[发明专利]一种激光雷达系统及相关测量方法

权利要求书

1.一种激光雷达系统，其特征在于，包括：发射端和接收端；

所述发射端包括：激光光源以及发射透镜；所述接收端包括：

接收透镜、第一滤光组件、成像模块以及光电接收模块；

其中，所述激光光源用于发射激光光束；所述发射透镜设置在所述激光光源的发射光路上，用于将所述激光光源发射的所述激光光束准直成平行光束后向目标物体发射；

所述接收透镜用于对所述目标物体的回波光束进行汇聚并输出汇聚光束，所述第一滤光组件设置在所述接收透镜和所述光电接收模块之间，用于对所述接收透镜输出的汇聚光束滤光后透射并输出透射光束，以及对所述汇聚光束进行反射输出反射光束，所述光电接收模块用于接收所述第一滤光组件输出的透射光束，所述成像模块用于接收所述第一滤光组件输出的反射光束；

所述回波光束和环境光信号共用同一所述接收透镜和同一所述第一滤光组件；

其中

所述成像模块还包括：检测模块；

所述检测模块包括光敏电阻和光电转换器，用于获得环境光强信号，并将所述环境光强信号输出至阈值调整模块；

所述阈值调整模块根据所述环境光强信号，设置所述光电接收模块的回波信号阈值。

2.根据权利要求1所述的激光雷达系统，其特征在于，所述发射端还包括：补偿光源；

所述补偿光源用于输出补偿光束以对所述成像模块的视场区域进行光补偿。

3.根据权利要求2所述的激光雷达系统，其特征在于，所述补偿光源设置在所述发射透镜的内侧，所述激光雷达系统还包括：第二滤光组件；

所述补偿光源用于向所述第二滤光组件输出补偿光束；

所述第二滤光组件设置在所述激光光源和所述发射透镜之间，用于对所述激光光源发射的所述激光光束滤光后透射并输出透射光束，以及对所述补偿光源输出的补偿光束进行反射并输出反射光束；所述第二滤光组件输出的透射光束和反射光束经所述发射透镜准直成平行光束后向目标物体发射。

4.根据权利要求2所述的激光雷达系统，其特征在于，所述补偿光源设置在所述发射透镜的外侧，向所述发射透镜的发射方向输出补偿光束。

5.根据权利要求2所述的激光雷达系统，其特征在于，所述补偿光源包括白光光源和/或彩色光源组合。

6.根据权利要求2所述的激光雷达系统，其特征在于，所述补偿光源包括匀光器件。

7.根据权利要求2所述的激光雷达系统，其特征在于，所述补偿光源中设置有调节组件，用于对所述补偿光源输出的光强度进行调节。

8.根据权利要求1所述的激光雷达系统，其特征在于，

所述光电接收模块用于将所述光电接收模块接收的光信号转换成数字信号，并将所述数字信号输出至数据处理模块；

所述成像模块还用于根据接收的光信号获得所述目标物体的图像信息，并将所述图像信息输出至所述数据处理模块；

所述数据处理模块用于根据所述数字信号获得所述目标物体的距离信息，并对所述距离信息和所述图像信息进行数据匹配，获得所述目标物体的特征参数。

9.根据权利要求1所述的激光雷达系统，其特征在于，所述成像模块还包括：成像修正透镜，所述成像修正透镜用于矫正成像相差。

10.根据权利要求1所述的激光雷达系统，其特征在于，所述发射端和所述接收端并排设置，中间设置有隔光板。

11.一种测量方法，用于如权利要求1至10任一项所述的激光雷达系统中，所述方法包括：

所述激光光源发射激光光束；

所述发射透镜将所述激光光源发射的所述激光光束准直成平行光束后向目标物体发射；

所述接收透镜对所述目标物体的回波光束进行汇聚并输出汇聚光束；

第一滤光组件对所述接收透镜输出的汇聚光束滤光后透射并输出透射光束，以及对所述汇聚光束进行反射输出反射光束；

所述光电接收模块接收所述第一滤光组件输出的透射光束，将光信号转换成数字信号，并将所述数字信号输出至数据处理模块；

所述成像模块接收所述第一滤光组件输出的反射光束，获得所述目标物体的图像信息，并将所述图像信息输出至所述数据处理模块；

所述成像模块的检测模块获得环境光强信号，并将所述环境光强信号输出至阈值调整模块；所述回波光束和环境光信号共用同一所述接收透镜和同一所述第一滤光组件；

所述阈值调整模块根据所述环境光强信号，设置所述光电接收模块的回波信号阈值；

所述数据处理模块用于根据所述数字信号获得所述目标物体的距离信息，并对所述距离信息和所述图像信息进行数据匹配，获得所述目标物体的特征参数。