[發(fā)明專利]激光雷達、數據處理方法及數據處理模塊、介質

在審

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• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN114114317A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設計）人: 朱雪洲;孟飛;孫愷;向少卿
• 申請（專利權）人: 上海禾賽科技有限公司
• 主分類號: G01S17/894
• 分類號: G01S17/894;G01S7/481
• 代理公司: 上海知錦知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31327
• 代理人: 潘彥君

激光雷達、數據處理方法及數據處理模塊、介質，所述激光雷達包括：旋轉掃描機構、接收光學模塊、回波探測模塊和圖像采集模塊，所述旋轉掃描機構，適于通過機械裝置進行旋轉；所述接收光學模塊，適于在所述旋轉掃描機構進行旋轉的過程中，將入射光傳遞至所述回波探測模塊和所述圖像采集模塊；所述回波探測模塊，適于由所述接收光學模塊入射的入射光中獲取回波信號，得到回波探測信息；所述圖像采集模塊，適于將通過所述接收光學模塊入射的入射光轉換為相應的電信號，得到圖像信息。采用上述方案，能夠提高圖像數據和點云數據之間視場匹配度和時間同步性，并且可以保障圖像數據和點云數據的精確度。

技術領域

本說明書實施例涉及激光雷達技術領域，尤其涉及激光雷達、數據處理方法及數據處理模塊、介質。

背景技術

在自動駕駛應用領域中，自動駕駛系統(tǒng)中可以集成激光雷達和圖像采集裝置，通過激光雷達(Light Detection And Range，LIDAR或Laser Detection And Range，LADAR)的數據或者圖像采集裝置的數據能夠輔助自動駕駛系統(tǒng)。在某些應用場景中，需要將二者的數據融合之后使用，此時，需要對二者的視場(Field of View，FoV)進行校準和調整，并且需要對二者收集的數據的時間進行校準和調整，使得二者視場匹配且時間同步。

在傳統(tǒng)的技術里，激光雷達和圖像采集裝置作為兩套相對獨立的裝置，通常分別安裝于車輛的不同位置進行運作。

在激光雷達和圖像采集裝置獨立運作的情況下，激光雷達與圖像采集模塊之間的視場角存在著較大的差異，兩者獲得的數據需要進行視場匹配以獲得最終的結果。然而由于視場角相差較大，在某些高速運動的場景下，諸如汽車在高速上行駛的情況下，兩者所獲得的數據的差異會比較大，即使進行數據融合也無法獲得完全對應的視場信息；同時過多的組件也會導致系統(tǒng)結構較為復雜，體積增加。

如何改善圖像數據和點云數據之間視場匹配度和時間同步性成為了本領域技術人員亟待解決的問題。

為了解決該問題，出現一種通過單光子雪崩二極管(Single Photon AvalancheDiode，SPAD)陣列同時捕獲圖像信息和回波探測信息的解決方案。此種方案使用單個SPAD陣列同時捕獲激光回波信息和圖像信息。但是，由于SPADs陣列只能感應是否有光子被某個SPAD單元捕獲，因此，僅能獲得低分辨率的黑白圖像信息。并且，回波探測信息與圖像信息在捕獲過程中對于環(huán)境光的需求相互矛盾，即更高精度的回波探測信息需要更少的環(huán)境光，而更高精度的圖像信息需要更多的環(huán)境光。所以使用單SPAD陣列的傳統(tǒng)方案無法同時保障二者的精度，局限性較大。此外，SPAD的高單價增加了系統(tǒng)硬件成本。

由上可知，通過SPADs陣列同時捕獲圖像信息和回波探測信息，雖然能夠改進圖像數據和點云數據之間視場匹配度和時間同步性，但是大大降低了圖像采集質量，難以兼顧點云數據的質量和圖像數據的精度，且增加系統(tǒng)硬件成本。因此，如何同時獲得高質量的點云數據和圖像數據，同時兼顧良好的同步性和較低的系統(tǒng)硬件成本，已成為本領域技術人員的技術難點。

發(fā)明內容

有鑒于此，本說明書實施例提供一種激光雷達、數據處理方法及數據處理模塊、介質，能夠提高圖像數據和點云數據之間視場匹配度和時間同步性，并且可以保障圖像數據和點云數據的精確度。

本說明書實施例提供了一種激光雷達，所述激光雷達包括旋轉掃描機構，激光雷達還包括：接收光學模塊、回波探測模塊和圖像采集模塊，其中：

所述旋轉掃描機構，適于通過機械裝置進行旋轉；

所述接收光學模塊，適于在所述旋轉掃描機構進行旋轉的過程中，將入射光傳遞至所述回波探測模塊和所述圖像采集模塊；

所述回波探測模塊，適于由所述接收光學模塊入射的入射光中獲取回波信號，得到回波探測信息；

所述圖像采集模塊，適于將通過所述接收光學模塊入射的入射光轉換為相應的電信號，得到圖像信息。