[發(fā)明專(zhuān)利]激光主動(dòng)探測(cè)裝置及激光主動(dòng)探測(cè)處置系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010956287.0
• 申請(qǐng)日: 2020-09-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112269181A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱精果;葉征宇;姜成昊;蔣衍;解天鵬;王宇;李鋒;孟柘;劉汝卿;郭文舉;喬治;王春曉;姜玉華;胡濤;亓巖
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院微電子研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01S17/02
• 分類(lèi)號(hào): G01S17/02;G01S17/86;G01S7/481
• 代理公司: 北京辰權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11619
• 代理人: 何家鵬

本申請(qǐng)屬于激光探測(cè)或感知技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種激光主動(dòng)探測(cè)裝置及激光主動(dòng)探測(cè)處置系統(tǒng)。本申請(qǐng)的激光主動(dòng)探測(cè)裝置包括光學(xué)收發(fā)單元、光電探測(cè)單元和光學(xué)掃描單元，光學(xué)收發(fā)單元用于發(fā)射并接收探測(cè)激光，從而獲取場(chǎng)景和竊視目標(biāo)的回波信號(hào)，光電探測(cè)單元用于將回波信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，從而獲取竊視目標(biāo)的距離、方位和強(qiáng)度以及場(chǎng)景的三維點(diǎn)云信息，光學(xué)掃描單元包括掃描轉(zhuǎn)鏡和探測(cè)水平轉(zhuǎn)臺(tái)，掃描轉(zhuǎn)鏡以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式反射探測(cè)激光，用于增大探測(cè)激光的發(fā)射角度和接收角度，探測(cè)水平轉(zhuǎn)臺(tái)用于帶動(dòng)激光主動(dòng)探測(cè)裝置整體進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)本申請(qǐng)的激光主動(dòng)探測(cè)裝置，能夠增加探測(cè)激光的發(fā)射角度和接收角度，從而有效地增加探測(cè)激光的發(fā)射和接收范圍。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于激光探測(cè)或感知技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種激光主動(dòng)探測(cè)裝置及激光主動(dòng)探測(cè)處置系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)和高級(jí)別安防中，需要對(duì)核心區(qū)域和人員進(jìn)行重點(diǎn)的安保布防工作，對(duì)潛在的狙擊鏡、隱蔽攝像頭、專(zhuān)業(yè)望遠(yuǎn)鏡等竊視目標(biāo)實(shí)現(xiàn)探測(cè)和同步處置，對(duì)保障核心區(qū)域的安全起著至關(guān)重要的作用，針對(duì)竊視目標(biāo)的光電探測(cè)作為一種重要的光電對(duì)抗手段開(kāi)始廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代安防領(lǐng)域。然而傳統(tǒng)的基于CCD/CMOS相機(jī)的激光主動(dòng)探測(cè)或紅外探測(cè)方式只能通過(guò)激光測(cè)距機(jī)獲取竊視目標(biāo)的距離信息，瞬時(shí)視場(chǎng)小、探測(cè)維度單一。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的是至少解決探測(cè)裝置的探測(cè)視場(chǎng)范圍小、探測(cè)效率低的問(wèn)題，該目的是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明的第一方面提出了一種激光主動(dòng)探測(cè)裝置，所述激光主動(dòng)探測(cè)裝置包括：

光學(xué)收發(fā)單元，所述光學(xué)收發(fā)單元用于發(fā)射并接收探測(cè)激光，從而獲取場(chǎng)景和竊視目標(biāo)的回波信號(hào)；

光電探測(cè)單元，所述光電探測(cè)單元用于將所述回波信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，從而獲取所述竊視目標(biāo)的距離、方位和強(qiáng)度以及所述場(chǎng)景的三維點(diǎn)云信息；

光學(xué)掃描單元，所述光學(xué)掃描單元包括掃描轉(zhuǎn)鏡和探測(cè)水平轉(zhuǎn)臺(tái)，所述掃描轉(zhuǎn)鏡以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式反射探測(cè)激光，用于增大所述探測(cè)激光的發(fā)射角度和接收角度，所述探測(cè)水平轉(zhuǎn)臺(tái)用于帶動(dòng)所述激光主動(dòng)探測(cè)裝置整體進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。

根據(jù)本申請(qǐng)的激光主動(dòng)探測(cè)裝置，通過(guò)光學(xué)收發(fā)單元發(fā)射并接收探測(cè)激光，從而獲取場(chǎng)景和竊視目標(biāo)的回波信號(hào)，并在回波信號(hào)的獲取過(guò)程中通過(guò)探測(cè)水平轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)激光主動(dòng)探測(cè)裝置，并通過(guò)掃描轉(zhuǎn)鏡增加探測(cè)激光的發(fā)射角度和接收角度，從而有效地增加探測(cè)激光的發(fā)射和接收范圍，并通過(guò)光電探測(cè)單元對(duì)增大范圍后的回波信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，從而增大對(duì)竊視目標(biāo)的距離、方位和強(qiáng)度以及所述場(chǎng)景的三維點(diǎn)云信息的獲取范圍。

另外，根據(jù)本申請(qǐng)中的激光主動(dòng)探測(cè)裝置，還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在本申請(qǐng)的一些實(shí)施方式中，所述光學(xué)收發(fā)單元包括：

探測(cè)激光器，所述探測(cè)激光器用于發(fā)射激光；

激光準(zhǔn)直分束組件，所述激光準(zhǔn)直分束組件用于接收所述探測(cè)激光器發(fā)射的所述激光，并將所述激光耦合準(zhǔn)直后分光；

光學(xué)接收模組，所述光學(xué)接收模組用于接收所述回波信號(hào)并將所述回波信號(hào)聚集在所述光電探測(cè)單元。

在本申請(qǐng)的一些實(shí)施方式中，所述光學(xué)接收模組與所述光電探測(cè)單元的光路上還設(shè)有窄帶濾光片。

在本申請(qǐng)的一些實(shí)施方式中，所述光電探測(cè)單元為APD、SPAD、ICCD、PMT中任一種。

在本申請(qǐng)的一些實(shí)施方式中，所述掃描轉(zhuǎn)鏡為多面棱鏡、多面塔鏡或45度反射鏡。

在本申請(qǐng)的一些實(shí)施方式中，所述激光主動(dòng)探測(cè)裝置還包括數(shù)據(jù)處理單元，所述數(shù)據(jù)處理單元用于對(duì)所述光學(xué)收發(fā)單元、所述光電探測(cè)單元和所述光學(xué)掃描單元進(jìn)行控制，并能夠?qū)λ龌夭ㄐ盘?hào)進(jìn)行處理、數(shù)據(jù)采集和壓縮。