CN116953668A - 激光雷达的收发装置和激光雷达 - Google Patents

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Abstract

一种激光雷达的收发装置和激光雷达，所述收发装置包括：发射模块，所述发射模块包括：线阵光源，所述线阵光源包括：沿第一方向排布的多个发光单元，每个发光单元适宜于发射探测光；扫描装置，所述扫描装置适宜于将所述探测光反射至三维空间；所述探测光被障碍物反射后形成回波光；探测模块，所述探测模块包括：面阵探测器，所述面阵探测器包括：沿第一方向和第二方向呈阵列排布的多个接收单元；所述扫描装置绕至少一个转轴旋转，使沿所述面阵探测器的第二方向排列的多个接收单元依次接收回波光。以线阵光源和扫描装置的配合，使线阵光源与面阵探测器相对应，在相同角分辨率的情况下，能够节省激光器，降低发射端器件成本。

Description

激光雷达的收发装置和激光雷达
技术领域
本发明涉及激光探测，特别涉及一种激光雷达的收发装置和激光雷达。
背景技术
激光雷达是一种常用的测距传感器，具有探测距离远、分辨率高、受环境干扰小等特点，广泛应用于智能机器人、无人机、无人驾驶等领域。激光雷达的工作原理是利用激光往返于雷达和目标之间所用的时间，或者调频连续光在雷达和目标之间往返所产生的频移来评估目标的距离或速度等信息。
全固态闪光(flash)激光雷达因其体积小和集成化的特点，具有紧凑和成本低的优势，备受产业界的关注。Flash激光雷达的发射端基于面阵激光器，接收端基于面阵探测器，单次扫描的空间视场角变大，可提升每帧图像的采集速度，并且面阵器件利于与前端电路集成，有利于激光雷达向小型化和低成本发展。
但是现有的全固态激光雷达，往往需要非常多的激光器以保证视场范围，成本很高。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种激光雷达的收发装置和激光雷达，以节省激光器数量、降低成本。
为解决上述问题，本发明提供一种激光雷达的收发装置，包括：
发射模块，所述发射模块包括：线阵光源，所述线阵光源包括：沿第一方向排布的多个发光单元，每个发光单元适宜于发射探测光；
扫描装置，所述扫描装置适宜于将所述探测光反射至三维空间；
所述探测光被障碍物反射后形成回波光；
探测模块，所述探测模块包括：面阵探测器，所述面阵探测器包括：沿第一方向和第二方向呈阵列排布的多个接收单元；
所述扫描装置绕至少一个转轴旋转，使沿所述面阵探测器的第二方向排列的多个接收单元依次接收回波光。
可选的，每个所述发光单元为独立寻址和独立控制的发光单元。
可选的，所述发光单元为单粒激光器；或者所述多个发光单元集成在同一芯片上。
可选的，所述接收单元包括：多个接收像素，所述多个接收像素沿所述面阵探测器的第一方向排列。
可选的，每个发光单元所产生探测光的光束的截面积，沿线阵光源的第一方向的尺寸大于沿线阵光源的第二方向的尺寸。
可选的，所述接收单元包括：k个接收像素，k为大于1的整数；每个发光单元所产生探测光的光束的截面积，沿所述线阵光源的第一方向尺寸与沿所述线阵光源的第二方向的尺寸的比值为k:1。
可选的，每个发光单元的发光区域，沿所述线阵光源的第一方向的尺寸大于沿所述线阵光源的第二方向的尺寸，其中所述线阵光源的第二方向垂直所述线阵光源的第一方向。
可选的，每个发光单元的发光区域沿所述线阵光源的第一方向的尺寸与沿所述线阵光源的第二方向的尺寸的比值为k:1。
可选的，还包括：发射光学组件，所述发射光学组件位于所述探测光的光路上，所述发射光学组件包括：至少一个扩束元件；经所述发射光学组件传输的探测光，沿所述线阵光源的第一方向的发散角大于沿所述线阵光源的第二方向的发散角。
可选的，经所述发射光学组件传输的探测光，沿所述线阵光源的第一方向的发散角与沿所述线阵光源的第二方向的发散角的比值为k:1。
可选的，每个发光单元的发光区域沿所述线阵光源的第一方向的尺寸与沿所述线阵光源的第二方向的尺寸相等。
可选的，所述多个接收单元中接收像素的数量相等。
可选的，所述扫描单元包括：转镜，所述转镜的转轴平行于所述线阵光源的第一方向。
相应的，本发明还提供一种激光雷达，包括：
收发装置，所述收发装置为本发明的收发装置。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
本发明技术方案，线阵光源的多个发光单元分别产生探测光；所述扫描装置使所述探测光在垂直于扫描装置转轴的方向上依次向三维空间的不同方向出射；所形成的多个回波光先后被所述面阵探测器的第二方向排列的多个接收单元。因此以线阵光源和扫描装置的配合，使线阵光源与面阵探测器相对应，在相同角分辨率的情况下，能够节省激光器，降低发射端器件成本。而且线阵光源的采用，能够有效减小发光单元之间隔离结构所占面积，而且发光单元的设置更灵活，例如可以采用多个密集排布的激光器以同时发射并整形成一束探测光，因此相较于面阵激光器，线阵光源能够达到提高功率密度，提升测远能力的目的。
本发明可选方案中，所述接收单元包括：多个接收像素，所述多个接收像素沿所述面阵探测器的第一方向排列。一个发光单元与多个接收像素相对应，能够进一步节省激光器数量，降低发射端器件成本。
附图说明
图1是本发明激光雷达的收发装置一实施例的结构示意图；
图2是图1所示激光雷达的收发装置实施例俯视结构示意图；
图3是图1所示激光雷达的收发装置实施例中线阵光源和面阵探测器的对应关系示意图；
图4是图1所示激光雷达的收发装置实施例中一个发光单元的结构示意图；
图5是本发明激光雷达的收发装置另一实施例中一个发光单元以及其所形成光斑的结构示意图；
图6是本发明激光雷达所采用探测方法一实施例的流程示意图；
图7是图6所示激光雷达探测方法实施例中将所获得的多次对应的探测数据累积获得所述第一信号的示意图；
图8是图6所示激光雷达探测方法中基于多个所述第一信号获得所述第二功率配置步骤的流程示意图；
图9是图6所示激光雷达探测方法实施例中根据所述第一信号获得的所述第二发光单元所对应的反射位置的信息的示意图。
