[发明专利]用于无人机测距避障的激光雷达装置和无人机

权利要求书

1.一种用于无人机测距避障的激光雷达装置，其特征在于，包括：

支撑结构、固定在所述支撑结构上的激光发射器、摄像头、控制处理单元；

其中，所述摄像头朝向所述激光发射器的出射方向，用于采集所述激光发射器照射在障碍物上时形成的光斑；

所述控制处理单元，与所述摄像头相连，用于根据所述摄像头采集的图像确定所述激光发射器的出射方向上是否存在障碍物，并在确定存在障碍物时，确定障碍物的位置，根据所确定的障碍物位置调整无人机的飞行方向使所述无人机避开障碍物。

2.如权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，还包括驱动机构；所述驱动机构用于驱动所述支撑结构旋转。

3.如权利要求2所述的激光雷达装置，其特征在于，所述驱动机构为伺服电机。

4.如权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，所述控制处理单元用于确定障碍物的位置，包括：对采集的图像进行预处理过程，根据预处理之后的图像确定障碍物的位置。

5.如权利要求4所述的激光雷达装置，其特征在于，所述控制处理单元用于对图像的预处理过程包括对采集到的图像进行畸变矫正和/或滤波锐化，得到激光光斑的图像；

所述控制处理单元用于根据预处理之后的图像确定障碍物的位置，包括：根据所得到的激光光斑的图像确定障碍物的位置。

6.如权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，所述控制处理单元包括开发板电路和嵌入式计算机；

其中所述开发板电路用于根据所述摄像头采集的图像确定所述激光发射器的出射方向上是否存在障碍物，并在确定存在障碍物时， 确定障碍物的三维坐标；

所述嵌入式计算机与所述开发板电路相连，用于根据所述开发板电路所确定的障碍物的三维坐标进行三维重构，以确定飞机和环境的相对位置，并根据所确定的相对位置控制无人机的飞行方向使所述无人机避开障碍物。

7.如权利要求6所述的激光雷达装置，其特征在于，所述嵌入式计算机与所述开发板电路通过串口相连。

8.如权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，所述摄像头为CCD面阵传感器。

9.如权利要求8所述的激光雷达装置，其特征在于，所述摄像头的CCD面阵的中心距离所述激光发射器的出光面的中心8-12cm；

摄像头的感光元件CCD面阵的中心轴线与所述激光发射器发射的激光所在平面的夹角α＝0.1674133690°±0.01°、摄像头的焦距f＝1.221760482cm±0.1cm。

10.一种无人机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的激光雷达装置。