CN220872045U - 用于激光雷达中镜头的测试装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及用于激光雷达中镜头的测试装置。镜头包括彼此固定设置的第一光学组件和第二光学组件。测试装置包括：第一光源，设置成向所述第一光学组件发射形成第一图案的第一测试光；第一成像透镜，设置成从所述第一光学组件接收并汇聚所述第一测试光；第一相机，用于对经汇聚的第一测试光进行成像，以得到所述第一图案的像；第二光源，设置成向所述第二光学组件发射形成第二图案的第二测试光；第二成像透镜，设置成从所述第二光学组件接收并汇聚所述第二测试光；以及第二相机，用于对经汇聚的第二测试光进行成像，以得到所述第二图案的像。本公开的测试装置允许在激光雷达的生产阶段实现异型镜头的焦距测试，有利于提高异型镜头焦距的测试准确性。

Description

用于激光雷达中镜头的测试装置

技术领域

本公开涉及激光雷达领域，更具体地涉及一种用于激光雷达中镜头的测试装置。

背景技术

激光雷达是以发射激光束来探测目标对象的位置、速度等特征量的雷达系统，是一种将激光技术与光电探测技术相结合的先进探测方式。激光雷达因其分辨率高、隐蔽性好、抗有源干扰能力强、低空探测性能好、体积小及重量轻等优势，被广泛应用于自动驾驶、交通通讯、无人机、智能机器人、资源勘探等领域。

现有的镜头测试系统适用于检测直筒镜头，而激光雷达为了保证结构紧凑、小型化通常不会采用直筒镜头，因此现有的镜头测试系统无法对激光雷达的异型镜头的焦距进行测量。

参见图1，其中示出了激光雷达的示例性结构。激光雷达100可以包括发射单元110、镜头120、接收单元130和旋转单元140。发射单元110可以包括一个或多个光发射器并且配置为发射探测光束。接收单元130可以包括一个或多个光接收器并且配置为接收探测光束经物体反射后的回波光束，并将光信号转换为电信号。镜头120可以包括第一光学组件121、第二光学组件122和分光器123。旋转单元140可以包括用于反射光束的多个反射镜141并且配置成绕轴142旋转。激光雷达100还可以包括数据处理单元(未示出)。数据处理单元可以与接收单元130耦接并且配置为接收并处理电信号，以获得物体的距离和/或反射率信息。

如图1所示，发射单元110发射的探测光束可以经由第一光学组件121传输到分光器123上，分光器123可以将探测光束反射到旋转单元140的反射镜141上，进而旋转的反射镜141可以将探测光束反射到激光雷达外部空间中的不同区域。探测光束经物体反射后的回波光束可以经由旋转单元140的反射镜141反射回分光器123，分光器123可以透射回波光束并进入镜头120的第二光学组件122中，进而回波光束可以经由第二光学组件122传输到接收单元130上。作为示例，在旋转单元140的旋转过程中，可以每隔预设角度(例如0.1度或0.2度)进行一次探测，发射单元110的多个光发射器进行分时依次发射，所有光发射器全部发射完毕即完成一个周期的发射，同时接收单元130的光接收器接收回波光束并产生相应的电信号。

由此可见，激光雷达100的镜头120并非传统的直筒型镜头，而是包含第一光学组件121、第二光学组件122和分光器123的异型镜头，而且经由第一光学组件121传输的探测光束的光路方向与经由第二光学组件122传输的光束的光路方向彼此相交(例如，在分光器123处相交)。

为了准确地将发射单元和接收单元分别放置在发射透镜组和接收透镜组的焦平面上，需要准确测量激光雷达100的镜头120的焦距。然而，由于激光雷达100的镜头120为异型镜头，因此无法使用现有的针对直筒型镜头的镜头测试系统对激光雷达的异型镜头进行焦距测试，具体地，针对异型镜头中第一光学组件121和第二光学组件122分别测试焦距。

