[发明专利]一种测量角分辨率的装置

说明书

技术领域

本发明涉及测距雷达领域，具体涉及一种测量角分辨率的装置。

背景技术

角分辨率是激光雷达等光学测距装置很重要的一个光学参数，是光学测距装置最小能够探测到多大物体的一个量化的指标参数，是成像系统或系统元件能有差别地区分开两相邻物体最小间距的能力。

一般分辨率测试采用国际标准的ISO12233解析度分辨率卡进行测试，它适用于数码相机或摄像机，但是激光雷达并不属于这一类设备，而且激光雷达不能得到正常的彩色或黑白图像，只能得到被测物体与激光雷达的距离值，导致传统分辨率测量不能满足激光雷达角分辨率测量要求，并且目前没有有效的激光雷达角分辨率测量设备。而若进行人工测量，一般是依据雷达的具体性能参数设计试验，不仅适应范围窄，自动化程度低，而且效率低下，测量结果受到一定人为因素干扰。这对于激光雷达等光学测距装置，特别是多线或阵列激光雷达后期调试校准都增加了难度。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种测量角分辨率的装置及方法，以解决现有技术的测量角分辨率的装置结构复杂，对于激光雷达等装置的测试适用困难的问题。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一种测量角分辨率的装置，所述装置包括：旋转平台、固定在旋转平台的旋转轴中心的待测物体、背景板结构以及分别和旋转平台及待测物体相连接的电脑，所述背景板结构包括至少一个背景板；

所述旋转平台绕顺时针或逆时针方向旋转，所述旋转平台在待测物体的相邻的两次测量之间转动角度为d，且转动角度d小于待测物体的角分辨率。

作为本技术方案的优选方案之一，所述待测物体包含LED光源或者激光光源，且所述待测物体具有测距模块或感光传感器。

作为本技术方案的优选方案之一，所述背景板结构包括至少两个相邻的背景板，相邻的两个背景板在旋转平台的转动方向上具有间隔；

或者，相邻的两个背景板相对于旋转平台的旋转轴中心具有设定的距离差值，相邻的两个背景板在旋转平台的转动方向上具有重叠部分和不重叠部分；至少一个不重叠部分位于旋转平台的转动方向上；

或者，相邻的两个背景板相对于旋转平台的旋转轴中心具有设定的距离差值，相邻的两个背景板在待测物体的测试方向上无缝连接。

作为本技术方案的优选方案之一，相邻的两个背景板为第一背景板和第二背景板，其中第一背景板覆盖所述待测物体探测角度为α，第二背景板与所述第一背景板不重合区域覆盖所述待测物体探测角度为β，所述第一背景板覆盖的探测角度α与所述β无缝邻接。

作为本技术方案的优选方案之一，还包括第三背景板，其中，第三背景板与第二背景板在旋转平台的转动方向上具有重叠部分和不重叠部分；至少一个不重叠部分位于旋转平台的转动方向上；或者，第三背景板和第二背景板在待测物体的测试方向上无缝邻接；或者，第三背景板与第二背景板在旋转平台的转动方向上具有间隔。

作为本技术方案的优选方案之一，所述第三背景板与所述第二背景板不重合区域覆盖所述待测物体探测角度为γ，所述β与所述γ无缝邻接。

作为本技术方案的优选方案之一，所述背景板结构包括N个背景板，其中，任意相邻的两个背景板在旋转平台的转动方向上具有间隔；或者，其中任意相邻的两个背景板在旋转平台的转动方向上具有重叠部分和不重叠部分，并且后一个背景板相对于上一个相邻背景板至少一个不重叠部分位于旋转平台的转动方向上；或者，任意相邻的两个背景板待测物体的测试方向上无缝邻接，N为大于1的正整数。

作为本技术方案的优选方案之一，任意相邻的两个背景板相对于旋转平台的旋转轴中心的距离差值大于待测物体的测量误差。

作为本技术方案的优选方案之一，所述背景板结构的每一个背景板均为以旋转平台的旋转轴为圆心以其与圆心的距离为半径的圆柱面。

作为本技术方案的优选方案之一，所述感光传感器为面阵感光传感器。

本发明还提供了一种测量角分辨率的方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一、待测物体在旋转平台带动下以旋转轴为中心旋转，每转动d角度测量一次，并将测量的距离值或光强值实时传给电脑，转动角度d小于待测物体的角分辨率；

步骤二、以待测物体其中一个探测单元i为测量基准点，背景板相对于旋转平台的旋转轴中心的距离为R₁；当所述探测单元i所测距离值由R₁变为∞时或者所测光强由K₁变为0时，记录当前旋转平台角度位置p，其中K₁和R₁均为常数；