CN212694023U - 光接收系统、激光雷达以及关联成像系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种光接收系统、激光雷达以及关联成像系统。通过将所述第一探测接收面的直径d₁设置为5％×L₁≤d₁≤90％×L₂(或将所述滤波接收面的直径d₂设置为5％×L₁≤d₂≤90％×L₂)，可以对所述会聚光束中含有的环境光进行过滤，且限制光束，使得探测到所述会聚光束中含有所述被测物的有效光信息，滤除了散射介质引发的干扰，不会受到散射介质浓度的影响。同时，通过对所述第一探测装置的位置(或所述滤波装置)以及所述第一探测接收面(或所述滤波接收面)的直径进行限制，可以在降低对探测装置尺寸的要求的情况下，确保获得所述被测物的有效光信息，降低了制作成本，提升了探测性能。

Description

光接收系统、激光雷达以及关联成像系统

技术领域

本申请涉及光学技术领域，特别是涉及一种光接收系统、激光雷达以及关联成像系统。

背景技术

激光雷达具有抗干扰能力强、结构较简单、使用方便，无论在军用领域还是民用生产、生活的各个领域得到了日益广泛的应用和不断的扩展，成为社会发展服务中不可或缺的高技术手段。伴随着目前人工智能技术开发的热潮，激光雷达在汽车无人驾驶、无人机、智能扫地机器人等领域得到前所未有的青睐，为激光雷达应用开辟了广阔的市场。

然而，激光在进行目标探测的过程中，由于散射介质，如雨、雪、雾霾和扬尘等大气状况、悬浮物和其他颗粒物、生物体组织和生物材料等包含各种可引发散射的生物小颗粒的存在，会形成大量散射介质引发的干扰，降低激光雷达的检测精度，无法对目标进行正常探测。

实用新型内容

基于此，有必要针对大量散射介质引发干扰导致的激光雷达检测精度低的问题，提供一种光接收系统、激光雷达以及关联成像系统。

一种光接收系统。所述光接收系统包括光接收装置与第一探测装置。所述光接收装置用于接收被测物反射的反射光束，并将所述反射光束进行会聚，形成会聚光束。所述第一探测装置的第一探测接收面的几何中心与所述光接收装置的焦点重合，用于探测所述会聚光束，并将所述会聚光束转换为电信号。所述第一探测接收面的直径d₁设置为5％×L₁≤d₁≤90％×L₂。

其中，L₁为待测视场在所述光接收装置形成的焦平面位置处的傅里叶展开基级空间尺寸。L₂为所述待测视场在所述焦平面位置处的傅里叶展开总空间尺寸。所述待测视场为所述被测物与散射介质形成的待测空间。

在一个实施例中，本申请提供一种光接收系统包括光接收装置与滤波装置。所述光接收装置用于接收被测物反射的反射光束，并将所述反射光束进行会聚，形成会聚光束。所述滤波装置的滤波接收面的几何中心与所述光接收装置的焦点重合，用于对所述会聚光束进行滤波。所述滤波接收面的直径d₂设置为5％×L₁≤d₂≤90％×L₂。

其中，L₁为所述待测视场在所述光接收装置形成的焦平面位置处的傅里叶展开基级空间尺寸。L₂为所述待测视场在所述焦平面位置处的傅里叶展开总空间尺寸。所述待测视场为所述被测物与散射介质形成的待测空间。

在一个实施例中，所述光接收系统还包括第二探测装置。所述第二探测装置设置于所述光接收装置的光轴，用于探测经所述滤波装置滤波后的所述会聚光束，并将所述会聚光束转换为电信号。