背景技术部分的内容仅仅是本公开的发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

实用新型内容

本公开的目的正在于克服现有技术中的上述和/或其他问题，其提供了一种用于激光雷达中镜头的测试装置，可以在激光雷达的生产阶段实现异型镜头的焦距测试。

根据本公开的示例性实施例，提供了一种用于激光雷达中镜头的测试装置，所述镜头包括彼此固定设置的第一光学组件和第二光学组件，所述测试装置包括：第一光源，设置成向所述第一光学组件发射形成第一图案的第一测试光；第一成像透镜，设置成从所述第一光学组件接收并汇聚所述第一测试光；第一相机，用于对经汇聚的第一测试光进行成像，以得到所述第一图案的像；第二光源，设置成向所述第二光学组件发射形成第二图案的第二测试光；第二成像透镜，设置成从所述第二光学组件接收并汇聚所述第二测试光；以及第二相机，用于对经汇聚的第二测试光进行成像，以得到所述第二图案的像。利用所述测试装置，可以针对异型镜头中第一光学组件和第二光学组件分别设置发射形成图案的测试光的光源、成像透镜和相机来测试焦距。利用相机对聚焦后的测试光进行成像，可以得到图案的像，进而结合图案、图案的像和成像透镜的焦距进行分析，可以准确确定异型镜头的第一光学组件和/或第二光学组件的焦距。本公开的测试装置可以满足在激光雷达的生产阶段实现异型镜头焦距的测试，同时确保测试的准确性。

所述测试装置还包括：第一相机调节器，所述第一相机调节器被配置成调节所述第一相机的位姿，以使得所述第一相机能够被设置在所述第一成像透镜的焦平面上；和/或第二相机调节器，所述第二相机调节器被配置成调节所述第二相机的位姿，以使得所述第二相机能够被设置在所述第二成像透镜的焦平面上。相机调节器可以保证相机捕捉到的测试图案在焦平面上得到清晰的成像，减少由于相机位置偏移引起的成像模糊或失真问题，这有助于消除测试过程中引起的误差和偏差，提高测试结果的准确性，此外通过使用相机调节器，操作人员可以轻松地调整相机的位姿，以便将其置于适当的位置，这简化了测试流程，减少了调整相机位置时可能出现的困难和时间成本。

所述测试装置还包括：第一光源调节器，所述第一光源调节器被配置成调节所述第一光源的位姿；和/或第二光源调节器，所述第二光源调节器被配置成调节所述第二光源的位姿。光源调节器可以调整光源的位姿以使其与光学组件的位置和角度相匹配，改善光束的入射角度和路径，从而提高测试结果的准确性，此外通过使用光源调节器，操作人员可以轻松地调整光源的位姿，以便将其置于适当的位置，这简化了测试流程，减少了调整光源位置时可能出现的困难和时间成本。所述测试装置还包括载物底板，用于承载所述镜头和所述测试装置的组件。载物底板可以提供稳定的支撑平台，使得镜头和测试装置的组件能够保持固定的相对位置，这有助于防止镜头和测试装置的组件在测试过程中发生移动或错位，确保测试过程的稳定性。

基于所述第一图案、所述第一成像透镜的焦距和所述第一图案的像获取所述第一光学组件的光学特征参数；和/或基于所述第二图案、所述第二成像透镜的焦距和所述第二图案的像获取所述第二光学组件的光学特征参数。

所述第一图案和/或所述第二图案为具有间隔的两个点。将图案设计为具有间隔的两个点的优势在于图案的对比度高并且图像处理算法简单，便于测试，有助于提高测试的准确性和处理效率。

所述第一光学组件具有第一端和第二端，所述第二光学组件具有第三端和第四端，其中从所述第一端输入并且从所述第二端输出的光束的光路方向与从所述第三端输入并且从所述第四端输出的光束的光路方向彼此相交。

