[发明专利]具有可变脉冲重复的基于LIDAR的3D成像

权利要求书

1.一种光检测和测距(LIDAR)设备，包括：

脉冲照明源，其将具有第一重复模式的照明光的脉冲序列从所述LIDAR设备发射到三维环境中；

光敏检测器，其检测从由所述照明光的脉冲中的每个脉冲照明的所述三维环境反射的光量，并且生成指示与所述照明光的脉冲中的每个脉冲相关联的所检测到的光量的输出信号；以及

计算系统，其被配置为：

接收指示所检测到的光量的所述输出信号；

基于在从所述LIDAR设备发射脉冲时的时间与在所述光敏检测器检测到从由所述照明光的脉冲照明的所述三维环境中的对象反射的光量时的时间之间的差来确定所述LIDAR设备与所述对象之间的距离；并且

生成命令信号，所述命令信号使得所述脉冲照明源将所述照明光的脉冲序列改变为不同于所述第一重复模式的第二重复模式。

2.根据权利要求1所述的LIDAR设备，其中，所述第二重复模式的脉冲序列中的一个或多个是零值。

3.根据权利要求2所述的LIDAR设备，其中，所述第二重复模式中的所述一个或多个零值脉冲的位置是伪随机的。

4.根据权利要求2所述的LIDAR设备，其中，所述第二重复模式中的所述一个或多个零值脉冲位于每个第N个脉冲，其中，N为整数。

5.根据权利要求2所述的LIDAR设备，其中，所述一个或多个零值脉冲位于除了每个第N个脉冲以外的每个脉冲，其中N是整数。

6.根据权利要求1所述的LIDAR设备，其中，所述第二重复模式的脉冲序列的重复率与所述第一重复模式的脉冲序列的重复率不同。

7.根据权利要求1所述的LIDAR设备，其中，所述脉冲照明源和所述光敏检测器安装到所述LIDAR设备的旋转框架，所述LIDAR设备的所述旋转框架相对于所述LIDAR设备的基础框架旋转，并且其中，所述LIDAR设备还包括：

方位传感器，其被配置为检测所述旋转框架相对于所述基础框架的方位，并且其中，使得所述脉冲照明源将所述照明光的脉冲序列改变成所述第二重复模式的所述命令信号的生成是基于所述方位的。

8.根据权利要求1所述的LIDAR设备，其中，使得所述脉冲照明源将所述照明光的脉冲序列改变成所述第二重复模式的所述命令信号的生成是基于所述LIDAR设备与所述三维环境中的所述对象之间的所述距离的。

9.根据权利要求8所述的LIDAR设备，其中，当所述LIDAR设备与所述三维环境中的所述对象之间的所述距离小于预定阈值时，相比于所述第一重复模式，所述第二重复模式在给定时间段内包括更少的脉冲。

10.根据权利要求8所述的LIDAR设备，其中，当所述输出信号在第一时间段内是能够忽略的值时，相比于所述第一重复模式，所述第二重复模式在给定时间段内包括更少的脉冲。

11.根据权利要求10所述的LIDAR设备，其中，所述计算系统还被配置为：当所述输出信号在紧接在所述第一时间段之后的第二时间段内是不能够忽略的值时，生成第二命令信号，所述第二命令信号使得所述脉冲照明源将所述照明光的脉冲序列改变成不同于所述第二重复模式的第三重复模式，其中，相比于所述第二重复模式，所述第三重复模式在给定时间段内包括更多的脉冲。

12.根据权利要求1所述的LIDAR设备，还包括：

成像设备，其被配置为生成所述脉冲照明源的视场的至少一部分的图像，其中，当在所述脉冲照明源的所述视场的图像中没有检测到对象时，相比于所述第一重复模式，所述第二重复模式在给定时间段内包括更少的脉冲，并且其中，当在所述脉冲照明源的所述视场的图像中检测到对象时，相比于所述第一重复模式，所述第二重复模式在给定时间段内包括更多的脉冲。