在一个实施例中，所述光接收装置为单透镜或透镜组或超材料透镜组。

在一个实施例中，本申请提供一种激光雷达。所述激光雷达包括上述实施例中任一实施例的所述光接收系统。

所述激光雷达还包括光发射装置。所述光发射装置用于发射激光光束至所述待测视场，所述激光光束经所述待测视场中所述被测物反射形成所述反射光束。

在一个实施例中，所述激光雷达还包括数据处理装置，所述数据处理装置用于获取所述电信号，并对所述电信号进行数据处理，获取所述被测物的信息。

在一个实施例中，本申请提供一种关联成像系统。所述关联成像系统包括上述实施例中任一实施例的所述光接收系统。

在一个实施例中，所述关联成像系统还包括光源装置与空间光调制装置。所述光源装置用于发射激光光束。所述空间光调制装置用于对所述激光光束进行调制，形成调制激光光束，所述调制激光光束照射至所述待测视场，所述调制激光光束经所述待测视场中所述被测物反射形成所述反射光束。

在一个实施例中，所述关联成像系统还包括信号处理控制装置与控制装置。所述信号处理控制装置用于获取所述电信号，并发出调制信号。所述控制装置分别与所述信号处理控制装置和所述空间光调制装置连接。所述控制装置根据所述调制信号对所述空间光调制装置进行控制，所述信号处理控制装置根据所述调制信号与所述电信号进行计算，获得所述待测视场中所述被测物的图像。

上述光接收系统、激光雷达以及关联成像系统，通过所述光接收装置将所述反射光束(被测物反射)进行会聚，形成所述会聚光束。所述会聚光束被所述第一探测装置接收探测。所述第一探测装置将所述会聚光束转换为电信号，应用于激光雷达、鬼成像系统等探测系统，以获取所述被测物的信息。所述被测物的信息可以为目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。从而，实现对所述被测物进行探测、跟踪和识别等。

其中，所述光接收装置可以对所述反射光束(被测物反射)进行傅里叶变换，形成傅里叶谱，在所述焦平面位置处展现频域信息。通过将所述第一探测接收面的几何中心与所述光接收装置的焦点重合，使得所述第一探测接收面与所述焦平面在同一平面上。

所述第一探测接收面为所述第一探测装置的光有效接收面。L₁为所述待测视场在所述焦平面位置处的傅里叶展开基级空间尺寸，即表征了频域信息的基级信息。L₂为所述待测视场在所述焦平面位置处的傅里叶展开总空间尺寸，即表征了频域信息的全部信息。通过将所述第一探测接收面的直径d₁设置为5％×L₁≤d₁≤90％×L₂，可以对所述会聚光束中含有的环境光进行过滤，且限制光束，使得所述第一探测接收面探测到所述会聚光束中含有所述被测物的有效光信息，滤除了散射介质引发的干扰。

同时，通过对所述第一探测装置的位置以及所述第一探测接收面的直径进行限制，可以在降低对探测装置尺寸的要求的情况下，确保获得所述被测物的有效光信息，降低了制作成本，提升了探测性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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为本申请提供的一个实施例中光接收系统的结构示意图。

图2为本申请提供的一个实施例中光接收系统的结构示意图。

图3为本申请提供的一个实施例中光接收系统的结构示意图。

图4为本申请提供的一个实施例中激光雷达的结构示意图。

图5为本申请提供的一个实施例中激光雷达的结构示意图。

图6为本申请提供的一个实施例中关联成像系统的结构示意图。

图7为本申请提供的一个实施例中关联成像系统的结构示意图。

附图标记说明

光接收系统100、光接收装置10、被测物20、第一探测装置30、第一探测接收面310、焦平面110、滤波装置40、滤波接收面410、第二探测装置50、第二探测接收面510、激光雷达200、光发射装置201、数据处理装置202、关联成像系统300、光源装置301、空间光调制装置302、信号处理控制装置303、控制装置304。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

