[發明專利]基于MEMS微振鏡的固態激光雷達裝調方法

有效

• 申請號: 201910085323.8
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109655812B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 侯鵬程;柳邦;羅義鳴
• 申請（專利權）人: 湖北三江航天紅峰控制有限公司
• 主分類號: G01S7/497
• 分類號: G01S7/497
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 王秀麗

1.一種基于MEMS微振鏡的固態激光雷達裝調方法，其特征在于，包括：

步驟S1：安裝激光發射二極管和激光準直鏡，并利用平行光管法將所述激光發射二極管和所述激光準直鏡的光軸調整至與平行光管的光軸相平行；

步驟S2：以所述平行光管的位置和光軸為基準，利用五棱鏡將經安裝的平面反射鏡反射出的激光偏轉至所述平行光管的十字分劃板正中心；

步驟S3：將所述五棱鏡撤下后安裝MEMS微振鏡和相機，使得所述MEMS微振鏡在所述相機中清晰成像；

步驟S4：利用圖像質心檢測算法和所述相機檢測并計算所述MEMS微振鏡的鏡面質心和鏡面上光斑質心的坐標；

步驟S5：判斷所述MEMS微振鏡的鏡面質心坐標和所述鏡面上光斑質心的坐標是否重合，若重合，則完成對所述MEMS微振鏡的裝調，若不重合，則微調所述MEMS微振鏡直至兩者的質心坐標重合。

2.根據權利要求1所述的基于MEMS微振鏡的固態激光雷達裝調方法，其特征在于，步驟S1中，所述利用平行光管法將所述激光發射二極管和所述激光準直鏡的光軸調整至與平行光管的光軸相平行具體包括：

微調所述激光準直鏡，使得所述激光發射二極管經過所述激光準直鏡后的激光在通過所述平行光管后的光斑位于所述平行光管的十字分劃板的正中心，則所述激光發射二極管與所述激光準直鏡的光軸與所述平行光管的光軸平行。

3.根據權利要求1所述的基于MEMS微振鏡的固態激光雷達裝調方法，其特征在于，步驟S2中，所述利用五棱鏡將經安裝的平面反射鏡反射出的激光偏轉至所述平行光管的十字分劃板正中心具體包括：

按照激光雷達的工裝設計將所述平面反射鏡固定于安裝座上；

將所述五棱鏡放置于激光經過所述平面反射鏡反射后的光路中；

調節所述五棱鏡使得經過所述五棱鏡偏轉后的激光入射至所述平行光管中；

微調所述平面反射鏡使得激光經過所述平行光管的十字分劃板的正中心。

4.根據權利要求1所述的基于MEMS微振鏡的固態激光雷達裝調方法，其特征在于，步驟S3中，所述將所述五棱鏡撤下后安裝MEMS微振鏡和相機使得所述MEMS微振鏡在所述相機中清晰成像具體包括：

按照激光雷達的工裝設計將所述MEMS微振鏡固定于安裝座上；

調整所述相機的位置使得所述MEMS微振鏡能夠在所述相機中成像；

調整所述相機的焦距使得激光在所述MEMS微振鏡的鏡面上形成的光斑在所述相機中成像清晰。

5.根據權利要求1所述的基于MEMS微振鏡的固態激光雷達裝調方法，其特征在于，步驟S4中，所述利用圖像質心檢測算法和所述相機檢測并計算所述MEMS微振鏡的鏡面質心和鏡面上光斑質心的坐標具體包括：

將所述相機與工控機相連接，所述工控機采集所述相機中激光在所述MEMS微振鏡的鏡面上形成光斑的圖像；

所述工控機利用圖像質心檢測算法檢測計算所述MEMS微振鏡的鏡面的質心坐標和激光在所述MEMS微振鏡上形成的光斑的質心坐標。

6.根據權利要求1或5所述的基于MEMS微振鏡的固態激光雷達裝調方法，其特征在于，所述圖像質心檢測算法程序基于OPENCV庫開發，包括相機視頻采集、圖像提取、濾波、輪廓提取、質心檢測步驟。

7.根據權利要求1所述的基于MEMS微振鏡的固態激光雷達裝調方法，其特征在于，所述相機為高精度科研相機。

8.根據權利要求5所述的基于MEMS微振鏡的固態激光雷達裝調方法，其特征在于，在步驟S5中將所述MEMS微振鏡的鏡面質心坐標和所述鏡面上光斑質心的坐標調整至重合后，將所述相機和所述工控機撤去，即完成固態激光雷達的裝調。