具体实施方式
由背景技术可知，现有技术中激光雷达存在激光器数量多、成本高昂的问题。现结合一种激光雷达分析其成本高昂问题的原因：
早期的flash激光雷达(basic flash LiDAR)一次扫描时整个面阵激光器全部打开，照亮整个视场。这种工作方式需要接收端所有探测器同时工作，系统的复杂性很高；若仅部分探测器工作，则会造成较多的激光能量损失。
在面发射flash激光雷达的基础上发展出了多光束发射flash激光雷达(multi-beam flash LiDAR)，在多光束发射激光雷达中，每次只有部分激光器被打开，发出多个激光光束照亮局部视场，相应开启对应视场的部分探测器接收信号。这种flash激光雷达的能量效率得以提高。
进一步发展出了连续发光flash激光雷达(sequential flash LiDAR)，工作方式一般为一列(行)或者多列(行)激光器同时发光，在接收端相应按列(行)或者多列(行)同时接收回波信号，再由此逐列工作形成整帧图像。连续发光flash激光雷达可进行一维寻址，对某一列(行)或者多列(行)激光器进行控制。
为了获得大的视场范围，接收端采用大面积的面阵探测器，面阵激光器与面阵探测器1对1的关系，所需要的激光器阵列面积大，激光器数量多、排列密集，使面阵激光器的成本高、良率低。同时，一列(行)激光器同时发光时，从一列(行)激光器的一端加载驱动信号，因为列(行)尺寸大，驱动信号传输不均匀，造成不同位置的激光器发光功率不均匀，因此激光雷达在视场范围内探测性能不均匀。
此外，为了实现multi-beam flash或sequential flash，面阵激光器上需要制作很多隔离结构，将整个激光器面阵按照列(行)或其他形状的发光单元隔离开，实现单独寻址和控制，造成激光器的排布受到很大限制，激光器排布稀疏，极大地损失了功率密度，使激光雷达的测远能力较差。
为解决所述技术问题，本发明提供一种激光雷达的收发装置，包括：
发射模块，所述发射模块包括：线阵光源，所述线阵光源包括：沿第一方向排布的多个发光单元，每个发光单元适宜于发射探测光；扫描装置，所述扫描装置适宜于将所述探测光反射至三维空间；所述探测光被障碍物反射后形成回波光；探测模块，所述探测模块包括：面阵探测器，所述面阵探测器包括：沿第一方向和第二方向呈阵列排布的多个接收单元；所述扫描装置绕至少一个转轴旋转，使沿所述面阵探测器的第二方向排列的多个接收单元依次接收回波光。
本发明技术方案，以线阵光源和扫描装置的配合，使线阵光源与面阵探测器的视场相对应，在相同角分辨率的情况下，能够节省激光器，降低发射端器件成本。采用本发明技术方案的线阵光源，沿第一方向排布的多个发光单元之间隔离结构所占用的面积相对较小，且发光单元的设置灵活，例如可以采用多个密集排布的激光器，同时发射并整形成一束探测光。相对于面阵激光器，本发明技术方案的线阵光源可以提高功率密度，有效提升激光雷达的测远能力。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
参考图1，示出了本发明激光雷达的收发装置一实施例的结构示意图。
所述激光雷达的收发装置包括：发射模块110，所述发射模块110包括：线阵光源111，所述线阵光源111包括：沿第一方向排布的多个发光单元111i，每个发光单元111i适宜于发射探测光；扫描装置120，所述扫描装置120适宜于将所述探测光反射至三维空间；所述探测光被障碍物反射后形成回波光；探测模块130，所述探测模块130包括：面阵探测器131，所述面阵探测器131包括：沿第一方向和第二方向呈阵列排布的多个接收单元131i；所述扫描装置120绕至少一个转轴121旋转，使沿所述面阵探测器131的第二方向排列的多个接收单元131i依次接收回波光。
以线阵光源111和扫描装置120的配合，使线阵光源111与面阵探测器131的视场相对应，在相同角分辨率的情况下，能够节省激光器，降低发射端器件成本。
结合参考图2，示出了图1所示激光雷达的收发装置实施例俯视结构示意图。
包括线阵光源111的所述发射模块110适宜于产生光线以进行探测。
所述线阵光源111是指产生探测光的发光单元111i沿第一方向排列以构成一维阵列。每个所述发光单元111i适宜于产生探测光。具体的，本发明一些实施例中，所述线阵光源111的第一方向为垂直水平面的方向。具体的，所述线阵光源111包括M个发光单元111i。
本发明一些实施例中，每个所述发光单元111i为独立寻址和独立控制的发光单元111i，也就是说，每个所述发光单元111i可以单独上电、单独驱动，可以只上电、驱动特定地址线上的发光单元111i以使特定发光单元111i开启或关闭。
根据本发明的实施例，每个发光单元单独驱动，即向每个发光单元独立的加载驱动信号，有效缩短了驱动信号的传输路径，降低甚至消除线阵光源上多个发光单元的发光功率差异，提升激光雷达在视场范围内探测能力的均匀性。
本发明一些实施例中，所述发光单元111i为单粒激光器，即，每个发光单元为独立的激光器芯片。
本发明另一些实施例中，所述多个发光单元111i也可以集成在同一个芯片上，也就是说，所述线阵光源111也可以是线列激光器芯片，即线性排列的发光单元集成在同一芯片上，通过每个发光单元的结构隔离实现单独驱动和单独控制。
本发明的线阵光源由发光单元构成一维阵列，容易实现独立控制。而且相对于面阵激光器，一维阵列的发光单元可以实现更密集的激光器排布，使功率密度更大；与现有技术的面阵激光器相比，本发明的线阵光源还可以增大相对于同一视场范围的发光单元的发光面积，例如采用更多数量的激光器，从而进一步增大发光功率。因此本发明的发射模块110，即包括线阵光源111的发射模块110，能够有效提升激光雷达的测远能力。
所述扫描装置120适宜于使所述发射模块110所产生的探测光发生偏转，所述扫描装置120绕至少一个转轴旋转，将探测光偏转至不同的方向，以实现扫描。
本发明一些实施例中，所述扫描装置120包括转镜(图中未标示)，所述转镜的转轴121平行于所述线阵列光源的第一方向。如图1和图2所示，一些实施例中，所述扫描装置120适宜于实现探测光在水平视场内的扫描，即所述转镜120将所述探测光朝向不同水平视场角方向出射，所述转镜的转轴121垂直水平面，
