[发明专利]线阵实时成像脉冲激光雷达装置

摘要

本发明公开了一种线阵实时成像脉冲激光雷达装置，包括2个光学发射天线、2个N元激光二极管阵列、窄脉冲激光驱动电路、时序控制电路、光学接收天线、2N+1元APD探测器阵列、偏置高压自动控制电路、2N+1路并行前置放大电路、2N+1路并行脉冲整形电路、2N路二进制信号并行预处理电路和2N路并行高精度时间‑数字转换电路。本发明采用激光二极管阵列结合视场拼接照明、线阵APD探测器接收、恒虚警自动增益控制和实时平行信号预处理，可实现大视场、高空间分辨率成像，且具有小型化和低功耗等优点，能在低信噪比条件下进行高准测实时测距，可用于低空对地三维成像和车载三维场景获取等领域。

主权项

1.一种线阵实时成像脉冲激光雷达装置，其特征在于，包括第一光学发射天线[1]、第一N元激光二极管阵列[2]、第二光学发射天线[3]、第二N元激光二极管阵列[4]、窄脉冲激光驱动电路[5]、时序控制电路[6]、光学接收天线[7]、2N+1元APD探测器阵列[8]、偏置高压自动控制电路[9]、2N+1路并行前置放大电路[10]、2N+1路并行脉冲整形电路[11]、2N路二进制信号并行预处理电路[12]和2N路并行高精度时间‑数字转换电路[13]，第一光学发射天线[1]和第二光学发射天线[3]的光轴平行，且焦面上分别设置第一N元激光二极管阵列[2]和第二N元激光二极管阵列[4]，第一N元激光二极管阵列[2]和第二N元激光二极管阵列[4]的中心在焦面内相向偏离第一光学发射天线[1]和第二光学发射天线[3]的焦点1/2像元间隔；所述2N路二进制信号并行预处理电路[12]由依次相连的信号高速二值采样、存储、视频递推累加和相关识别电路组成；第一N元激光二极管阵列[2]和第二N元激光二极管阵列[4]均与窄脉冲激光驱动电路[5]相连；光学接收天线[7]的光轴与第一光学发射天线[1]和第二光学发射天线[3]的光轴平行，且在焦面上设置2N+1元APD探测器阵列[8]，其接收视场一一覆盖第一N元激光二极管阵列[2]和第二N元激光二极管阵列[4]形成的发射光斑；2N+1元APD探测器阵列[8]的高压供电端与偏置高压自动控制电路[9]相连，2N+1元APD探测器阵列[8]的输出与2N+1路并行前置放大电路[10]的输入相连；2N+1路并行前置放大电路[10]的输出与2N+1路并行脉冲整形电路[11]的输入相连；2N+1路并行脉冲整形电路[11]的前2N路输出与2N路二进制信号并行预处理电路[12]的输入相连，2N+1路并行脉冲整形电路的最后一路输出与偏置高压自动控制电路[9]相连；2N路二进制信号并行预处理电路[12]的输出与2N路并行高精度时间‑数值转换电路[13]的输入相连；时序控制电路[6]分别与窄脉冲激光驱动电路[5]和2N路高精度时间‑数字转换电路[13]相连。