[發明專利]可實現激光雷達點云與圖像融合的系統

在審

• 申請號: 202210068529.1
• 申請日: 2022-01-20
• 公開（公告）號: CN114371469A
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 梁燕洪
• 申請（專利權）人: 深圳光秒傳感科技有限公司
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481;G01S7/483;G01S17/86;G01S17/89
• 代理公司: 深圳市中科創為專利代理有限公司 44384
• 代理人: 謝志龍;楊春

本發明涉及激光雷達深度信息與圖像信息的融合技術領域，特別涉及可實現激光雷達點云與圖像融合的系統，激光發射模塊發射激光并對激光進行處理，分光鏡透過激光發射模塊發射的激光，并將從被測物體反射回來的激光和可見光反射到光學接收模塊，光束操控模塊對從分光鏡透過的激光進行操作，光學接收模塊將從光束操控模塊上反射的激光和可見光聚焦到感光芯片模塊實現成像，感光芯片模塊包括平行排列的一列線陣激光感光芯片和一列線陣可見光感光芯片。與現有技術相比，本發明的可實現激光雷達點云與圖像融合的系統簡化了系統結構，提高了系統的穩定性，降低硬件成本，減小了系統標定的復雜度，探測信息重合降低了圖像融合的難度。

【技術領域】

本發明涉及激光雷達深度信息與圖像信息的融合技術領域，特別涉及可實現激光雷達點云與圖像融合的系統。

【背景技術】

激光雷達能夠探測物體的三維信息，生成物體的深度點云圖；物體的圖像信息提供了物體的紋理、色彩等特征信息，便于識別。將激光雷達的深度信息與圖像的特征信息融合，形成色彩三維圖像，有利于三維圖像的識別、處理和應用。

現有技術的融合方案使用激光雷達和相機，兩個獨立的部件系統，導致結構設計繁雜，設計的穩定性要求高，需要對激光雷達系統和相機圖像系統進行標定，然后分別獲取被測物體的點云和圖像，圖像融合的算法復雜，同時兩套系統也導致成本的增加。

【發明內容】

為了克服上述問題，本發明提出一種可有效解決上述問題的可實現激光雷達點云與圖像融合的系統。

本發明解決上述技術問題提供的一種技術方案是：提供一種可實現激光雷達點云與圖像融合的系統，包括光發射模塊、分光鏡、光束操控模塊、光學接收模塊和感光芯片模塊，所述激光發射模塊用于發射激光并對發射的激光光束進行處理，所述分光鏡用于透過激光發射模塊發射的激光，并將從被測物體反射回來的激光和可見光反射到光學接收模塊，所述光束操控模塊用于對從分光鏡透過的激光進行操作，所述光學接收模塊用于將從光束操控模塊上反射的激光和可見光聚焦到感光芯片模塊實現成像；所述感光芯片模塊包括一列線陣激光感光芯片和一列線陣可見光感光芯片，所述激光感光芯片和可見光感光芯片平行排列。

優選地，所述激光感光芯片和可見光感光芯片一一平齊，激光感光芯片和可見光感光芯片均為大小相同的矩形芯片。

優選地，所述激光感光芯片和可見光感光芯片相鄰兩側邊的間距為D1，所述兩相鄰激光感光芯片或兩相鄰可見光感光芯片之間的相鄰兩側邊的間距為D2。

優選地，所述D1和D2為0。

優選地，所述D1和D2為20-30微米。

優選地，所述激光感光芯片內包括激光感光像素單元，所述激光感光像素單元用于接收激光，并把激光轉化為電信號；所述可見光感光芯片內包括可見光感光像素單元，所述可見光感光像素單元用于接收可見光，并把可見光轉化為電信號。

優選地，所述激光感光芯片和可見光感光芯片的數量相等。

優選地，所述激光發射模塊、分光鏡和光束操控模塊位于同一直線上，所述分光鏡位于激光發射模塊和光束操控模塊之間，所述分光鏡、光學接收模塊和感光芯片模塊位于同一直線上，所述光學接收模塊位于分光鏡和感光芯片模塊之間。

優選地，所述激光發射模塊對激光光束的處理包括對激光光束進行準直或擴束處理。

優選地，所述光束操控模塊對激光的操作包括反射發射的激光到物體上進行探測或者通過旋轉反射發射激光到物體上實現對物體的掃描探測，以及將從被探測物體反射回來的激光及可見光反射到分光鏡上。