所述线阵列光源的第一方向为垂直于水平面的方向。具体的，所述转镜为多面转镜。图1示意的转镜为三面转镜，即所述转镜具有三个反射面。
需要说明的是，如图1和图2所示，本发明一些实施例中，所述收发装置还包括：发射光学组件112，所述发射光学组件112位于所述发射模块110和所述扫描装置120之间探测光的光路上。所述发射模块110所产生的探测光经所述发射光学组件112扩束准直等操作之后，被所述扫描装置120反射至三维空间。
被反射的探测光被三维空间内的障碍物反射后形成回波光。包括面阵探测器131的所述探测模块130适宜于接收所述回波光。
需要说明的是，本发明一些实施例中，所述收发装置还包括：接收光学组件132，所述接收光学组件132位于所述探测模块130朝向障碍物一侧回波光的光路上。障碍物反射所形成的回波光经所述接收光学组件132传输后投射至所述探测模块130。
结合参考图3，示出了图1所示激光雷达的收发装置实施例中线阵光源和面阵探测器的对应关系示意图。
所述面阵探测器131中的多个接收单元131i以相交的第一方向Y和第二方向X为列方向和行方向呈阵列排布。具体的，一些实施例中，所述面阵探测器131的第一方向Y和第二方向X相互垂直，所述面阵探测器131的第一方向Y为垂直于水平面的方向，所述面阵探测器131的第二方向X平行于水平面。
结合参考图1至图3，随着所述扫描装置120绕所述转轴121旋转，所述线阵光源111所产生的探测光的出射方向不断变化，所形成的回波光被不同的接收单元131i接收。具体的，随着所述转镜的转动，沿所述面阵探测器131的第二方向排列的多个接收单元131i依次接收回波光。
如图3所示，当所述扫描装置120转到第j角度时，所述线阵光源111中的多个发光单元111i与所述面阵探测器131中的第j列接收单元131i一一对应以构成探测通道，即当所述扫描装置120转到第j角度时，所述线阵光源111与所对应的第j列接收单元131i在远场与相同的视场对应；所述发光单元111i所产生探测光经反射后形成的回波光被第j列中所对应的接收单元131i接收。
当所述扫描装置120转到第(j+1)角度时，所述线阵光源111中的多个发光单元111i与所述面阵探测器131中的第(j+1)列接收单元131i一一对应以构成探测通道，即当所述扫描装置120转到第(j+1)角度时，所述线阵光源111与所对应的第(j+1)列接收单元131i在远场与相同的视场对应；所述发光单元111i所产生探测光经反射后形成的回波光被第(j+1)列中所对应的接收单元131i接收。
本发明一些实施例中，所述接收单元131i包括接收像素131p。
本发明一些实施例中，所述接收单元131i包括：多个接收像素131p。所述多个接收像素131p是沿Y方向排列的多个接收像素，或者是沿X方向排列的多个接收像素，或者是沿X方向和Y方向排列成二维阵列的多个接收像素。另外，多种接收单元的组成也可以使用在同一个实施例中。
本发明一些实施例中，所述多个接收像素131p沿所述面阵探测器131的第一方向Y排列。具体的，当所述扫描装置120转到第i角度时，所述发光单元111i所产生探测光经反射后形成的回波光被所对应的接收单元131i中的多个接收像素131p接收。
具体的，所述接收像素131p为基于盖革模式的接收像素，即所述接收像素131p是反向偏压超过击穿电压的器件。具体的，所述接收像素131p包括：单光子雪崩二极管(Single Photon Avalanche Diode，SPAD)。本发明一些实施例中，接收像素131p包括多个并联的单光子雪崩二极管。
本发明一些实施例中，每个发光单元111i所产生探测光的光束的截面积，沿线阵光源的第一方向的尺寸大于沿线阵光源的第二方向的尺寸，从而使同一所述接收单元131i中的多个接收像素131p能够同时被同一回波光覆盖，即同一所述接收单元131i中的多个接收像素131p均能接收到同一探测光所形成的回波光。
如前所述，所述线性光源111的第一方向Y为垂直于水平面的方向，所述面阵探测器131的第一方向Y也是垂直于水平面的方向，也就是说，所述线性光源111的第一方向Y平行于所述面阵探测器131的第一方向Y。
所以，本发明一些实施例中，所述接收单元131i包括：k个接收像素131p，k为大于1的整数；每个发光单元111i所产生探测光的光束的截面积，沿所述线阵光源111的第一方向Y尺寸与沿所述线阵光源的第二方向的尺寸的比值为k:1。
结合参考图4，示出了图1所示激光雷达的收发装置实施例中一个发光单元111i的结构示意图。
本发明一些实施例中，通过将激光器设置为条形的方法，即将激光器的发光区域设置成长条形的方式，形成满足需求的探测光。
如图4所示，每个发光单元111i的发光区域111l沿所述线阵光源111(如图3所示)的第一方向Y的尺寸大于沿所述线阵光源111的第二方向X的尺寸，其中所述线阵光源111的第二方向X垂直于所述线阵光源111的第一方向Y。
具体的，每个发光单元111i的发光区域111l沿所述线阵光源111i(如图3所示)的第一方向Y的尺寸W1与沿所述线阵光源111(如图3所示)的第二方向X的尺寸H1的比值为k:1。当所述发光单元111i的发光区域111l的形状满足上述条件时，所述发光单元111i所产生的探测光经整形后，出射的探测光的垂直方向发散角和水平方向发散角的比值为k:1。
本发明一些实施例中，所述发光单元111i包括：垂直腔面发射激光器。所述垂直腔面发射激光器包括多个相互电连接的谐振腔，多个谐振腔排列成二维阵列，且该二维阵列沿线阵光源第一方向Y的尺寸与沿线阵光源第二方向X的尺寸比值为k:1。多个谐振腔在同一驱动信号的驱动下同时发光，经整形后形成一束探测光出射，使出射的探测光的垂直方向发散角和水平方向发散角的比值为k:1。
需要说明的是，本发明一些实施例中，所述多个接收单元131i中接收像素131p的数量相等。使不同接收单元131i中接收像素131p数量相等，以使激光雷达在视场范围内具有均匀的测距能力。
