[发明专利]激光雷达点云与图像融合式探测系统

说明书

本公开涉及一种激光雷达点云与图像融合式探测系统，包括：激光发射部件，分光镜，光束偏转部件，第一激光探测部件，共轴光学接收部件，第二激光探测部件，图像探测部件。通过采用共轴光学接收部件，使得第二激光探测部件所接收的第三返回光和图像探测部件所接收的第四返回光均来自于包括第二激光照射目标对象而产生的反射光和背景照明光源照射目标对象而产生的反射光的第一返回光，或者说采用该系统能够同步获取激光雷达点云信息和图像信息，便于后续激光雷达点云信息和图像信息进行融合，降低了计算的复杂度。

技术领域

本公开涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种激光雷达点云与图像融合式探测系统。

背景技术

基于飞行时间法的脉冲式三维激光雷达由于采用了脉冲式激光器作为光源，具有测量距离远、频率高、功耗低等特点，被广泛用于三维建模、环境感知等领域，但是激光雷达系统中的激光探测部件的横向分辨率较低，而图像传感器件对于获取二维图像，虽然横向分别率较高，但是不具备直接三维成像的能力。现有技术中，通常是在分别获取激光雷达点云数据和图像数据之后，将二者进行融合，但是基于图像处理算法的激光雷达点云数据与图像数据融合方法对激光雷达点云数据密度的要求较高，且算法复杂。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种激光雷达点云与图像融合式探测系统。

根据本公开的一方面，提供了一种激光雷达点云与图像融合式探测系统，包括：

激光发射部件，发射第一激光至分光镜；

分光镜，将第一激光分为第二激光和第三激光，所述第二激光射向光束偏转部件，所述第三激光射向第一激光探测部件；

光束偏转部件，使所述第二激光方向偏转，以便射向目标对象；所述光束偏转部件还用于使第一返回光方向偏转，以便射向所述分光镜，并通过所述分光镜后形成第二返回光射向共轴光学接收部件，其中，所述第一返回光包括所述第二激光照射所述目标对象而产生的反射光和背景照明光源照射所述目标对象而产生的反射光；背景照明光源包括自然光源、人造光源中的一项或者多项；

第一激光探测部件，接收所述第三激光，生成初始光信息；

共轴光学接收部件，接收所述第二返回光，所述第二返回光中的一部分光经过所述共轴光学接收部件后方向发生偏转形成第三返回光，所述第三返回光射向第二激光探测部件，所述第二返回光中从所述共轴光学接收部件透射出的部分形成第四返回光，第四返回光射向图像探测部件；

第二激光探测部件，接收来自所述共轴光学接收部件的第三返回光，生成反射光信息；

图像探测部件，接收来自所述共轴光学接收部件的第四返回光，生成图像信息。

在一种可能的实现方式中，激光探测视场与图像探测视场重合，

其中，所述激光探测视场为所述第二激光探测部件能够探测到的目标对象的范围；

所述图像探测视场为所述图像探测部件能够探测到的目标对象的范围。

在一种可能的实现方式中，所述共轴光学接收部件包括：

分光棱镜，所述第二返回光中的一部分光经过所述分光棱镜后发生偏转形成第三返回光，所述第二返回光中从所述分光棱镜透射出的部分形成第四返回光。

在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：

光处理部件，设置在所述分光镜和所述共轴光学接收部件之间，用于对通过所述分光镜的所述第二返回光进行处理，

所述处理包括放大、去噪、和光束整形中的至少其中一项。

在一种可能的实现方式中，所述光束偏转部件包括：振镜。

在一种可能的实现方式中，所述光束偏转部件包括：机械转镜。