所述第一光学组件包括第一透镜组和用于改变光束传输方向的第一反射镜；和/或所述第二光学组件包括第二透镜组和用于改变光束传输方向的第二反射镜。

所述第一透镜组包括：第一透镜，在第一光路上位于所述第一光源的下游；第二透镜，在所述第一光路上位于所述第一透镜的下游，其中所述第一反射镜在所述第一光路上位于所述第二透镜的下游；和第三透镜，在所述第一光路上位于所述第一反射镜的下游；和/或所述第二透镜组包括：第四透镜，在第二光路上位于所述第二光源的下游；第五透镜，在所述第二光路上位于所述第四透镜的下游，其中所述第二反射镜在所述第二光路上位于所述第五透镜的下游；和第六透镜，在所述第二光路上位于所述第二反射镜的下游。

所述第一光路和所述第二光路分别包括相互垂直的第一方向和第二方向，其中所述第一透镜、所述第二透镜和所述第六透镜的光轴平行于所述第一方向，所述第三透镜、第四透镜和第五透镜的光轴平行于所述第二方向。

所述第一光源发射的沿所述第一方向传输的所述第一测试光经由所述第一反射镜反射后沿所述第二方向传输，所述第二光源发射的沿所述第二方向传输的所述第二测试光经由所述第二反射镜反射后沿所述第一方向传输。

所述第一光学组件与所述第二光学组件形成为一体式部件。

附图说明

附图用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本公开的实施例一起用于解释本公开，并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1示出了激光雷达的示例性结构；

图2为根据本公开示例性实施例的用于激光雷达中镜头的测试装置200的斜视图；

图3为根据本公开示例性实施例的用于激光雷达中镜头的测试装置200的俯视图；

图4为根据本公开示例性实施例的用于激光雷达中镜头的测试装置200的光学示意图；

图5示出了根据本公开示例性实施例的第一测试步骤的流程图；

图6示出了根据本公开示例性实施例的第二测试步骤的流程图；

图7示出了将第一相机定位在第一成像透镜的焦平面上的示例过程；以及

图8示出了将第二相机定位在第二成像透镜的焦平面上的示例过程。

具体实施方式

以下将描述本公开的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本公开公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。

除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”、“耦接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，也不限于是直接的还是间接的连接。

在本公开中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有实施方式以及优选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。在本公开中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有技术特征以及优选特征可以相互组合形成新的技术方案。

在本公开实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图详细描述根据本公开的实施例提供的用于激光雷达中镜头的测试装置。

针对背景技术部分中描述的问题，本公开提出了一种用于激光雷达中镜头的测试装置。所述镜头包括彼此固定设置的第一光学组件和第二光学组件，具体地，所述测试装置包括：第一光源，设置成向所述第一光学组件发射形成第一图案的第一测试光；第一成像透镜，设置成从所述第一光学组件接收并汇聚所述第一测试光；第一相机，用于对经汇聚的第一测试光进行成像，以得到所述第一图案的像；第二光源，设置成向所述第二光学组件发射形成第二图案的第二测试光；第二成像透镜，设置成从所述第二光学组件接收并汇聚所述第二测试光；以及第二相机，用于对经汇聚的第二测试光进行成像，以得到所述第二图案的像。本公开的用于激光雷达中镜头的测试装置允许在激光雷达的生产阶段实现异型镜头的焦距测试，有利于提高异型镜头焦距的测试准确性。

参见图2至图4。图2为根据本公开示例性实施例的用于激光雷达中镜头的测试装置200的斜视图。图3为根据本公开示例性实施例的用于激光雷达中镜头的测试装置200的俯视图。图4为根据本公开示例性实施例的用于激光雷达中镜头的测试装置200的光学示意图。

如上文所述，激光雷达的镜头可以包括彼此固定设置的第一光学组件121和第二光学组件122。如图4所示，第一光学组件121可以具有第一端11和第二端12，第二光学组件122可以具有第三端13和第四端14，从第一端11输入并且从第二端12输出的光束的光路方向与从第三端13输入并且从第四端14输出的光束的光路方向彼此相交。在本公开的一些实施例中，从第一端11输入并且从第二端12输出的光束的光路方向与从第三端13输入并且从第四端14输出的光束的光路方向可以相互垂直。