还需要说明的是，所述多个接收单元131i均匀间隔排布，每个接收单元131i(即所述面阵探测器131的像素)对应的视场角为Φ(H)×Φ(V)。每个接收单元131i的的水平视场角Φ(H)和垂直视场角Φ(V)决定了所述激光雷达的水平分辨率和垂直分辨率的最大值。
而且，所述面阵探测器131沿行方向具有N列，沿列具有k×M行，即所述面阵探测器131沿第二方向具有N列，沿第一方向具有k×M行。所述激光雷达的可探测视场角为N·Φ(H)×k·M·Φ(V)。因此，大面积面阵探测器131的采用，能够获得大的视场范围。
另一方面，一个发光单元111i所产生的探测光所形成的回波光被一个接收单元131i中的k个接收像素131p采集。所述发射模块110中的线阵光源111仅包括M个发光单元111i，发射模块111中发光单元111i的数量远小于探测模块131中接收像素131p的数量，即能够大幅缩减收发装置中发光单元111i的数量，能够有效降低器件成本，改善加工良率、设备能耗、热量散逸等相关的问题。
需要说明的是，当回波光在所述面阵探测器131上所形成光斑的尺寸大于所述接收像素131p时，所述激光雷达所获得信号的最小分辨率由所述接收像素131p的尺寸决定；当回波光在所述面阵探测器131上所形成光斑的尺寸小于所述接收像素131p时，所述激光雷达所获得信号的最小分辨率由所述线阵光源所产生探测光的发散角大小决定。由此可见，沿所述面阵探测器131的第二方向X，出射探测光较小的发散角能够实现较高的水平角分辨率；沿所述面阵探测器131的第一方向Y，在与所述发光单元111i相对应的接收单元131i中设置多个接收像素131p，更小尺寸的接收像素131p有效保证了较高的垂直角分辨率。所以，一个发光单元111i所产生探测光形成的回波光被具有多个接收像素的接收单元探测的设置方法，能够在缩减收发装置中发光单元111i的数量的基础上，保持激光雷达的分辨率不变。
上述实施例中，每个发光单元111i的发光区域111l沿所述线阵光源111i(如图3所示)的第一方向Y和第二方向X的尺寸成比例以形成具有合适截面积的探测光，从而实现一个发光单元111i所产生探测光形成的回波光被具有多个接收像素的接收单元探测，即通过条形激光器设计实现收发一对多的对应关系。
但是这种设置方式仅为一示例，本发明其他实施例中，也可以通过匀光设计实现。
参考图5，示出了本发明激光雷达的收发装置另一实施例中一个发光单元以及其所形成光斑的结构示意图。
为了形成合适截面积的探测光以实现收发一对多的关系，本发明一些实施例中，所述收发装置还包括：发射光学组件221，所述发射光学组件221位于所述探测光201的光路上，所述发射光学组件221包括：至少一个扩束元件222；经所述发射光学组件221传输的探测光201，沿所述线阵光源的第一方向Y的发散角大于沿所述线阵光源的第二方向X的发散角。
本发明一些实施例中，所述接收单元(图中未示出)包括：k个接收像素131p，k为大于1的整数；所以，经所述发射光学组件222传输的探测光201，沿所述线阵光源的第一方向Y的发散角与沿所述线阵光源的第二方向X的发散角的比值为k:1。
所述扩束元件222适宜于使所述探测光沿所述面阵探测器的第一方向Y扩束，从而使朝向障碍物出射的探测光满足垂直发散角和水平发散角的要求。具体的，一些实施例中，所述扩束元件222可以设置为柱面透镜。
此外，本发明一些实施例中，每个发光单元211i的发光区域211l沿所述线阵光源的第一方向Y的尺寸与沿所述线阵光源的第二方向X的尺寸相等。通过扩束元件调整出射探测光不同方向的发散角的做法，无需改变所述发光单元211i的发光区域形状，能够减小发光单元以及线阵光源在第一方向Y上的尺寸，有利于激光雷达的小型化。
另一方面，现有技术中的Flash LiDAR，均需要接收端多个接收像素并行工作。当遇见高反射率物体时，比如路面上的指示牌，指示牌具有逆反射表面，可以将入射光几乎完全反射回去，闪光激光雷达的工作方式使得同时工作的像素之间的光串扰问题变得严重。例如在连续发光闪光激光雷达中，假设某一像素对应的探测位置处存在一个高反点，由于该高反点反射的回波信号能量较大以及光在空间上并非完全集中分布的特性，同列上相邻多个像素甚至整列像素都同时响应，造成同列各个像素之间的串扰现象。
相应的，本发明还提供一种激光雷达的探测方法，结合参考图6，示出了本发明激光雷达探测方法一实施例的流程示意图。
如图6所示，所述探测方法包括：先后进行的步骤S110，第一采集和步骤S120，第二采集。
其中，步骤S110，所述第一采集包括：首先执行步骤S111，以第一功率配置通过所述多个发光单元并行发射多个第一探测光，所述第一功率配置包括发射所述第一探测光时，每个所述发光单元的功率，所述多个第一探测光与所述多个发光单元一一对应；每个所述第一探测光经反射形成相对应的第一回波光；接着执行步骤S112，接收所述第一回波光以获得相对应的第一信号；步骤S120，所述第二采集包括：首先执行步骤S121，以第二功率配置通过所述至少一个发光单元并行发射至少一个第二探测光，所述第二功率配置包括发射所述第二探测光时，每个所述发光单元的功率，所述第二功率配置包括：标准功率，所述标准功率大于所述发射所述第一探测光时所对应的发光单元的功率；所述第二探测光经反射形成相对应的第二回波光；接着执行步骤S122，接收所述第二回波光以获得相对应的第二信号。
所述探测方法还包括：执行步骤S130，基于多个所述第一信号，获得所述第二功率配置，以抑制高反射率障碍物反射回波所引起的光串扰，即在执行步骤S110，进行所述第一采集和执行步骤S120，进行所述第二采集之间，执行步骤S130，基于多个所述第一信号，获得所述第二功率配置。
以更低功率进行的第一采集作预采集，用以探测高反射率障碍物的视场角度，或称为高反射率的反射位置；而第二采集中的第二功率配置是基于所述第一采集的结果，即所述多个第一信号获得的，因此在发现高反射率的反射位置时，调整作为正采集的第二采集所采用的第二功率配置，以降低第二采集时投射至高反射率的反射位置的探测光的光强，从而能够有效避免高反射率的反射位置产生强回波光所引起的串扰，能够有效改善接收像素间的光串扰问题。