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至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，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，除非另有明确的限定。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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1，图1示出了本申请一实施例中的光接收系统100的系统结构示意图，本申请一实施例提供了的光接收系统100。所述光接收系统100包括光接收装置10与第一探测装置30。所述光接收装置10用于接收被测物20反射的反射光束，并将所述反射光束进行会聚，形成会聚光束。所述第一探测装置30的第一探测接收面310的几何中心与所述光接收装置10的焦点重合，用于探测所述会聚光束。所述第一探测接收面310的直径d₁设置为5％×L₁≤d₁≤90％×L₂。

其中，L₁为待测视场在所述光接收装置10的焦平面110位置处的傅里叶展开基级空间尺寸。L₂为所述待测视场在所述焦平面110位置处的傅里叶展开总空间尺寸。所述待测视场为所述被测物20与散射介质形成的待测空间。

本实施例中，通过所述光接收装置10将所述反射光束(被测物反射)进行会聚，形成所述会聚光束。所述会聚光束被所述第一探测装置30接收探测。所述第一探测装置30将所述会聚光束转换为电信号，应用于激光雷达、鬼成像系统等探测系统，以获取所述被测物20的信息。所述被测物20的信息可以为目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。从而，实现对所述被测物20进行探测、跟踪和识别等。

其中，所述光接收装置10可以对所述反射光束(被测物反射)进行傅里叶变换，形成傅里叶谱，在所述焦平面110位置处展现频域信息。通过将所述第一探测接收面310的几何中心与所述光接收装置10的焦点重合，使得所述第一探测接收面310与所述焦平面110在同一平面上。

所述第一探测接收面310为所述第一探测装置30的光有效接收面。L₁为所述待测视场在所述焦平面110位置处的傅里叶展开基级空间尺寸，即表征了频域信息的基级信息。L₂为所述待测视场在所述焦平面110位置处的傅里叶展开总空间尺寸，即表征了频域信息的全部信息。其中，所述待测视场为所述被测物20与散射介质形成的待测空间，可以理解为：所述待测视场为所述被测物20以及所述被测物20周围的散射介质、物体等形成的待测区域。

其中，当散射介质浓度较低时，可以认为L₁为所述被测物20在所述光接收装置10的焦平面110位置处的傅里叶展开基级空间尺寸。L₂为所述被测物20在所述焦平面110位置处的傅里叶展开总空间尺寸。

当所述被测物20所在的环境中散射介质浓度偏低或偏高的情况下，通过将所述第一探测接收面310的直径d₁设置为5％×L₁≤d₁≤90％×L₂，可以对所述会聚光束中含有的环境光进行过滤，且限制光束，使得所述第一探测接收面310探测到所述会聚光束中含有所述被测物20的有效光信息，滤除了散射介质等引发的干扰，不会受到散射介质浓度的影响。

同时，所述第一探测接收面310的直径d₁设置为5％×L₁≤d₁≤90％×L₂，可以使得所述第一探测装置30的光有效接收面小于所述焦平面110。此时，由于L₁为所述待测视场在所述焦平面110位置处的傅里叶展开基级空间尺寸，表征了频域信息的基级信息，L₂为所述待测视场在所述焦平面110位置处的傅里叶展开总空间尺寸，表征了频域信息的全部信息，仍然可以探测到所述会聚光束中含有所述被测物20的有效光信息。

并且，所述第一探测装置30的光有效接收面小于所述焦平面110时，可以减小所述第一探测装置30的尺寸。相比于传统的探测结构，通过对所述第一探测装置30的位置以及所述第一探测接收面310的直径进行限制，可以在降低对探测装置尺寸的要求的情况下，确保获得所述被测物20的有效光信息，降低了制作成本，提升了探测性能。

在一个实施例中，所述第一探测装置30可以为雪崩光电二极管(Avalanche PhotoDiode，APD)探测器、PIN(positive-intrinsic-negative，P型半导体-杂质-N型半导体)、单光子接收器、MPPC(Multi Pixel Photon Counters，硅光电倍增管)等，或可以是上述功能器件的单个或者多个阵列组成的探测器。

