[发明专利]光探测与测距设备、抑制噪声的方法以及机器可读介质

说明书

本发明的实施例公开了光探测与测距(LiDAR)设备、光探测与测距设备中的抑制噪声的方法以及机器可读介质。在示例性实施例中，光探测与测距(LiDAR)设备包括：激光脉冲扫描仪，用于使激光脉冲朝一个或多个方向转向；多个光电探测器；定位在多个光电探测器前面的空间滤波器；以及，控制单元，用于基于一个或多个方向在空间滤波器上动态地形成孔，该孔使得从一个或多个方向反射的光子能够穿过空间滤波器。穿过空间滤波器的光子被引导到多个光电探测器中的一组或多组光电探测器。

优先权声明

本申请要求于2018年4月27日提交的名称为“METHOD FOR EXTENDING RANGE ANDSENSITIVITY OF SOLID STATE LIDAR SYSTEM AND APPARATUS THEREFOR(用于扩展固态LIDAR系统的范围和灵敏度的方法及其装置)”的美国临时申请号62/663,929的优先权权益，该美国临时申请通过引用以其全文结合在此。

技术领域

本发明的实施例总体上涉及远程感测，更具体地涉及一种光探测与测距(LiDAR)设备。

背景技术

LiDAR设备可以通过利用激光脉冲照射环境中的物体并测量物体反射的脉冲来测量到该物体的距离。在许多应用中，长距LiDAR设备是期望的。例如，长距LiDAR设备可以通过为自动驾驶车辆提供充足的减速时间以避开高速公路上的障碍物来提高车辆的安全性。

LiDAR设备的探测范围主要由LiDAR设备中的信号和噪声的相对强度决定。由于出于安全性的考虑调节了LiDAR设备中所使用的激光发射器的功率，因此到达LIDAR 设备中的光电探测器的环境光可能生成噪声而减弱到达光电探测器的反射激光脉冲信号，由此阻挡LiDAR设备探测到远距离处的物体。LiDAR设备中的激光脉冲信号和噪声的量可以通过信噪比(SNR)来测量。

抑制噪声以提高LiDAR设备的SNR的现有技术通常成本过高、期望的性能不足、或者不适用于固态LiDAR设备。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种光探测与测距(LiDAR)设备，包括：激光脉冲扫描仪，用于使激光脉冲朝一个或多个方向转向；多个光电探测器；定位在多个光电探测器前面的空间滤波器；以及，控制单元，用于基于一个或多个方向在空间滤波器上动态地形成孔，该孔使得从一个或多个方向反射的光子能够穿过空间滤波器。其中，穿过空间滤波器的光子被引导到多个光电探测器中的一组或多组光电探测器。

附图说明

在附图中以举例而非限制的方式来展示本公开的实施例，其中相似的附图标记指示相似的元件。

图1展示了根据实施例的可以在其中实施本发明的实施例的示例LiDAR设备。

图2展示了根据实施例的具有动态空间滤波器的示例LiDAR设备。

图3A和图3B展示了图2所示的LiDAR设备的示例实施例。

图4展示了图2所示的LiDAR设备的另一个示例实施例。

图5展示了根据实施例的空间滤波器的示例实施方式。

图6A和图6B展示了图5所示的示例实施方式的2D视图。

图7A至图7B展示了根据实施例的空间滤波器的另一示例实施方式。

图8展示了根据实施例的LiDAR设备中的抑制噪声过程的示例。

图9展示了根据实施例的LiDAR设备中的抑制噪声过程的另一示例。

具体实施方式