用于激光雷達的光罩臟污檢測系統、檢測方法及激光雷達技術方案

本發明專利技術提供一種用于激光雷達的光罩臟污檢測系統，包括：發射裝置，所述發射裝置設置在所述激光雷達的光機轉子上，配置為可發射與所述激光雷達發出用于檢測目標的光束波長不同的探測光束，用于檢測所述光罩上的臟污；接收裝置，所述接收裝置設置在所述激光雷達的光機轉子上，配置為可接收所述發射裝置發出的探測光束經所述光罩上的臟污反射后的回波并轉換為檢測電信號；和處理單元，所述處理單元與所述接收裝置耦接，配置為可根據所述檢測電信號識別所述光罩的臟污狀況。通過本發明專利技術的實施例，能夠有效避免檢測光罩臟污時發生光串擾，同時能夠實現對光罩的360度檢測，增大了光罩臟污的檢測范圍，并實現了對不同種類臟污的識別，提高了檢測效率。

【技術實現步驟摘要】
用于激光雷達的光罩臟污檢測系統、檢測方法及激光雷達
本專利技術涉及激光雷達
，尤其涉及一種用于激光雷達的光罩臟污檢測系統、檢測方法及激光雷達。
技術介紹
激光雷達是自動駕駛重要的傳感器，現有的激光雷達通常不增設光罩臟污檢測裝置對光罩進行檢測，當自動駕駛車輛在行駛過程中，時常會遭遇諸如雨雪、風沙等天氣，從而使安裝在自動駕駛車輛上的激光雷達的光罩上形成灰塵、劃痕、污水和泥漬等臟污，導致激光雷達無法正常獲取自動駕駛車輛周圍的環境信息，導致探測效果不理想。因此獲取激光雷達的光罩臟污信息有利于激光雷達進行正常探測。目前公開的激光雷達光罩臟污檢測裝置包括：一是大多針對前向式激光雷達的光罩進行檢測，光罩臟污檢測裝置通常是固定設置，不旋轉，僅對光罩的前側檢測，因此光罩臟污檢測范圍相對有限；二是利用激光雷達用于檢測目標的光束對光罩進行檢測。
技術介紹
部分的內容僅僅是專利技術人所知曉的技術，并不當然代表本領域的現有技術。
技術實現思路
本專利技術通過利用與激光雷達發出的光束波長不同的探測光束對光罩臟污進行檢測，能夠有效避免檢測光罩臟污時發生光串擾，同時能夠實現對光罩的360度檢測，增大了光罩臟污的檢測范圍，并實現了對不同種類臟污的識別，提高了檢測效率。有鑒于公開技術的缺陷，本專利技術提出一種用于激光雷達的光罩臟污檢測系統，包括：發射裝置，所述發射裝置設置在所述激光雷達的光機轉子上，配置為可發射與所述激光雷達發出用于檢測目標的光束波長不同的探測光束，用于檢測所述光罩上的臟污；接收裝置，所述接收裝置設置在所述激光雷達的光機轉子上，配置為可接收所述發射裝置發出的探測光束經所述光罩上的臟污反射后的回波并轉換為檢測電信號；和處理單元，所述處理單元與所述接收裝置耦接，配置為可根據所述檢測電信號識別所述光罩的臟污狀況。根據本專利技術的一個方面，其中所述發射裝置和所述接收裝置設置在所述激光雷達的發射單元和接收單元的相對側。根據本專利技術的一個方面，其中所述發射裝置和所述接收裝置均可隨所述光機轉子進行旋轉。根據本專利技術的一個方面，其中所述發射裝置與所述接收裝置設置為左右相鄰或上下相鄰，所述接收裝置設置在所述光罩的豎直檢測范圍內，所述豎直檢測范圍為所述光罩臟污檢測系統在所述光罩的豎直方向上的檢測范圍。根據本專利技術的一個方面，其中所述發射裝置和所述接收裝置設置為左右相鄰，其中所述發射裝置包括至少一個激光器或至少一個發光二極管，且沿豎直方向成列排布，其中每個激光器或發光二極管具有相同的發光方向。根據本專利技術的一個方面，其中所述接收裝置包括至少一個CCD圖像傳感器或至少一個CMOS圖像傳感器或至少一個光電探測器，且沿豎直方向成列排布，所述至少一個CCD圖像傳感器或至少一個CMOS圖像傳感器或至少一個光電探測器分別與所述至少一個激光器或至少一個發光二極管對應設置。根據本專利技術的一個方面，其中所述發射裝置和所述接收裝置設置為上下相鄰，其中所述發射裝置包括至少一個激光器或至少一個發光二極管，且沿水平方向成行排布，其中每個激光器或發光二極管具有不同的發光方向。