在一个实施例中，所述光接收装置10为单透镜或透镜组或超材料透镜组。

本实施例中，所述光接收装置10可以为凸透镜或者与其他透镜间的组合。所述光接收装置10可以为所述超材料透镜组。所述超材料透镜组的材料可以为硅、氮化硅、氧化硅或氮氧化硅或其他氧化物薄膜材料等。通过所述超材料透镜组，可以提高结构光探测和识别的分辨率。并且，所述超材料透镜组没有曲线表面，便于集成化。

通过所述单透镜或所述透镜组或所述超材料透镜组，可以接收所述被测物20反射的反射光束，并将所述反射光束进行会聚形成所述会聚光束，至所述第一探测装置30。

在一个实施例中，所述光接收装置10为单透镜。所述单透镜的焦距为100mm。所述第一探测接收面310(探测器靶面)的直径为0.2mm。根据所述第一探测接收面310的几何中心将所述第一探测装置30设置在所述单透镜的光轴上，且将所述第一探测接收面310的几何中心(探测器靶面中心)与所述单透镜的焦点重合。此时，所述第一探测接收面310距离所述单透镜的透镜中心的距离为100mm。

在一个实施例中，若所述光接收系统100与所述被测物20的距离在200m以上时，所述第一探测装置30设置在所述单透镜的光轴上，且将所述第一探测接收面310距离所述单透镜的透镜中心的距离设置在f±0.05mm范围内。其中，f为所述光接收装置10的焦距。

在一个实施例中，所述光接收装置10为三镜片镜头组。所述三镜片镜头组的等效镜头焦距为200mm。所述第一探测接收面310(探测器靶面)的直径为0.05mm。根据所述第一探测接收面310的几何中心将所述第一探测装置30设置在所述三镜片镜头组的光轴上，所述第一探测接收面310的几何中心与所述三镜片镜头组的焦点重合。此时，所述第一探测接收面310距离所述三镜片镜头组中心的距离为200mm。

在一个实施例中，若所述光接收系统100与所述被测物20的距离在200m以上时，所述第一探测装置30设置在所述三镜片镜头组的光轴上，且将所述第一探测接收面310距离所述三镜片镜头组中心的距离设置在f±0.2mm范围内。其中，f为所述三镜片镜头组的等效镜头焦距。

请参见图2，在一个实施例中，本申请提供一种光接收系统100包括光接收装置10与滤波装置40。所述光接收装置10用于接收被测物20反射的反射光束，并将所述反射光束进行会聚，形成所述会聚光束。所述滤波装置40的滤波接收面410的几何中心与所述光接收装置10的焦点重合，用于对所述会聚光束进行滤波。所述滤波接收面410的直径d₂设置为5％×L₁≤d₂≤90％×L₂。

其中，L₁为所述待测视场在所述光接收装置10的焦平面110位置处的傅里叶展开基级空间尺寸。L₂为所述待测视场在所述焦平面110位置处的傅里叶展开总空间尺寸。

本实施例中，所述光接收装置10可以对所述反射光束(被测物反射)进行傅里叶变换，形成傅里叶谱，在所述焦平面110位置处展现频域信息。通过将所述滤波接收面410的几何中心与所述光接收装置10的焦点重合，使得所述滤波接收面410与所述焦平面110在同一平面上。

所述滤波接收面410为所述滤波装置40的光有效接收面。通过将所述滤波接收面410的直径d₂设置为5％×L₁≤d₂≤90％×L₂，可以对所述探测光束中含有的环境光进行过滤，且限制光束，使得所述滤波接收面410允许所述探测光束中含有所述被测物20的有效光信息通过，滤除了散射介质引发的干扰。

同时，所述滤波接收面410的直径d₂设置为5％×L₁≤d₂≤90％×L₂，可以使得所述滤波接收面410的光有效接收面小于所述焦平面110。此时，由于L₁为所述待测视场在所述焦平面110位置处的傅里叶展开基级空间尺寸，表征了频域信息的基级信息，L₂为所述待测视场在所述焦平面110位置处的傅里叶展开总空间尺寸，表征了频域信息的全部信息，仍然可以探测到所述会聚光束中含有所述被测物20的有效光信息。