用于激光雷达中镜头的测试装置200可以包括第一光源210、第一成像透镜220、第一相机230、第二光源240、第二成像透镜250和第二相机260。

第一光源210可以设置成向第一光学组件121的第一端11发射形成第一图案的第一测试光。第一成像透镜220可以设置成从第一光学组件121的第二端12接收并汇聚第一测试光，并且具有已知的或预先确定的焦距。优选地，第一成像透镜220可以是长焦距透镜。第一相机230可以对经汇聚的第一测试光进行成像，以得到第一图案的像。如此，可以基于第一图案、第一成像透镜220的焦距和第一图案的像获取第一光学组件121的光学特征参数(诸如，焦距)。作为示例，第一相机230可以是CCD相机。在一些实施例中，第一光源210可以发射红外光谱范围内的光束，例如具有905nm的波长。在其他实施例中，第一光源210可以发射其他波长的光。

第二光源240可以设置成向第二光学组件122的第三端13发射形成第二图案的第二测试光。第二成像透镜250可以设置成从第二光学组件122的第四端14接收并汇聚第二测试光，并且具有已知的或预先确定的焦距。优选地，第二成像透镜250可以是长焦距透镜。第二相机260可以对经汇聚的第二测试光进行成像，以得到第二图案的像。如此，可以基于第二图案、第二成像透镜220的焦距和第二图案的像获取第二光学组件122的光学特征参数(诸如，焦距)。作为示例，第二相机260可以是CCD相机。在一些实施例中，第二光源240可以发射红外光谱范围内的光束，例如具有905nm的波长。在其他实施例中，第二光源240可以发射其他波长的光。

在本公开的一些实施例中，测试装置200还可以包括第一相机调节器231和/或第二相机调节器261。第一相机调节器231可以被配置成调节第一相机230的位姿。第二相机调节器261可以被配置成调节第二相机260的位姿。在本公开中，术语“相机的位姿”旨在表示相机的三维位置和三维角度，三维位置可以包括相机在三维坐标系(xyz)下的位置，而三维角度可以包括相机的横滚角、俯仰角和偏航角。以此方式，第一相机调节器231可以实现第一相机230的位姿的精细调节，有助于将第一相机230设置在第一成像透镜220的焦平面上，第二相机调节器261可以实现第二相机260的位姿的精细调节，有助于将第一相机260设置在第二成像透镜250的焦平面上。相机调节器可以保证相机捕捉到的测试图案在焦平面上得到清晰的成像，减少由于相机位置偏移引起的成像模糊或失真问题，这有助于消除测试过程中引起的误差和偏差，提高测试结果的准确性，此外通过使用相机调节器，操作人员可以轻松地调整相机的位姿，以便将其置于适当的位置，这简化了测试流程，减少了调整相机位置时可能出现的困难和时间成本。

在本公开的一些实施例中，测试装置200还可以包括第一光源调节器211和/或第二光源调节器241。第一光源调节器211可以被配置成调节第一光源210的位姿。第二光源调节器241可以被配置成调节第二光源241的位姿。在本公开中，术语“光源的位姿”旨在表示光源的三维位置和三维角度，三维位置可以包括光源在三维坐标系(xyz)下的位置，而三维角度可以包括光源的横滚角、俯仰角和偏航角。以此方式，第一光源调节器211可以实现第一光源210的位姿的精细调节，第二光源调节器241可以实现第二光源240的位姿的精细调节。光源调节器可以调整光源的位姿以使其与光学组件的位置和角度相匹配，改善光束的入射角度和路径，从而提高测试结果的准确性，此外通过使用光源调节器，操作人员可以轻松地调整光源的位姿，以便将其置于适当的位置，这简化了测试流程，减少了调整光源位置时可能出现的困难和时间成本。