需要说明的是，所述探测方法所采用的激光雷达的收发装置为本发明的收发装置。但是所述探测方法所采用激光雷达的收发装置也可以不是本发明的收发装置。所述探测方法的技术方案对所采用激光雷达收发装置不做具体限制。
本发明一些实施例中，所述激光雷达的发射模块110包括线阵光源111，所述激光雷达的探测模块130包括所述面阵探测器；所述激光雷达具有扫描装置120以使所述发射模块110所产生的探测光发生偏转，实现扫描。因此，如图6所示，执行步骤S110，进行第一采集的步骤之前，所述探测方法还包括：执行步骤S101，确定探测角度。
具体的，所述扫描装置120包括转镜，因此，执行步骤S101，确定探测角度的步骤中，tn时刻，所述转镜转到探测角度θn。
继续参考图6，确定探测角度θn之后，先后执行步骤S110，第一采集和步骤S120，第二采集。
步骤S110，所述第一采集作为预采集以探测高反射率的反射位置。
本发明一些实施例中，所述第一采集包括多次测量。每次测量中，每个发光单元111i以所述第一功率配置中相对应的功率并行发射第一探测脉冲，一次测量的时间窗口内接收第一探测脉冲经反射形成的第一回波脉冲；所述激光雷达接收所述第一回波脉冲，获得该次测量相对应的探测数据，所述探测数据包括时间信息和与所述时间信息相对应的强度信息。
具体的，一次测量中，每个发光单元111i以所述第一功率配置中相对应的功率并行发射第一探测脉冲，一次测量的时间窗口内接收第一探测脉冲经反射形成的第一回波脉冲；所述激光雷达接收所述第一回波脉冲，获得该次测量对应的探测数据。在下一次测量中，所述发光单元111i再次发射第一探测脉冲，接收单元在一次测量的时间窗口内接收第一探测脉冲经反射形成的第一回波脉冲以获得该次测量对应的探测数据。完成第一采集的多个测量步骤，累计多次第一回波脉冲分别对应的探测数据，以获得所述第一信号。
具体的，图1所示激光雷达实施例中，所述激光雷达的发射模块110内线阵光源111的多个发光单元111i以第一功率配置并行发射多个第一探测光。其中，所述线阵光源111中的M个发光单元111i均以第一功率配置中的功率并行发射第一探测光。
所述第一探测光经反射形成相对应的第一回波光，所述面阵探测器131并行接收所有的所述第一回波光。具体的，所述面阵探测器131中与所述探测角度θn相对应的一列k×M个接收单元131i并行接收所有的所述第一回波光。
如前所述，本发明一些实施例中，所述接收单元131i为基于盖革模式的接收单元，所述接收单元131i包括多个并联的单光子雪崩二极管(Single Photon Avalanche Diode，SPAD)。
本发明一些实施例中，接收单元131i包括一个或多个接收像素，所述接收像素包括多个并联的单光子雪崩二极管。
因此，步骤S110，所述第一采集包括多次测量。具体的，每个所述发光单元111i以所述第一功率配置中相对应的功率发射一次第一探测脉冲，所对应的接收单元131i在预设的时间窗口内接收光信号，从而完成一次测量。如图7所示，每次测量，所述接收单元131i接收光信号，响应所接收的光信号，获得对应的探测数据，所对应的探测数据包括时间信息以及与所述时间信息相对应的强度信息。具体的，所对应的探测数据中的时间信息是指所述接收单元131i响应的时间与第一探测脉冲的发射时间的时间间隔，与所述时间信息相对应的强度信息是指所述接收单元131所接收的光强度。在一些实施例中，所述第一采集中，每次测量的时间窗口的时间间隔相同。
需要说明的是，所述接收像素131p包括多个并联的单光子雪崩二极管，每进行一次测量，所述单光子雪崩二极管在时间窗口内接收光信号，响应于光信号后，获得一次响应对应的探测数据，所对应的探测数据包括该次响应的时间信息和强度信息。
具体的，时间信息可以为时间数字转换器(time-to-digital converter，TDC)量化后的时间戳、减去第一探测脉冲发射时刻所获得的时间间隔，强度信息可以由接收像素131p内触发的单光子雪崩二极管数量来表示。单光子雪崩二极管在被光子触发雪崩后即被淬灭，经历恢复时间后可恢复至盖革模式，可以再次响应于光子而被触发雪崩，而恢复时间远小于一次测量的时间窗口，因此在时间窗口内单光子雪崩二极管可以多次响应于光信号而发生触发。一次测量的探测数据，包括一次测量的时间窗口内，接收像素131p内单光子雪崩二极管的每次响应所分别对应的时间信息和强度信息。
结合参考图7，所述发光单元111i以所述第一功率配置中相对应的功率先后发射i次第一探测脉冲，所对应的所述接收单元131i分别依次接收i次第一探测脉冲经反射形成的第一回波脉冲，获得i次对应的探测数据；所述激光雷达将所获得的i次对应的探测数据累积，获得所述第一信号，以完成所述第一采集。由于所对应的探测数据包括时间信息以及与所述时间信息相对应的强度信息，所述累积是将对应相同的时间信息的多个强度信息相累加，因此累积所对应的探测数据获得的第一信号包括：i次探测的时间信息的分布情况以及与时间信息相对应的强度分布情况，也就是说，所述第一信号为信号强度随时间变化的关系。
具体的，所述接收单元131i包括多个并联的单光子雪崩二极管，所对应的探测数据中的强度信息由同时触发的单光子雪崩二极管数量来表示；因此累积i次所对应的探测数据所获得的第一信号为时间-光子数直方图，其中直方图的横轴表示时间，纵轴表示i次测量中在同一时间信息处的触发数量之和，可反映光强度。
需要说明的是，所述第一采集中，所述多个发光单元111i并行发射多个第一探测光，因此所述多个接收单元131i并行接收多个所述第一回波光，以获得多个相对应的第一信号。所述多个第一信号与所述多个发光单元111i一一对应。
步骤S120，所述第二采集作为正采集以获得反射位置的距离信息。
本发明一些实施例中，所述第二采集包括多次测量。每次测量中，至少一个发光单元111i以所述第二功率中相对应的功率并行发射多次第二探测脉冲，一次测量的时间窗口内接收第二探测脉冲经反射形成的第二回波脉冲；所述激光雷达接收所述第二回波脉冲，获得该次测量相对应的探测数据，所述探测数据包括时间信息和与所述时间信息相对应的强度信息。