并且，所述滤波装置40的光有效接收面小于所述焦平面110时，可以减小所述滤波装置40的尺寸。相比于传统的滤波结构，通过对所述滤波装置40的位置以及所述滤波接收面410的直径进行限制，可以在降低对所述滤波装置40尺寸的要求的情况下，确保获得所述被测物20的有效光信息，并及时传输至探测器进行探测，从而降低了制作成本，提升了探测性能。

请参见图3，在一个实施例中，所述光接收系统100还包括第二探测装置50。所述第二探测装置50设置于所述光接收装置10的光轴，用于探测经所述滤波装置40滤波后的所述会聚光束。

本实施例中，所述滤波装置40可以对所述会聚光束中含有的环境光进行过滤，且限制光束，使得所述滤波接收面410允许所述会聚光束中含有所述被测物20的有效光信息通过，滤除了散射介质引发的干扰。所述第二探测装置50探测所述被测物20的有效光信息，并将所述有效光信息转换为电信号，应用于激光雷达、鬼成像系统等探测系统，以获取所述被测物20的信息。

所述第二探测装置50可以为雪崩光电二极管(Avalanche Photo Diode，APD)探测器、PIN(positive-intrinsic-negative，P型半导体-杂质-N型半导体)、单光子接收器、MPPC(Multi Pixel Photon Counters，硅光电倍增管)等，或可以是上述功能器件的单个或者多个阵列组成的探测器。

在一个实施例中，所述第二探测装置50的第二探测接收面510的直径大于所述滤波接收面410的直径。

本实施例中，通过设置所述第二探测接收面510的直径大于所述滤波接收面410的直径，且所述第二探测装置50靠近所述滤波装置40设置，可以使得所述第二探测装置50最大范围的探测接收经所述滤波装置40滤波后的所述会聚光束，进而更加准确地反应所述被测物20的信息。

在一个实施例中，所述第二探测装置50的尺寸不做具体限定，可以根据实际需求进行选取。

在一个实施例中，所述光接收装置10为单透镜。所述单透镜的焦距为100mm。所述滤波装置40的所述滤波接收面410的直径为0.05mm。所述第二探测装置50的所述第二探测接收面510的直径为1mm。根据所述滤波接收面410的几何中心与所述第二探测接收面510的几何中心将所述滤波装置40与所述第二探测装置50依次分别设置在所述单透镜的光轴上。且所述滤波接收面410的几何中心与所述单透镜的焦点重合。此时，所述滤波接收面410距离所述单透镜的透镜中心的距离为100mm。通过所述第二探测装置50探测经所述滤波装置40滤波后的所述会聚光束。

在一个实施例中，若所述光接收系统100与所述被测物20的距离在200m以上时，所述滤波装置40设置在所述单透镜的光轴上，且将所述滤波接收面410距离所述单透镜的透镜中心的距离设置在f±0.05mm范围内。其中，f为所述光接收装置10的焦距。

在一个实施例中，所述滤波装置40为孔径光阑。

本实施例中，所述滤波装置40为孔径光阑，所述孔径光阑的孔径尺寸设置为5％×L₁≤d₂≤90％×L₂。通过设置所述孔径光阑的孔径尺寸，对所述会聚光束进行限制，有效的控制成像光束光能量。通过所述孔径光阑的孔径尺寸设置为5％×L₁≤d₂≤90％×L₂，可以对所述会聚光束中含有的环境光进行过滤，且限制光束，使得允许所述会聚光束中含有所述被测物20的有效光信息通过，滤除了散射介质引发的干扰，不会受到散射介质浓度的影响。