在本公开的一些实施例中，测试装置200还可以包括载物底板270。载物底板270可以用来承载镜头(包含第一光学组件121和第二光学组件122)和测试装置200的组件。测试装置200的组件可以包含上述的第一光源210、第一成像透镜220、第一相机230、第二光源240、第二成像透镜250、第二相机260、第一光源调节器211、第二光源调节器241、第一相机调节器231和/或第二相机调节器261。可以采用销钉或其他连接方式来将镜头和测试装置200的组件固定在载物底板270上。载物底板可以提供了稳定的支撑平台，使得镜头和测试装置的组件能够保持固定的相对位置，这有助于防止镜头和测试装置的组件在测试过程中发生移动或错位，确保测试过程的稳定性。

在本公开的一些实施例中，第一光学组件121可以包括第一透镜组和用于改变光束传输方向的第一反射镜。如图4所示，第一透镜组可以包括第一透镜31、第二透镜32和第三透镜33。第一透镜31在第一光路上位于第一光源210的下游。第一光路可以包括光束从第一光源210发射、经由第一光学组件121和第一成像透镜220到达第一相机230的光路。第二透镜32在第一光路上位于第一透镜31的下游。第一反射镜41在第一光路上位于第二透镜32的下游。第三透镜33在第一光路上位于第一反射镜41的下游。如此，从第一光源210发射的光束经由第一透镜31和第二透镜32传输至第一反射镜41，被第一反射镜41反射后经由第三透镜33和第一成像透镜220成像在第一相机230上。

在本公开的一些实施例中，第二光学组件122可以包括第二透镜组和用于改变光束传输方向的第二反射镜。如图4所示，第二透镜组可以包括第四透镜34、第五透镜35和第六透镜36。第四透镜34在第二光路上位于第二光源240的下游。第二光路可以包括光束从第二光源240发射、经由第二光学组件122和第二成像透镜250到达第二相机260的光路。第五透镜35在第二光路上位于第四透镜34的下游。第二反射镜42在第二光路上位于第五透镜35的下游。第六透镜36在第二光路上位于第二反射镜42的下游。如此，从第二光源240发射的光束经由第四透镜34和第五透镜35传输至第二反射镜42，被第二反射镜42反射后经由第六透镜36和第二成像透镜250成像在第二相机260上。

在本公开的一些实施例中，第一光路和第二光路分别包括相互垂直的第一方向和第二方向。如图4所示，第一透镜31、第二透镜32和第六透镜36的光轴可以平行于第一方向(例如，水平方向)，而第三透镜33、第四透镜34和第五透镜35的光轴可以平行于第二方向(例如，竖直方向)。

在本公开的一些实施例中，第一光源210发射的沿第一方向(例如，水平方向)传输的第一测试光经由第一反射镜41反射后沿第二方向(例如，竖直方向)传输。第二光源240发射的沿第二方向(例如，竖直方向)传输的第二测试光经由第二反射镜42反射后沿第一方向(例如，水平方向)传输。

在本公开的一些实施例中，如图2-图3所示，第一光学组件121与第二光学组件122可以形成为一体式部件。

如上文所述，激光雷达100的镜头120并非传统的直筒型镜头，而是包含彼此固定设置的第一光学组件121和第二光学组件122均用来发射探测光束和接收回波光束。因此，可以利用如参照图2-图4所述的测试装置200来对激光雷达的镜头进行测试，测试可以包括第一测试步骤和/或第二测试步骤。第一测试步骤和第二测试步骤可以分别针对第一光学组件和第二光学组件进行测试。本公开不旨在对第一测试步骤和第二测试步骤的执行顺序进行限制，第一测试步骤可以在第二测试步骤之前或之后进行，或者第一测试步骤和第二测试步骤也可以同时进行。

参见图5，其中示出了根据本公开示例性实施例的第一测试步骤500的流程图。第一测试步骤500可以利用第一光源210、第一成像透镜220和第一相机230来对第一光学组件121进行测试。

