[发明专利]用于编码和译码LiDAR的方法和系统

权利要求书

1.一种光检测和测距（LiDAR）扫描系统，包括：

光源，其中光源配置成发射光脉冲以照射对象的表面；

调制器，其可操作以响应于来自序列生成器的信号而利用序列码对所述光脉冲进行编码；

光检测器，其配置成检测起源于所述光脉冲的来自所述对象的所述表面的散射光脉冲；

相关器，其电耦合到所述光检测器，其中所述相关器配置成将所述散射光脉冲与所述序列码相关，并输出与接收所述散射光脉冲的时间相关联的峰值，以及

微处理器，其电耦合到所述光源和所述相关器，其中所述微处理器配置成：

确定所述峰值的幅度是否超过阈值；

根据所述峰的所述幅度超过所述阈值的确定：

确定发射光脉冲的时间和接收所述光脉冲的所述时间之间的时间差；以及

基于所述时间差计算到所述对象的所述表面的距离。

2.根据权利要求1所述的LiDAR扫描系统，其中所述光源是激光二极管光源。

3.根据权利要求2所述的LiDAR扫描系统，其中所述调制器配置成根据通断键控调制到所述激光二极管的注入电流。

4.根据权利要求1所述的LiDAR扫描系统，其中调制器是位于所述光脉冲的光学路径中的光电调制器。

5.根据权利要求1所述的LiDAR扫描系统，其中调制器是位于所述光脉冲的光学路径中的马赫-曾德耳调制器。

6.根据权利要求1所述的LiDAR扫描系统，其中所述检测器是光电二极管。

7.根据权利要求1所述的LiDAR扫描系统，其中所述检测器是光电倍增管。

8.根据权利要求1所述的LiDAR扫描系统，其中所述检测器还包括模数转换器，所述模数转换器配置成将检测的散射光脉冲转换成电数字信号。

9.根据权利要求1所述的LiDAR扫描系统，其中所述相关器是嵌入在所述微处理器内的模块。

10.根据权利要求1所述的LiDAR扫描系统，其中所述相关器是配置成实现四波混频的光调制器。

11.根据权利要求1所述的LiDAR扫描系统，其中所述序列生成器是嵌入在所述微处理器内的模块。

12.根据权利要求1所述的LiDAR扫描系统，其中所述序列码是伪随机位序列码。

13.根据权利要求12所述的LiDAR扫描系统，其中所述伪随机位序列码是PRBS-5。

14.根据权利要求1所述的LiDAR扫描系统，其中所述阈值在来自所述相关器的所述输出的平均值以上至少一个标准偏差。

15.根据权利要求1所述的LiDAR扫描系统，其中根据所述峰的所述幅度超过所述阈值的确定，所述微处理器还配置成基于所述峰值的所述幅度来确定所述对象的所述表面的反射率。

16.一种用于光检测和测距（LiDAR）扫描检测的方法，所述方法包括：

利用序列码对来自光源的光脉冲进行编码；

发射所述光脉冲以照射对象的表面；

在检测器处检测来自所述对象的照射的表面的散射光脉冲；

将检测的散射光脉冲与所述序列码相关，所述序列码输出与接收所述散射光脉冲的时间相关联的峰值；

确定所述峰值的幅度是否超过阈值；

根据所述峰的所述幅度超过所述阈值的确定：

确定发射光脉冲的时间与接收所述散射光脉冲的所述时间之间的时间差；以及

基于所述时间差计算到所述对象的所述表面的距离。