具体的，一次测量中，至少一个发光单元111i以所述第二功率中相对应的功率发射多次第二探测脉冲，一次测量的时间窗口内接收第二探测脉冲经反射形成的第二回波脉冲；所述激光雷达接收所述第二回波脉冲，获得该次测量对应的探测数据。在下一次测量中，所述发光单元111i再次发射第二探测脉冲，接收单元在一次测量的时间窗口内接收第二探测脉冲经反射形成的第二回波脉冲以获得该次测量对应的探测数据。完成第二采集的多个测量步骤，累计多次第二回波脉冲分别对应的探测数据，以获得所述第二信号。
具体的，图1所示激光雷达实施例中，所述激光雷达的发射模块110内线阵光源111的至少一个发光单元111i以第二功率配置并行发射多个第二探测光。其中，所述线阵光源111中的至少一个发光单元111i均以第二功率配置中的功率并行发射第二探测光。
所述第二探测光经反射形成相对应的第二回波光，所述面阵探测器131并行接收所有的所述第二回波光。具体的，所述面阵探测器131中，与所述探测角度θn相对应的一列k×M个接收单元131i内，与所述至少一个发光单元111i相对应的至少k个接收单元131i接收所有的所述第二回波光。
如前所述，所述接收单元131i包括接收像素，所述接收像素包括多个饼脸的单光子雪崩二极管。
因此，与步骤S110，所述第一采集类似，步骤S120，所述第二采集包括多次测量。具体的，每次测量中，至少一个所述发光单元111i以所述第二功率配置中相对应的功率发射一次第二探测脉冲，所对应的接收单元131i在预设的时间窗口内接收光信号，从而完成一次测量。每次测量，所述接收单元131i接收光信号，响应所接收的光信号，获得对应的探测数据，所对应的探测数据包括时间信息以及与所述时间信息相对应的强度信息。具体的，所对应的探测数据中的时间信息是指所述接收单元131i响应的时间与第二探测脉冲的发射时间的时间间隔，与所述时间信息相对应的强度信息是指所述接收单元131所接收的光强度。在一些实施例中，所述第二采集中，每次测量的时间窗口的时间间隔相同。
需要说明的是，所述接收单元131i包括多个并联的单光子雪崩二极管时，每进行一次测量，所述单光子雪崩二极管在时间窗口内接收光信号，响应于光信号后，获得一次响应对应的探测数据，所对应的探测数据包括该次响应的时间信息和强度信息。
具体的，时间信息可以为时间数字转换器量化后的时间戳、减去第二探测脉冲发射时刻所获得的时间间隔，强度信息可以由接收像素131p内触发的单光子雪崩二极管数量来表示。单光子雪崩二极管在被光子触发雪崩后即被淬灭，经历恢复时间后可恢复至盖革模式，可以再次响应于光子而被触发雪崩，而恢复时间远小于一次测量的时间窗口，因此在时间窗口内单光子雪崩二极管可以多次响应于光信号而发生触发。一次测量的探测数据，包括一次测量的时间窗口内，接收像素131p内单光子雪崩二极管的每次响应所分别对应的时间信息和强度信息。
至少一个所述发光单元111i以所述第二功率配置中相对应的功率先后发射j次第二探测脉冲，所对应的所述接收单元131i分别依次接收j次第二探测脉冲经反射形成的第二回波脉冲，获得j次对应的探测数据；所述激光雷达将所获得的j次探测数据累积，获得所述第二信号，以完成所述第二采集。由于所对应的探测数据包括时间信息以及与所述时间信息相对应的强度信息，所述累积是将对应相同的时间信息的多个强度信息相累加，因此累积所对应的探测数据所获得的第二信号包括：j次探测的时间信息的分布情况以及与时间信息相对应的强度分布情况，也就是说，所述第二信号为信号强度随时间变化的关系。
具体的，所述接收单元131i包括多个并联的单光子雪崩二极管时，所对应的探测数据的强度信息由同时触发的单光子雪崩二极管数量来表示；因此累积i次所对应的探测数据所获得的第二信号为时间-光子数直方图，其中直方图的横轴表示时间，纵轴表示i次测量中在同一时间信息处的触发数量之和，可反映光强度。
需要说明的是，所述第二采集中，所述至少一个发光单元111i发射第二探测光，因此所对应的接收单元131i接收对应的所述第二回波光，以获得相对应的第二信号。当发射第二探测光的发光单元111i数量为多个，所述多个发光单元111i并行发射第二探测光，所对应的接收单元131i并行接收所述多个第二回波光。
继续参考图6，执行步骤S110，第一采集之后，执行步骤S120，第一采集之前，所述探测方法还包括：执行步骤S130，基于多个所述第一信号，获得所述第二功率配置。
结合参考图8，示出了图6所示探测方法中基于多个所述第一信号，获得所述第二功率配置步骤的流程示意图。
如图8所示，执行步骤S130，基于多个所述第一信号，获得所述第二功率配置的步骤包括：首先，执行步骤S131，基于所述第一信号，判断发射所述第一信号所对应第一探测光的发光单元是第一发光单元还是第二发光单元。
其中，所述第一发光单元是指所发射的第一探测光被非高反射率障碍物反射的发光单元，也就是说，反射所述第一发光单元所发射的第一探测光的反射位置的反射率相对较低。所述第二发光单元是指所发射的第一探测光被高反射率障碍物反射的发光单元，也就是说，反射所述第二发光单元所发射的第一探测光的反射位置的反射率较高。具体的，高反射率障碍物为角反射物体，反射率接近100％，例如路面上的指示牌等。
具体的，执行步骤S131，基于所述第一信号，判断发射所述第一信号所对应第一探测光的发光单元是第一发光单元还是第二发光单元的步骤包括：比较所述第一信号的强度与预设阈值的相对大小；在所述第一信号的强度小于或等于所述预设阈值时，判断发射所述第一信号所对应第一探测光的发光单元为所述第一发光单元；在所述第一信号的强度大于所述预设阈值时，判断发射所述第一信号所对应第一探测光的发光单元为所述第二发光单元。
由于当探测光照射至所述高反射率的反射位置时，由于反射位置的反射率较高，因此对应所形成的回波光强度较大，所以通过比较所述第一信号的强度与预设阈值的相对大小，即可判断获得所述第一信号所接受第一回波光的光强大小，判断所述反射形成所述第一回波光的反射位置是否为高反射率的反射位置，进而发射所对应第一探测光的发光单元是第一发光单元还是第二发光单元。
