[发明专利]一种激光雷达系统及目标物体的识别方法

说明书

本申请提供了一种激光雷达系统及目标物体的识别方法，激光雷达系统包括：多个激光光源、光共路器件、分光器件、扫描装置、光分路器件、汇聚透镜和多个光电探测模块。其中，多个激光光源输出不同波长的激光光束，实现了根据光学参数和/或传输特征不同进行编码。同时，多个光电探测模块分别接收不同波长的回波光束，因此能够根据不同波长的回波光束的光学参数和/或传输特征确定目标物体是否有效。可见，本申请实施例提供的激光雷达系统实现了对多个激光光源发射的激光光束进行编码以及分别探测，不仅提升了激光雷达系统的抗干扰能力，而且相比于对同一个激光光源产生的不同序列进行编码，降低了设计难度、工程上便于实现和推广。

技术领域

本申请涉及激光测量技术领域，尤其是涉及一种激光雷达系统及目标物体的识别方法。

背景技术

激光雷达系统是一种采用激光测距技术的扫描式传感器，其工作原理与一般的雷达系统类似，通过发射激光光束来探测目标，并通过搜集反射回来的光束来形成点云并获取数据。激光雷达系统已广泛应用于汽车自动驾驶、无人驾驶、定位导航、空间测绘、机器人等领域。

目前的激光雷达系统通常利用飞行时间法进行测距，即根据发射激光光束后接收到回波光束的时间来计算目标物体的距离。然而，由于接收到的回波光束可能会收到其他激光雷达发射光束的干扰，甚至被不法分子发射的波长相近的激光光束干扰，造成激光雷达系统对目标物体识别错误，导致极大的安全隐患。

为了解决上述干扰的问题，通常的方案是对一个激光光源发射的多个脉冲进行编码，接收端通过编码识别，判断是否是有效的目标物体。然而，由于需要在纳秒级别的时间尺度下对多个脉冲进行编码，对激光光源的控制要求较高，实现难度大。

发明内容

本申请解决的技术问题在于提供一种激光雷达系统及目标物体的识别方法，实现了对多个激光光源发射的激光光束进行编码以及分别探测，不仅提升了激光雷达系统的抗干扰能力，而且降低了设计难度、工程上便于实现和推广。

为此，本申请解决技术问题的技术方案是：

第一方面，本申请实施例提供了一种激光雷达系统，包括：多个激光光源，光共路器件、分光器件、扫描装置、光分路器件、汇聚透镜和多个光电探测模块；所述多个激光光源用于分别发射不同波长的激光光束；所述光共路器件用于将所述不同波长的激光光束共路后获得探测光束，将所述探测光束输出至所述分光器件；所述分光器件用于将所述光共路器件输出的探测光束透射至所述扫描装置，并将所述扫描装置输出的回波光束输出至所述光分路器件；所述扫描装置用于将所述分光器件输出的探测光束输出至目标物体上，并接收所述目标物体返回的回波光束，将所述回波光束反射至所述分光器件；所述光分路器件用于将所述扫描装置输出的回波光束，在空间上分成不同波长的多条光束，并将所述不同波长的多条光束分别输出至所述汇聚透镜；所述汇聚透镜，用于对所述光分路器件输出的多条光束起到汇聚作用，并将汇聚后的多条光束分别输出至所述多个光电探测模块；所述多个光电探测模块对所述汇聚透镜输出的不同波长的多条光束分别进行探测。

可选的，该激光雷达系统还包括：多个滤光组件；所述多个滤光组件用于对所述光分路器件输出的多条光束分别进行滤波，将滤波后的光束输出至多个光电探测模块，其中，所述多个滤光组件的滤波波长分别与所述多个激光光源发射的激光光束的波长相匹配。

可选的，所述光共路器件包括第一光栅器件和/或第一波长分光器件；其中，所述第一光栅器件用于将所述不同波长的激光光束衍射后，获得共路输出的探测光束，并将所述探测光束输出至所述分光器件；所述第一波长分光器件用于将不同波长的激光光束透射或者反射后，获得共路输出的探测光束，并将所述探测光束输出至所述分光器件。