CN206584045U - 一种激光雷达 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种激光雷达，包括：激光发射器的发射端与该圆锥镜的顶点相对，用于向该圆锥镜的顶点发射激光，该圆锥镜的圆锥角为90度，用于在与该激光的入射方向垂直的平面上，将该激光反射为360度的线结构光，以射向周围环境中的物体，该全景镜头，用于接收该周围环境中物体反射的激光，并将该激光入射至该成像透镜，该成像透镜，用于将入射的该激光成像至该图像传感器的感光芯片上，该图像传感器，用于将成像于该感光芯片上的光信号转换为电信号，并将该电信号发送给该图像处理器，该图像处理器，用于将该电信号解析为该周围环境中物体的雷达图像。全景镜头安装简单、方便，图像处理的复杂度低。

Description

一种激光雷达

技术领域

本实用新型属于雷达探测领域，尤其涉及一种激光雷达。

背景技术

由于激光雷达分辨率高、隐蔽性好、抗干扰性、低空探测性优良以及体积小、重量轻，不仅被应用于军事活动中来获取战场情报，还被广泛应用于资源勘探、城市规划、农业开发、水利工程、土地利用、环境监测、交通通讯、防震减灾及国家重点建设项目等方面，为国民经济、社会发展和科学研究提供了极为重要的原始资料，并取得了显著的经济效益。

常用的激光雷达主要采用激光发射装置将激光射向周围环境中的物体，并在激光雷达上安装多个镜头来采集不同方位中的物体反射的激光信号，激光雷达将这些镜头采集的激光信号进行处理形成周围物体的图像后，再将多个图像进行拼接，形成周围环境中物体的图像。

现有的激光雷达采用多个镜头采集不同方位中物体反射的激光信号，一方面，使用的镜头数量过多，安装复杂，另一方面，在成像过程中，需要对各个镜头获得的多个图像进行拼接，增加了成像处理的复杂度。

实用新型内容

本实用新型提供一种激光雷达，旨在解决现有的激光雷达镜头数量过多，安装复杂的问题，以及，在对周围物体成像过程中，对各个镜头获得的多个图像进行拼接，成像复杂度高的问题。

本实用新型提供的一种激光雷达，包括：激光发射器、圆锥镜、全景镜头、成像透镜、图像传感器和图像处理器，该激光发射器的发射端与该圆锥镜的顶点相对，用于向该圆锥镜的顶点发射激光，该圆锥镜的圆锥角为90度，用于在与该激光的入射方向垂直的平面上，将该激光反射为360度的线结构光，以射向周围环境中的物体，该全景镜头，用于接收该周围环境中物体反射的激光，并将该激光入射至该成像透镜，该成像透镜，用于将入射的该激光成像至该图像传感器的感光芯片上，该图像传感器，用于将成像于该感光芯片上的光信号转换为电信号，并将该电信号发送给该图像处理器，该图像处理器，用于将该电信号解析为该周围环境中物体的雷达图像。

本实用新型提供的一种激光雷达，该激光雷达包括：激光发射器、圆锥镜、全景镜头、成像透镜、图像传感器和图像处理器，该激光发射器的发射端与该圆锥镜的顶点相对，用于向该圆锥镜的顶点发射激光，该圆锥镜的圆锥角为90度，用于在与该激光的入射方向垂直的平面上，将该激光反射为360度的线结构光，以射向周围环境中的物体，该全景镜头，用于接收该周围环境中物体反射的激光，并将该激光入射至该成像透镜，该成像透镜，用于将入射的该激光成像至该图像传感器的感光芯片上，该图像传感器，用于将成像于该感光芯片上的光信号转换为电信号，并将该电信号发送给该图像处理器，该图像处理器，用于将该电信号解析为该周围环境中物体的雷达图像。本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：一方面，仅需要采用一全景镜头就可360度的接收周围环境中的物体反射的激光，全景镜头安装简单、方便；另一方面，由于从全景镜头入射到成像镜头的激光为周围环境中的物体360度反射的激光，激光雷达在进行成像处理时，可以直接形成周围环境中物体的雷达图像，无需进行拼接，降低了图像处理的复杂度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的一些实施例。

图1是本实用新型实施例提供的一种激光雷达的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种激光雷达的结构示意图。

具体实施方式

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而非全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的一种激光雷达的结构示意图，激光雷达包括：激光发射器1、圆锥镜2、全景镜头3、成像透镜4、图像传感器5和图像处理器6；