本发明一些实施例中，由于所述第一信号光包括：i次探测的时间信息的分布情况以及与时间信息相对应的强度分布情况，也就是说，所述第一信号为信号强度随时间变化的关系。因此，所述第一信号的强度是指信号强度的峰值。
如图8所示，判断发射所述第一信号所对应第一探测光的发光单元为第一发光单元时，执行步骤S132，在第二采集过程中，所述第一发射单元的功率为所述标准功率，即将所述第二功率配置中，发射所述第一信号所对应第一探测光的发光单元的功率设置为所述标准功率。
判断发射所述第一信号所对应第一探测光的发光单元为第一发光单元，即反射形成所述第一信号光的反射位置的反射率较低。所以所述第二功率配置中的所对应发光单元的功率设置为所述标准功率。
需要说明的是，所述标准功率是指基于所述激光雷达测远能力所确定的发光功率，因此所述标准功率的大小与所述激光雷达的测远能力的技术需求相关。
如图8所示，本发明一些实施例中，所述第二功率配置还包括：调整功率，所述调整功率小于所述发射所述第一探测光时每个所述发光单元的功率；判断发射所述第一信号所对应第一探测光的发光单元为第二发光单元时，执行步骤S133，在第二采集过程中，所述第二发射单元的功率为所述调整功率，即将所述第二功率配置中，发射所述第一信号所对应第一探测光的发光单元的功率设置为所述调整功率。
判断发射所述第一信号所对应第一探测光的发光单元为第二发光单元，即反射形成所述第一信号光的反射位置的反射率较高。所以所述第二功率配置中的所对应发光单元的功率设置为所述调整功率。
所述标准功率大于所述发射所述第一探测光时所对应的发光单元的功率，所述调整功率小于所述发射所述第一探测光时每个所述发光单元的功率，也就是说，所述调整功率小于所述标准功率。在第二采集中，使高反射率的反射位置所对应的发光单元发射探测光的功率更低，能够有效减小第二采集中，所述高反射率的反射位置所形成回波光的光强，从而能够有效改善接收像素之间的光串扰问题。
本发明一些实施例中，所述调整功率等于0，即步骤S120，第二采集过程中，所述第二发光单元不发光，也就是说，步骤S120，第二采集过程中，关闭所述第二发光单元。本发明另一些实施例中，所述调整功率大于0，即步骤S120，第二采集过程中，降低所述第二发光单元发射第二探测光的功率，也就是说，步骤S120，第二采集过程中，所述第二发光单元发光，但是发光功率小于步骤S110，第一采集过程中的发光功率。
继续参考图6，所述探测方法还包括：步骤S120，第二采集之后，执行步骤S140，基于所述第一信号和所述第二信号中至少一个，获得每个发光单元所对应的反射位置的距离信息。
需要说明的是，本发明一些实施例中，所述飞行时间是根据飞行时间的原理获得的。因此基于所述第一信号和所述第二信号中至少一个，获得每个接收单元对应的飞行时间，进而每个发光单元所对应的反射位置的距离信息。
还需要说明的是，本发明一些实施例中，所述探测方法还包括：基于所述第一信号和所述第二信号中至少一个，获得每个发光单元所对应的反射位置的反射率。
本发明一些实施例中，判断发射所述第一信号所对应第一探测光的发光单元为第一发光单元时，执行步骤S140，基于所述第一信号和所述第二信号中至少一个，获得每个发光单元所对应的反射位置的距离信息的步骤包括：基于所述第一信号和所述第二信号，获得所述第一发射单元所对应的反射位置的距离信息。
具体的，基于所述第一信号和所述第二信号，获得所述第一发射单元所对应的反射位置的距离信息的步骤包括，累积所述第一信号和所述第二信号，以获得所述第一发射单元所对应的反射位置的距离信息。所述第一信号是累积多次第一回波光分别对应的探测数据获得的，所述第二信号是累积多次第二回波光分别对应的探测数据获得的，因此累积测量次数越多，有效提高测量概率和测量精度；所以累积所述第一信号和所述第二信号的做法，能够有效提高所获得的距离信息的精度。
所述接收单元131i包括多个并联的单光子雪崩二极管时，所述第一信号为i次测量的探测数据叠加的直方图，所述第二信号为j次测量的探测数据叠加的直方图；所以累积所述第一信号和所述第二信号的步骤包括：基于所述第一信号和第二信号，获得(i+j)次测量的探测数据累积叠加的直方图，进而获得所述第一发射单元所对应的反射位置的距离信息。
需要说明的是，基于所述第一信号和所述第二信号，获得所述第一发射单元所对应的反射位置的距离信息的做法仅为一示例，本发明其他实施例中，也可以基于所述第一信号和所述第二信号中的一个，获得所述第一发射单元所对应的反射位置的距离信息。
本发明一些实施例中，判断发射所述第一信号所对应第一探测光的发光单元为第二发光单元，且所述调整功率等于0时，执行步骤S140，基于所述第一信号和所述第二信号中至少一个，获得每个发光单元所对应的反射位置的距离信息的步骤还包括：基于所述第一信号，获得所述第二发射单元所对应的反射位置的距离信息。
由于执行步骤S120，第二采集的过程中，所述调整功率等于0，即步骤S120，第二采集过程中，所述第二发光单元不发光。因此仅有执行步骤S110，第一采集的过程中，对所述第二发光单元所对应的反射位置进行了探测，执行步骤S120，第二采集过程中，所述第二发光单元所对应的反射位置并未进行探测，所以所述第二信号中并未包括所述第二发光单元所对应的反射位置的信息，仅有所述第一信号中包括了所述第二发光单元所对应的反射位置的信息。
如图9所示，第一采集之后，发光单元118被判断为第二发光单元，即第二采集过程中，所述发光单元118的功率设置为0；因此与所述探测角度θn相对应的一列k×M个接收单元131i内，与所述发光单元118相对应的k个接收单元并未接收到所述第二回波光(如图9中圈118a所示)，第二采集过程中，所述发光单元118所对应的反射位置并未进行探测；因此，仅根据所述第一信号，获得所述发光单元118所对应的反射位置的信息(如图9中圈118b所示)。
可见，虽然第二采集过程中，所述第二发光单元所对应的反射位置并未进行探测，但是可以基于第一采集过程所获得的第一信号获得所述第二发光单元所对应的反射位置的信息。一方面在功率更大的第二扫描过程中，第二发光单元所对应反射位置未进行探测，从而能够有效避免过强的回波光引起的光串扰问题；另一方面，基于第一采集所获得的第一信号依旧能够获得所述第二发光单元所对应的反射位置的信息，因此不会影响分辨率。
