也包括外部存储设备。存储器用于存储操作控制设备的远程升级系统、应用程序、引导装载程序(BootLoader)、数据以及其他程序等，例如所述计算机程序的程序代码等。存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

如图4所示，本实施例公开了一种激光扫描系统，包括控制设备4，以及依次排列设置的四分之一波片1、可切换液晶半波片2和有源液晶偏振光栅模块3；

可切换液晶半波片1和液晶偏振光栅2均与控制设备4电连接；

四分之一波片1，被配置为将获得的线偏振光转换成第一圆偏振光；

控制设备4，被配置为获取第一指令和第二指令；

可切换液晶半波片2，被配置为根据第一指令将第一圆偏振光转换成第二左旋圆偏振光或者第二右旋圆偏振光；

有源液晶偏振光栅模块3，被配置为根据第二指令，将第二左旋圆偏振光转换成第三左旋圆偏振光，或者，向第一方向偏转第一角度得到第三右旋圆偏振光；

或者，根据第二指令，将第二右旋圆偏振光转换成第四右旋圆偏振光，或者，向第二方向偏转第一角度得到第四左旋圆偏振光，作为扫描激光。

在应用中，将该激光扫描系统设置在激光雷达内部，首先通过第一激光扫描点对目标进行粗扫描，然后根据第一扫描结果中的目标扫描点确定第二激光扫描点，即只对包含目标的扫描点范围进行精确扫描，从而相对于传统的全扫描模式，减少扫描点，降低功耗，同时还能够更快地得到目标扫描结果，扫描速度快。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的激光扫描方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的激光扫描方法实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些多接口系统，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光扫描方法，其特征在于，包括：

获取扫描区域的第一扫描结果，所述第一扫描结果中的激光扫描点按第一密度分布；

在所述第一扫描结果中存在目标的情况下，获取所述扫描区域的第二扫描结果，所述第二扫描结果中目标处的激光扫描点按第二密度分布，所述第二密度大于所述第一密度。

2.如权利要求1所述的激光扫描方法，其特征在于，所述获取扫描区域的第一扫描结果，包括：

获取第一激光扫描点，所述第一激光扫描点按照所述第一密度分布；

根据所述第一激光扫描点扫描所述扫描区域以获得所述第一扫描结果。

3.如权利要求1所述的激光扫描方法，其特征在于，所述获取所述扫描区域的第二扫描结果，包括：

将所述第一扫描结果中目标扫描点最接近的空白扫描点和所述目标扫描点之间的所有扫描点添加到第一激光扫描点内，得到第二激光扫描点，所述第二激光扫描点按照所述第二密度分布；

根据所述第二激光扫描点扫描所述扫描区域以获得所述第二扫描结果。

4.如权利要求3所述的激光扫描方法，其特征在于，所述根据所述第二激光扫描点扫描所述扫描区域以获得所述第二扫描结果，包括：

根据所述第二激光扫描点扫描所述扫描区域得到所述第二扫描结果；

将所述第二扫描结果中的空白扫描点删除后得到目标扫描结果。

5.如权利要求1所述的激光扫描方法，其特征在于，所述获取所述扫描区域的第二扫描结果，包括：

将所述第一扫描结果中目标扫描点最接近的空白扫描点和所述目标扫描点之间靠近所述目标扫描点的一半扫描点添加到第一激光扫描点内，得到第二激光扫描点，所述第二激光扫描点按照所述第二密度分布；

根据所述第二激光扫描点扫描所述扫描区域以获得所述第二扫描结果。

6.如权利要求5所述的激光扫描方法，其特征在于，所述根据所述第二激光扫描点扫描所述扫描区域以获得所述第二扫描结果，包括：

根据所述第二激光扫描点扫描所述扫描区域得到所述第二扫描结果；

当所述第二扫描结果中包括空白扫描点时，将所述空白扫描点删除后得到目标扫描结果；

当所述第二扫描结果中不包括所述空白扫描点时，将所述目标扫描点最接近的空白扫描点和所述目标扫描点之间靠近所述目标扫描点的一半扫描点，添加到所述第一激光扫描点内得到所述第二激光扫描点继续扫描，直到扫描结果中包括所述空白扫描点。

7.如权利要求1-6任一项所述的激光扫描方法，其特征在于，所述第一扫描结果中的空白区域的激光扫描点和所述第二扫描结果中的空白区域的激光扫描点均按照所述第一密度分布。

8.一种基于权利要求1-7任一项所述的激光扫描方法的扫描激光控制方法，其特征在于，包括：

将获得的线偏振光转换成第一圆偏振光；

获取第一指令和第二指令；

根据所述第一指令，将所述第一圆偏振光转换成第二左旋圆偏振光或者第二右旋圆偏振光；

根据所述第二指令，将所述第二左旋圆偏振光转换成第三左旋圆偏振光，或者，向第一方向偏转第一角度得到第三右旋圆偏振光，作为扫描激光；

或者，根据所述第二指令，将所述第二右旋圆偏振光转换成第四右旋圆偏振光，或者，向第二方向偏转所述第一角度得到第四左旋圆偏振光，作为扫描激光。

9.如权利要求8所述的扫描激光控制方法，其特征在于，所述根据所述第二指令，将所述第二左旋圆偏振光转换成第三左旋圆偏振光，或者，向第一方向偏转第一角度得到第三右旋圆偏振光，包括：

根据所述第二指令中的低电平信号，将所述第二左旋圆偏振光向所述第一方向偏转所述第一角度得到所述第三右旋圆偏振光；

或者，根据所述第二指令中的高电平信号不改变所述第二左旋圆偏振光的偏转状态，直接输出所述第三左旋圆偏振光；

所述根据所述第二指令，将所述第二右旋圆偏振光转换成第四右旋圆偏振光，或者，向第二方向偏转所述第一角度得到第四左旋圆偏振光，包括：

根据所述第二指令中的低电平信号，将所述第二右旋圆偏振光向所述第二方向偏转所述第一角度得到所述第四左旋圆偏振光；

或者，根据所述第二指令中的高电平信号不改变所述第二右旋圆偏振光的偏转状态，直接输出所述第四右旋圆偏振光。

10.一种基于权利要求8-9任一项所述的扫描激光控制方法的激光扫描系统，其特征在于，包括控制设备，以及依次设置的四分之一波片、可切换液晶半波片和有源液晶偏振光栅模块；

所述可切换液晶半波片和所述液晶偏振光栅均与所述控制设备电连接；

所述四分之一波片，被配置为将获得的所述线偏振光转换成第一圆偏振光；

所述控制设备，被配置为获取所述第一指令和所述第二指令；

所述可切换液晶半波片，被配置为根据所述第一指令，将所述第一圆偏振光转换成第二左旋圆偏振光或者第二右旋圆偏振光；

所述有源液晶偏振光栅模块，被配置为根据所述第二指令，将所述第二左旋圆偏振光转换成所述第三左旋圆偏振光，或者，向所述第一方向偏转所述第一角度得到所述第三右旋圆偏振光；

或者，根据所述第二指令，将所述第二右旋圆偏振光转换成所述第四右旋圆偏振光，或者，向所述第二方向偏转所述第一角度得到所述第四左旋圆偏振光，作为扫描激光。

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