请参见图4、图5，在一个实施例中，本申请提供一种激光雷达200。所述激光雷达200包括上述实施例中任一实施例的所述光接收系统100。所述激光雷达200还包括光发射装置201。所述光发射装置201用于发射激光光束至所述待测视场，所述激光光束经所述待测视场中所述被测物20反射形成所述反射光束。

本实施例中，所述光发射装置201可以为激光器。所述光接收系统100接收所述被测物20反射的所述反射光束，并基于所述反射光束与所述光发射装置201发射的所述激光光束进行比较，进行相应的数据处理后，可以获得所述被测物20的相关信息。具体地，所述被测物20的相关信息可以为目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。从而，实现对所述被测物20进行探测、跟踪和识别等。

请参见图4、图5，在一个实施例中，所述激光雷达200还包括数据处理装置202。所述第一探测装置30(或所述第二探测装置50)用于对所述会聚光束进行探测，并将所述会聚光束转换为电信号。所述数据处理装置202用于获取所述电信号，并对所述电信号进行数据处理，获取所述被测物20的信息。

所述数据处理装置202包括但不限于中央处理器(Center Processor Unit，CPU)、嵌入式微控制器(Micro Controller Unit，MCU)、嵌入式微处理器(Micro ProcessorUnit，MPU)、嵌入式片上系统(System on Chip，SOC)或计算机等。

其中，所述数据处理装置202可以采用时间飞行法、相位法和/或调频连续波法等，以确定所述被测物20的相关信息。同时，所述光接收系统100还包括处理电路，分别与所述第一探测装置30和所述数据处理装置连接，用于检测是否接收到所述探测光束，并进行信号整形、放大、降噪等处理，将处理后的信号传输至所述数据处理装置202。

例如，根据所述光接收系统100中所述第一探测装置30(或所述第二探测装置50)接收到的所述会聚光束，可以确定所述被测物20的距离。根据所述光发射装置201发射的所述激光光束与所述会聚光束接收之间的时间差，并根据时间差，计算确定所述被测物20的距离。同时，根据所述被测物20的距离和激光发射的角度，通过简单地几何变化可以推导出所述被测物20的位置信息。

在一个实施例中，所述激光雷达200可以为激光测距雷达、激光测速雷达、激光成像雷达、大气探测激光雷达、跟踪雷达等，可以广泛应用于机器人、无人驾驶、无人车等领域。

请参见图6、图7，在一个实施例中，本申请提供一种关联成像系统300。所述关联成像系统300包括上述实施例中任一实施例的所述光接收系统100。

本实施例中，所述关联成像系统300还包括光源装置301、空间光调制装置302。所述光源装置301用于发射激光光束。所述空间光调制装置302用于对所述激光光束进行调制，形成调制激光光束，所述调制激光光束照射至所述待测视场，所述调制激光光束经所述待测视场中所述被测物(20)反射形成所述反射光束。

所述关联成像系统300还包括信号处理控制装置303与控制装置304。所述控制装置304分别与所述信号处理控制装置303和所述空间光调制装置302连接。所述控制装置304的输入端与所述信号处理控制装置303连接，所述控制装置304的输出端与所述空间光调制装置302连接。

所述第一探测装置30(或所述第二探测装置50)接收到的所述会聚光束，并将所述会聚光束转换成电信号。所述信号处理控制装置303用于获取所述电信号，并控制所述控制装置304发出调制信号。所述控制装置304用于根据所述调制信号对所述空间光调制装置302进行控制。所述信号处理控制装置303根据所述调制信号与所述探测电信号进行计算，获得所述待测视场中所述被测物20的图像。

所述控制装置304根据所述调制信号对所述空间光调制装置302进行控制，进而实现对所述激光光束的调制，形成所述调制激光光束。所述信号处理控制装置303根据所述调制信号与所述电信号进行计算(如关联运算或压缩感知算法等)，获得被测物20的图像。具体地，所述信号处理控制装置303与所述控制装置304可以为微控制单元或计算机等，用于对所述空间光调制装置302进行控制以及对探测数据进行数据处理运算等。