激光发射器1的发射端与圆锥镜2的顶点相对，用于向圆锥镜2的顶点发射激光。

激光发射器1的发射端与圆锥镜2顶点相对，发射的激光可以垂直的入射到圆锥镜2的顶点所在的平面。如图1中所示，该激光会入射到圆锥镜2的锥面上，即反射面上。

圆锥镜2的圆锥角为90度，用于在与该激光的入射方向垂直的平面上，将该激光反射为360度的线结构光，以射向周围环境中的物体。

该周围环境为该雷达激光所探测的环境。圆锥镜2的圆锥角为90度，入射到圆锥面的激光经反射，与入射光呈90度角反射至周围环境中的物体。该激光入射至圆锥角2的圆锥面上，经圆锥面反射在于该激光的入射方向垂直的平面上产生360度的线结构光。

全景镜头3，用于接收该周围环境中物体反射的激光，并将该激光入射至成像透镜4。

全景镜头3为非球面反射镜或全景环形透镜。图1和图2为本实用新型实施例提供的两种激光雷达的结构示意图。图1中的全景镜头采用非球面反射镜，图2中的全景镜头采用全景环形透镜，二者均可以接收周围环境360度方向和垂直方向中物体反射的激光，因此，采用全景镜头3不仅降低了镜头安装的复杂度，对于大视场立体成像来说，立体图像对应点匹配容易，计算简单，避免了成像过程中图像的拼接，降低了图像处理的复杂度。

成像透镜4，用于将入射的该激光成像至图像传感器5的感光芯片上。

成像透镜4和图像传感器5的中心在同一中心轴上，成像透镜4将入射的激光进行成像至图像传感器5的感光芯片上。

图像传感器5，用于将成像于该感光芯片上的光信号转换为电信号，并将该电信号发送给所述图像处理器6。

图像传感器5为面阵电荷耦合元件(Charge-coupled Device，CCD)或面阵互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)，其中CCD或CMOS包括感光芯片。图1和图2示出了两种激光雷达中全景镜头3、成像透镜4、图像传感器5和图像处理器6的位置关系，在实际应用中，全景镜头3、成像透镜4、图像传感器5和图像处理器6的位置不作限制，只要能实现本实施例所描述的功能即可。

图像处理器6，用于将该电信号解析为该周围环境中的物体的雷达图像。

进一步地，全景镜头3、成像透镜4和图像传感器5的中心均在同一中心轴上。

本实用新型实施例中，该激光雷达包括：激光发射器1、圆锥镜2、全景镜头3、成像透镜4、图像传感器5和图像处理器6，激光发射器1的发射端与圆锥镜2的顶点相对，用于向圆锥镜2的顶点发射激光，圆锥镜2的圆锥角为90度，用于在与该激光的入射方向垂直的平面上，将该激光反射为360度的线结构光，以射向周围环境中的物体，全景镜头3用于接收该周围环境中物体反射的激光，以使该激光入射至成像透镜4，成像透镜4用于将入射的该激光成像至图像传感器5的感光芯片上，图像传感器5用于将成像于该感光芯片上的光信号转换为电信号，并将该电信号发送给图像处理器6，图像处理器6用于将该电信号解析为该周围环境中的物体的雷达图像。这样，一方面，仅需要采用一全景镜头就可360度的接收周围环境中的物体反射的激光，全景镜头安装简单、方便；另一方面，由于从全景镜头入射到成像镜头的激光为周围环境中的物体360度反射的激光，激光雷达在进行成像处理时，可以直接形成周围环境中物体的雷达图像，无需进行拼接，降低了图像处理的复杂度。

以上为对本实用新型所提供的激光雷达的描述，对于本领域的技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (4)

1.一种激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括：激光发射器、圆锥镜、全景镜头、成像透镜、图像传感器和图像处理器；

所述激光发射器的发射端与所述圆锥镜的顶点相对，用于向所述圆锥镜的顶点发射激光；

所述圆锥镜的圆锥角为90度，用于在与所述激光的入射方向垂直的平面上，将所述激光反射为360度的线结构光，以射向周围环境中的物体；

所述全景镜头，用于接收所述周围环境中物体反射的激光，并将所述激光入射至所述成像透镜；

所述成像透镜，用于将入射的所述激光成像至所述图像传感器的感光芯片上；

所述图像传感器，用于将成像于所述感光芯片上的光信号转换为电信号，并将所述电信号发送给所述图像处理器；

所述图像处理器，用于将所述电信号解析为所述周围环境中的物体的雷达图像。

2.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述全景镜头、所述成像透镜和所述图像传感器的中心均在同一中心轴上。

3.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述全景镜头为非球面反射镜或全景环形透镜。

4.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，

所述图像传感器为面阵电荷耦合元件或面阵互补金属氧化物半导体。