本发明另一些实施例中，判断发射所述第一信号所对应第一探测光的发光单元为第二发光单元，且所述调整功率大于0时，执行步骤S140，基于所述第一信号和所述第二信号中至少一个，获得每个发光单元所对应的反射位置的距离信息的步骤还包括：基于所述第一信号和所述第二信号，获得所述第二发射单元所对应的反射位置的距离信息。
由于执行步骤S120，第二采集的过程中，所述调整功率大于0，即步骤S120，第二采集过程中，所述第二发光单元发光，但是发光功率小于步骤S110，第一采集过程中的发光功率。因此执行步骤S110，第一采集的过程和执行步骤S120，第二采集的过程均对所述第二发光单元所对应的反射位置进行了探测，所以所述第一信号和所述第二信号均包括所述第二发光单元所对应的反射位置的信息；而结合所述第一信号和所述第二信号，获得所述第二发射单元所对应的反射位置的距离信息，能够增加累积测量次数，有利于提高探测概率和探测精度。
需要说明的是，本发明一些实施例中，所述激光雷达的发射模块110包括线阵光源111，所述激光雷达的探测模块130包括所述面阵探测器；所述激光雷达通过所述扫描装置120以使线阵光源111所产生的探测光所形成的回波光被面阵探测器的第二方向排列的多个接收单元依次接收。因此执行步骤S120，第二采集之后，所述探测方法还包括：再次执行步骤S101，确定探测角度。具体的，在tn+1时刻，所述转镜转到探测角度θn+1，以进入下一给探测角度的第一采集和第二采集，直至完成整个视场的扫描。完成整个视场的扫描之后，根据不同探测角度、不同反射位置的距离信息，生成点云。
线阵光源的每个发光单元为独立寻址和独立控制的发光单元，使得在第二采集中可以分别控制每个发光单元的发光功率，在反射形成所述第一信号光的反射位置的反射率较高时，将对应的发光单元在第二采集中的发光功率降低，从而有效抑制高反射物体引起的接收像素间的串扰。
相应的，本发明还提供一种激光雷达，包括：本发明的收发装置。
所述收发装置为本发明的收发装置，因此所述收发装置的具体技术方案参考前述收发装置实施例，本发明在此不再赘述。
此外，本发明一些实施例中，所述激光雷达还包括：探测装置，所述探测装置适宜于实施本发明的探测方法。
所述探测装置实施所述探测方法的具体技术方案参考前述探测方法的实施例，本发明在此不再赘述。
综上，本发明技术方案，线阵光源的多个发光单元先后产生多个探测光；所述扫描装置使所述多个探测光依次向三维空间的不同方向出射；所形成的多个回波光先后被所述面阵探测器的第二方向排列的多个接收单元。因此以线阵光源和扫描装置的配合，使线阵光源与面阵探测器相对应，在相同角分辨率的情况下，能够节省激光器，降低发射端器件成本。
而且，所述接收单元包括：多个接收像素，所述多个接收像素沿所述面阵探测器的第一方向排列。一个发光单元与多个接收像素相对应，能够进一步节省激光器数量，降低发射端器件成本。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (14)

1.一种激光雷达的收发装置，其特征在于，包括：
发射模块，所述发射模块包括：线阵光源，所述线阵光源包括：沿第一方向排布的多个发光单元，每个发光单元适宜于发射探测光；
扫描装置，所述扫描装置适宜于将所述探测光反射至三维空间；
所述探测光被障碍物反射后形成回波光；
探测模块，所述探测模块包括：面阵探测器，所述面阵探测器包括：沿第一方向和第二方向呈阵列排布的多个接收单元；
所述扫描装置绕至少一个转轴旋转，使沿所述面阵探测器的第二方向排列的多个接收单元依次接收回波光。
2.如权利要求1所述的收发装置，其特征在于，每个所述发光单元为独立寻址和独立控制的发光单元。
3.如权利要求2所述的收发装置，其特征在于，所述发光单元为单粒激光器；或者所述多个发光单元集成在同一芯片上。
4.如权利要求1所述的收发装置，其特征在于，所述接收单元包括：多个接收像素，所述多个接收像素沿所述面阵探测器的第一方向排列。
5.如权利要求4所述的收发装置，其特征在于，每个发光单元所产生探测光的光束的截面积，沿线阵光源的第一方向的尺寸大于沿线阵光源的第二方向的尺寸。
6.如权利要求5所述的收发装置，其特征在于，所述接收单元包括：k个接收像素，k为大于1的整数；
每个发光单元所产生探测光的光束的截面积，沿所述线阵光源的第一方向尺寸与沿所述线阵光源的第二方向的尺寸的比值为k:1。
7.如权利要求4～6中任一项所述的收发装置，其特征在于，每个发光单元的发光区域，沿所述线阵光源的第一方向的尺寸大于沿所述线阵光源的第二方向的尺寸，其中所述线阵光源的第二方向垂直所述线阵光源的第一方向。
8.如权利要求7所述的收发装置，其特征在于，每个发光单元的发光区域沿所述线阵光源的第一方向的尺寸与沿所述线阵光源的第二方向的尺寸的比值为k:1。
9.如权利要求4～6中任一项所述的收发装置，其特征在于，还包括：发射光学组件，所述发射光学组件位于所述探测光的光路上，所述发射光学组件包括：至少一个扩束元件；
经所述发射光学组件传输的探测光，沿所述线阵光源的第一方向的发散角大于沿所述线阵光源的第二方向的发散角。
10.如权利要求9所述的收发装置，其特征在于，经所述发射光学组件传输的探测光，沿所述线阵光源的第一方向的发散角与沿所述线阵光源的第二方向的发散角的比值为k:1。
11.如权利要求9所述的收发装置，其特征在于，每个发光单元的发光区域沿所述线阵光源的第一方向的尺寸与沿所述线阵光源的第二方向的尺寸相等。
12.如权利要求4所述的收发装置，其特征在于，所述多个接收单元中接收像素的数量相等。
13.如权利要求1所述的收发装置，其特征在于，所述扫描单元包括：转镜，所述转镜的转轴平行于所述线阵光源的第一方向。
14.一种激光雷达，其特征在于，包括：
收发装置，所述收发装置为权利要求1～13中任一项所述的收发装置。
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