如上所述，第一光源210可以设置成向第一光学组件121的第一端11发射形成第一图案的第一测试光。第一成像透镜220可以设置成从第一光学组件121的第二端12接收并汇聚第一测试光，并且具有已知的或预先确定的焦距。第一相机230可以对经汇聚的第一测试光进行成像，以得到第一图案的像。

具体地，第一测试步骤500可以包括以下步骤S510-S550。

在步骤S510中，将第一相机230定位在第一成像透镜220的焦平面上。由于第一成像透镜220具有已知的或预先确定的焦距，因此可以基于该焦距来将第一相机230定位在第一成像透镜220的焦平面上。

在步骤S530中，调节第一光源210的位姿以使得第一图案的像清晰。例如，可以通过利用第一光源调节器211来精细调节第一光源210相对于第一光学组件121的相对距离，直到第一相机230上的像清晰。第一图案的像清晰意味着第一光源210位于第一光学组件121的焦平面附近，因为在此情况下，第一光源210发出的第一测试光经过第一光学组件121汇聚后变成平行光从第一光学组件121出射，出射的平行光经第一成像透镜220汇聚成像在第一相机230上，形成清晰的像。

在步骤S550中，基于第一图案的尺寸、第一图案的像的尺寸以及第一成像透镜220的焦距来获得第一光学组件121的焦距。

在本公开的一些实施例中，第一图案可以是彼此相距第一距离的两个点。相应地，第一图案的像为彼此相距第二距离的所述两个点的像。如此，可以基于第一距离、第二距离和第一成像透镜220的焦距来确定第一光学组件121的焦距。将图案设计为具有间隔的两个点的优势在于图案的对比度高并且图像处理算法简单，有助于提高测试的准确性和效率。

例如，第一光源210可以是两个中心相距为d₁的点光源。当调节第一光源210的位姿以使得在第一相机230上的第一图案的像清晰时，第一光源210位于第一光学组件121的焦平面附近，其发出的光束经第一光学组件121汇聚后变为平行光从第一光学组件121出射，出射的平行光经焦距为f_a的第一成像透镜220汇聚成像在第一相机230上，通过图像处理能得到第一相机230上像的间距d₂，如此，可以根据以下公式来获得第一光学组件121的焦距f₁：

参见图6，其中示出了根据本公开示例性实施例的第二测试步骤600的流程图。第二测试步骤600可以利用第二光源240、第二成像透镜250和第二相机260来对第二光学组件122进行测试。

如上所述，第二光源240可以设置成向第二光学组件122的第三端13发射形成第二图案的第二测试光。第二成像透镜250可以设置成从第二光学组件122的第四端14接收并汇聚第二测试光，并且具有已知的或预先确定的焦距。第二相机260可以对经汇聚的第二测试光进行成像，以得到第二图案的像。具体地，第二测试步骤600可以包括以下步骤S610-S650。

在步骤S610中，将第二相机260定位在第二成像透镜250的焦平面上。由于第二成像透镜250具有已知的或预先确定的焦距，因此可以基于该焦距来将第一相机260定位在第二成像透镜250的焦平面上。

在步骤S630中，调节第二光源240的位姿以使得第二图案的像清晰。例如，可以通过利用第二光源调节器241来精细调节第二光源240相对于第二光学组件122的相对距离，直到第二相机260上的像清晰。第二图案的像清晰意味着第二光源240位于第二光学组件122的焦平面上，因为在此情况下，第二光源240发出的第二测试光经过第二光学组件122汇聚后变成平行光从第二光学组件122出射，出射的平行光经第二成像透镜250汇聚成像在第二相机260上，形成清晰的像。

在步骤S650中，基于第二图案的尺寸、第二图案的像的尺寸以及第二成像透镜250的焦距来获得第二光学组件122的焦距。

在本公开的一些实施例中，第二图案可以是彼此相距第三距离的两个点。相应地，第二图案的像为彼此相距第四距离的所述两个点的像。如此，可以基于第三距离、第四距离和第二成像透镜250的焦距来确定第二光学组件122的焦距。