其中，所述光源装置301可以为激光器等。所述空间光调制装置302可以为数字微镜器件(Digital Micromirror Device，DMD)、声光偏转器(Acousto Optical Deflectors，AOD)或者超材料(可以是光操纵超材料)等。所述第一探测装置30(或所述第二探测装置50)可以为没有空间分辨能力的单像素探测器或桶探测器等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光接收系统，其特征在于，包括：

光接收装置(10)，用于接收被测物(20)反射的反射光束，并将所述反射光束进行会聚，形成会聚光束；

第一探测装置(30)，所述第一探测装置(30)的第一探测接收面(310)的几何中心与所述光接收装置(10)的焦点重合，用于探测所述会聚光束，并将所述会聚光束转换为电信号；

所述第一探测接收面(310)的直径d₁设置为5％×L₁≤d₁≤90％×L₂；

其中，L₁为待测视场在所述光接收装置(10)的焦平面(110)位置处的傅里叶展开基级空间尺寸，L₂为所述待测视场在所述焦平面(110)位置处的傅里叶展开总空间尺寸；

所述待测视场为所述被测物(20)与散射介质形成的待测空间。

2.一种光接收系统，其特征在于，包括：

光接收装置(10)，用于接收被测物(20)反射的反射光束，并将所述反射光束进行会聚，形成会聚光束；

滤波装置(40)，所述滤波装置(40)的滤波接收面(410)的几何中心与所述光接收装置(10)的焦点重合，用于对所述会聚光束进行滤波；

所述滤波接收面(410)的直径d₂设置为5％×L₁≤d₂≤90％×L₂；

其中，L₁为待测视场在所述光接收装置(10)的焦平面(110)位置处的傅里叶展开基级空间尺寸，L₂为所述待测视场在所述焦平面(110)位置处的傅里叶展开总空间尺寸；

所述待测视场为所述被测物(20)与散射介质形成的待测空间。

3.根据权利要求2所述的光接收系统，其特征在于，所述光接收系统还包括：

第二探测装置(50)，所述第二探测装置(50)设置于所述光接收装置(10)的光轴，用于探测经所述滤波装置(40)滤波后的所述会聚光束，并将所述会聚光束转换为电信号。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的光接收系统，其特征在于，所述光接收装置(10)为单透镜或透镜组或超材料透镜组。

5.一种激光雷达，其特征在于，包括权利要求1或权利要求3所述的光接收系统。

6.根据权利要求5所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达还包括：

光发射装置(201)，用于发射激光光束至所述待测视场，所述激光光束经所述待测视场中所述被测物(20)反射形成所述反射光束。

7.根据权利要求6所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达还包括：

数据处理装置(202)，用于获取所述电信号，并对所述电信号进行数据处理，获取所述被测物(20)的信息。

8.一种关联成像系统，其特征在于，包括权利要求1或权利要求3所述的光接收系统。

9.根据权利要求8所述的关联成像系统，其特征在于，所述关联成像系统还包括：

光源装置(301)，用于发射激光光束；

空间光调制装置(302)，用于对所述激光光束进行调制，形成调制激光光束，所述调制激光光束照射至所述待测视场，所述调制激光光束经所述待测视场中所述被测物(20)反射形成所述反射光束。

10.根据权利要求9所述的关联成像系统，其特征在于，所述关联成像系统还包括：

信号处理控制装置(303)，用于获取所述电信号，并发出调制信号；

控制装置(304)，分别与所述信号处理控制装置(303)和所述空间光调制装置(302)连接；

所述控制装置(304)根据所述调制信号对所述空间光调制装置(302)进行控制，所述信号处理控制装置(303)根据所述调制信号与所述电信号进行计算，获得所述待测视场中所述被测物(20)的图像。

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