[發(fā)明專(zhuān)利]固態(tài)光探測(cè)和測(cè)距(LIDAR)系統(tǒng)、用于提高固態(tài)光探測(cè)和測(cè)距(LIDAR)分辨率的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780094265.4
• 申請(qǐng)日: 2017-08-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111095018B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭國(guó)光;洪小平;王銘鈺
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01S7/481
• 分類(lèi)號(hào): G01S7/481;G01S17/08
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 張琛

一種傳感器系統(tǒng)(110、210)可以包括具有多個(gè)單元的探測(cè)器(102、204、1502)，其中，探測(cè)器(102、204、1502)被配置為在第一配置中基于從一個(gè)或多個(gè)對(duì)象(103)上的第一多個(gè)點(diǎn)反射回來(lái)的光束的接收到的光子能量來(lái)產(chǎn)生第一組電信號(hào)。另外，探測(cè)器(102、204、1502)被配置為在第二配置中基于從一個(gè)或多個(gè)對(duì)象(103)上的第二多個(gè)點(diǎn)反射回來(lái)的光束的被接收到的光子能量產(chǎn)生第二組電信號(hào)，其中，第一配置和第二配置配置具有預(yù)定的相關(guān)性。此外，探測(cè)器(102、204、1502)可以基于第一組電信號(hào)和第二組電信號(hào)確定到一個(gè)或多個(gè)對(duì)象(103)上的第一多個(gè)點(diǎn)和第二多個(gè)點(diǎn)中的每一者的距離。

技術(shù)領(lǐng)域

所公開(kāi)的實(shí)施例總體上涉及感測(cè)，并且更具體地但非排他性地涉及光學(xué)感測(cè)。

背景技術(shù)

傳感器對(duì)于例如通過(guò)可移動(dòng)的或靜止的對(duì)象執(zhí)行各種類(lèi)型的操作而言是重要的。特別地，諸如機(jī)器人、有人駕駛載具和無(wú)人駕駛載具的可移動(dòng)對(duì)象可以利用不同的傳感器來(lái)感測(cè)周?chē)h(huán)境。例如，可移動(dòng)對(duì)象需要知道周?chē)那闆r，以便在未知環(huán)境中執(zhí)行路徑規(guī)劃、障礙物檢測(cè)和規(guī)避。這是本發(fā)明的實(shí)施例意圖涉及的一般領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

本文描述的是提供用于執(zhí)行光學(xué)探測(cè)和測(cè)距的技術(shù)方案的系統(tǒng)和方法。傳感器系統(tǒng)可以包括被配置為發(fā)射光束的光源。此外，傳感器系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)光學(xué)元件，其被配置為使發(fā)射光束均勻化，所述發(fā)射光束被引導(dǎo)到所述傳感器系統(tǒng)的視場(chǎng)(FOV)。另外，所述傳感器系統(tǒng)包括具有多個(gè)光電探測(cè)裝置的探測(cè)器，其中，所述多個(gè)光電探測(cè)裝置中的每個(gè)光電探測(cè)裝置都被配置為接收從所述傳感器系統(tǒng)的FOV中的一個(gè)或多個(gè)對(duì)象反射回來(lái)的所述光束的光子能量的至少一部分，并基于接收到的光子能量產(chǎn)生至少一個(gè)電信號(hào)。

本文還描述了提供用于執(zhí)行光學(xué)探測(cè)和測(cè)距的技術(shù)方案的系統(tǒng)和方法。傳感器系統(tǒng)可以包括具有多個(gè)單元的探測(cè)器，其中，所述探測(cè)器被配置為在第一配置中基于從一個(gè)或多個(gè)對(duì)象上的第一多個(gè)點(diǎn)反射回來(lái)的光束的接收到的光子能量來(lái)產(chǎn)生第一組電信號(hào)。另外，所述探測(cè)器被配置為在第二配置中基于從一個(gè)或多個(gè)對(duì)象上的第二多個(gè)點(diǎn)反射回來(lái)的光束的被接收到的光子能量產(chǎn)生第二組電信號(hào)，其中，所述第一配置和所述第二配置配置具有預(yù)定的相關(guān)性。此外，所述探測(cè)器可以基于所述第一組電信號(hào)和所述第二組電信號(hào)確定到所述一個(gè)或多個(gè)對(duì)象上的第一多個(gè)點(diǎn)和第二多個(gè)點(diǎn)中的每一者的距離。

附圖說(shuō)明

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的示例性光探測(cè)和測(cè)距 (LIDAR)感測(cè)系統(tǒng)的示意圖。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的示例性固態(tài)LIDAR傳感器系統(tǒng)的示意圖。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的視場(chǎng)(FOV)照射的示例性圖示。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的示例性FOV照射方案的圖示。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的替代性示例性FOV照射方案的圖示。

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的使用全息濾波器進(jìn)行 FOV照射的圖示。

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的示例性FOV照射系統(tǒng)。

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的具有全息濾波器的示例性FOV照射方案。

圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的LIDAR傳感器系統(tǒng)中的光學(xué)探測(cè)的示例性圖示。

圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的具有光電探測(cè)裝置陣列的探測(cè)器的示例性圖示。

圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的使用LIDAR傳感器系統(tǒng)感測(cè)周?chē)h(huán)境的流程圖。

圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的像素移位方案的示例性圖示。

圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的來(lái)自應(yīng)用像素移位方案的示例性結(jié)果數(shù)據(jù)幀。