例如，第二光源240可以是两个中心相距为d₃的点光源。当调节第二光源240的位姿以使得在第二相机260上的第二图案的像清晰时，第二光源240位于第二光学组件122的焦平面附近，其发出的光束经第二光学组件122汇聚后变为平行光从第二光学组件122出射，出射的平行光经焦距为f_b的第二成像透镜250汇聚成像在第二相机260上，通过图像处理能得到第二相机260上像的间距d₄，如此，可以根据以下公式来获得第二光学组件122的焦距f₂：

在本公开的一些实施例中，为了使第一相机230更加精确地定位在第一成像透镜220的焦平面上，步骤S510可以包括以下子步骤S511-S513，如图7所示。

在子步骤S511中，基于第一成像透镜220的焦距将第一相机230放置在第一成像透镜的焦平面附近。此子步骤可以对第一成像透镜220与第一相机230的相对距离进行粗定位，以促进后续的精细定位。

在子步骤S512中，向第一成像透镜220发射平行光以使得平行光通过第一成像透镜220汇聚在第一相机230上。例如，可以将平行光管放置在第一成像透镜220的光路上游，并向第一成像透镜220发射平行光。

在子步骤S513中，调节第一相机230的位姿以使得第一相机230上的光斑清晰。例如，可以通过利用第一相机调节器231来精细调节第一相机230相对于第一成像透镜220的相对距离，直到第一相机230上的光斑清晰。当调节第一相机230的位姿以使得第一相机230上所成的光斑最清晰时，第一相机230位于第一成像透镜220的最佳焦平面上。

在本公开的一些实施例中，为了使第二相机260更加精确地定位在第二成像透镜250的焦平面上，步骤S610可以包括以下子步骤S611-S613，如图8所示。

在子步骤S611中，基于第二成像透镜250的焦距将第二相机260放置在第二成像透镜250的焦平面附近。此子步骤可以对第二成像透镜250与第二相机260的相对距离进行粗定位，以促进后续的精细定位。

在子步骤S612中，向第二成像透镜250发射平行光以使得平行光通过第二成像透镜250汇聚在第二相机260上。例如，可以将平行光管放置在第二成像透镜250的光路上游，并向第二成像透镜250发射平行光。

在子步骤S613中，调节第二相机260的位姿以使得第二相机260上的光斑清晰。例如，可以通过利用第二相机调节器261来精细调节第二相机260相对于第二成像透镜250的相对距离，直到第二相机260上的光斑清晰。当调节第二相机260的位姿以使得第二相机260上所成的光斑最清晰时，第二相机260位于第二成像透镜250的最佳焦平面上。

在本公开的一些实施例中，第一测试步骤400还可以包括调节第一光源210的位姿以使得第一图案的像位于第一相机230的中心。在本公开的一些实施例中，第二测试步骤500还可以包括调节第二光源240的位姿以使得第二图案的像位于第二相机260的中心。将图像成像在相机的中心可以获得最小畸变和最佳光学性能，并且便于图像处理，从而有助于更加精确地确定第一光学组件121和/或第二光学组件122的焦距。

至此，描述了根据本公开的示例性实施例的用于激光雷达中镜头的测试装置。由于激光雷达中的镜头通常为异型镜头而非传统的直筒型镜头，所以无法使用传统市面上的镜头测试系统进行焦距测试，而该问题可以通过本公开得以解决。本公开提供一种测试激光雷达的异型镜头焦距的测试方案，以满足在激光雷达的生产阶段实现异型镜头焦距的测试，同时确保测试的准确性。

应当理解，上述说明是示意性的而非限制性的。例如，上述实施例(和/或其各方面)可以彼此结合起来使用。此外，在不脱离本公开的范围的情况下，可以进行许多修改，以使特定的状况或材料适应于本公开各个实施例的教导。虽然本文所述的材料的尺寸和类型用来限定本公开各个实施例的参数，但是各个实施例并不意味着是限制性的，而是示例性的实施例。在阅读上述说明的情况下，许多其它实施例对于本领域技术人员而言是明显的。因此，本公开的各个实施例的范围应当参考所附权利要求，以及这些权利要求所要求保护的等同形式的全部范围来确定。

Claims (12)

1.一种用于激光雷达中镜头的测试装置，所述镜头包括彼此固定设置的第一光学组件和第二光学组件，所述测试装置包括：

第一光源，设置成向所述第一光学组件发射形成第一图案的第一测试光；

第一成像透镜，设置成从所述第一光学组件接收并汇聚所述第一测试光；

第一相机，用于对经汇聚的第一测试光进行成像，以得到所述第一图案的像；

第二光源，设置成向所述第二光学组件发射形成第二图案的第二测试光；

第二成像透镜，设置成从所述第二光学组件接收并汇聚所述第二测试光；以及

第二相机，用于对经汇聚的第二测试光进行成像，以得到所述第二图案的像。

2.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括：

第一相机调节器，所述第一相机调节器被配置成调节所述第一相机的位姿，以使得所述第一相机能够被设置在所述第一成像透镜的焦平面上；和/或

第二相机调节器，所述第二相机调节器被配置成调节所述第二相机的位姿，以使得所述第二相机能够被设置在所述第二成像透镜的焦平面上。

3.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括：

第一光源调节器，所述第一光源调节器被配置成调节所述第一光源的位姿；和/或

第二光源调节器，所述第二光源调节器被配置成调节所述第二光源的位姿。

4.如权利要求1-3中任一项所述的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括载物底板，用于承载所述镜头和所述测试装置的组件。

5.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，基于所述第一图案、所述第一成像透镜的焦距和所述第一图案的像获取所述第一光学组件的光学特征参数；和/或

基于所述第二图案、所述第二成像透镜的焦距和所述第二图案的像获取所述第二光学组件的光学特征参数。

6.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述第一图案和/或所述第二图案为具有间隔的两个点。

7.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述第一光学组件具有第一端和第二端，所述第二光学组件具有第三端和第四端，其中从所述第一端输入并且从所述第二端输出的光束的光路方向与从所述第三端输入并且从所述第四端输出的光束的光路方向彼此相交。

8.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于：

所述第一光学组件包括第一透镜组和用于改变光束传输方向的第一反射镜；和/或

所述第二光学组件包括第二透镜组和用于改变光束传输方向的第二反射镜。

9.如权利要求8所述的测试装置，其特征在于：

所述第一透镜组包括：

第一透镜，在第一光路上位于所述第一光源的下游；

第二透镜，在所述第一光路上位于所述第一透镜的下游，其中所述第一反射镜在所述第一光路上位于所述第二透镜的下游；和

第三透镜，在所述第一光路上位于所述第一反射镜的下游；和/或

所述第二透镜组包括：

第四透镜，在第二光路上位于所述第二光源的下游；

第五透镜，在所述第二光路上位于所述第四透镜的下游，其中所述第二反射镜在所述第二光路上位于所述第五透镜的下游；和

第六透镜，在所述第二光路上位于所述第二反射镜的下游。

10.如权利要求9所述的测试装置，其特征在于，所述第一光路和所述第二光路分别包括相互垂直的第一方向和第二方向，其中所述第一透镜、所述第二透镜和所述第六透镜的光轴平行于所述第一方向，所述第三透镜、第四透镜和第五透镜的光轴平行于所述第二方向。

11.如权利要求10所述的测试装置，其特征在于，所述第一光源发射的沿所述第一方向传输的所述第一测试光经由所述第一反射镜反射后沿所述第二方向传输，所述第二光源发射的沿所述第二方向传输的所述第二测试光经由所述第二反射镜反射后沿所述第一方向传输。

12.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述第一光学组件与所述第二光学组件形成为一体式部件。