根據本專利技術的一個方面，其中通過至少一個激光器或至少一個發光二極管具有的多個不同的發光方向形成所述豎直檢測范圍。根據本專利技術的一個方面，其中所述接收裝置包括至少一個CCD圖像傳感器或至少一個CMOS圖像傳感器或至少一個光電探測器，且沿水平方向成行排布，所述至少一個CCD圖像傳感器或至少一個CMOS圖像傳感器或至少一個光電探測器分別與所述至少一個激光器或至少一個發光二極管對應設置。根據本專利技術的一個方面，其中所述處理單元配置成：識別光罩是否存在臟污、光罩臟污類型以及光罩臟污的位置中的至少一種。根據本專利技術的一個方面，其中所述處理單元配置成：當所述接收裝置的檢測電信號超過識別閾值時，確定所述光罩存在臟污，并通過所述發射裝置的位置、所述接收裝置的位置以及所述光機轉子的位置，確定所述光罩臟污的位置。根據本專利技術的一個方面，其中所述處理單元配置成：當所述檢測電信號大于或等于第一識別閾值且小于第二識別閾值時，判斷所述光罩臟污為第一類臟污，所述第一類臟污包括油汗；當所述檢測電信號大于或等于所述第二識別閾值且小于第三識別閾值時，判斷所述光罩臟污為第二類臟污，所述第二類臟污包括污水、灰塵；當所述檢測電信號大于或等于所述第三識別閾值時，判斷所述光罩臟污為第三類臟污，所述第三類臟污包括污漬、泥沙，其中所述第三識別閾值大于所述第二識別閾值，所述第二識別閾值大于所述第一識別閾值。根據本專利技術的一個方面，其中所述處理單元配置成：根據光罩在清潔狀態時所述接收裝置輸出的檢測電信號，確定用于光罩臟污判斷的檢測電信號的基準范圍；計算檢測電信號偏移量，所述檢測電信號偏移量為當前回波轉換的檢測電信號與基準范圍之間的差值；當所述檢測電信號偏移量大于或等于所述第一識別偏移量且小于所述第二識別偏移量時，判斷所述光罩臟污為第一類臟污，所述第一類臟污包括油汗；當所述檢測電信號偏移量大于或等于所述第二識別偏移量且小于所述第三識別偏移量時，判斷所述光罩臟污為第二類臟污，所述第二類臟污包括污水、灰塵；當所述檢測電信號偏移量大于或等于所述第三識別偏移量時，判斷所述光罩臟污為第三類臟污，所述第三類臟污包括污漬、泥沙；其中所述第三識別偏移量大于所述第二識別偏移量，所述第二識別偏移量大于所述第一識別偏移量。根據本專利技術的一個方面，其中所述處理單元還包括：模數轉換器，耦接到所述接收裝置，并將所述檢測電信號由模擬信號轉換為數字信號；存儲單元，耦接到所述模數轉換器，并配置成可存儲所述數字信號；和邏輯單元，耦接到所述存儲單元，并配置成根據所述數字信號識別是否存在所述光罩臟污、光罩臟污類型以及光罩臟污的位置中的至少一種。根據本專利技術的一個方面，所述光罩臟污檢測系統還可以檢測光罩的表面缺陷，所述表面缺陷包括劃痕和/或石坑。本專利技術還涉及一種激光雷達，包括：基座；光機轉子，所述光機轉子可旋轉地設置在所述基座上，并且包括發射單元和接收單元；光罩，所述光罩設置在所述基座上，并且環繞所述光機轉子；和如上任一項所述的光罩臟污檢測系統，所述光罩臟污檢測系統的發射裝置和接收裝置均設置在所述光機轉子上。本專利技術還涉及一種利用上述任一項所述的光罩臟污檢測系統的光罩臟污檢測方法，包括：S101：使發射裝置發射與所述激光雷達發出用于檢測目標的光束波長不同的探測光束，對所述光罩上的臟污進行探測，所述發射裝置設置在所述激光雷達的光機轉子上；S102：通過接收裝置接收所述發射裝置發出的探測光束經所述光罩上的臟污反射后的回波并轉換為檢測電信號，所述接收裝置設置在所述激光雷達的光機轉子上；S103：根據所述檢測電信號識別所述光罩的臟污狀況。根據本專利技術的一個方面，其中所述步驟S103還包括：識別光罩是否存在臟污、光罩臟污類型以及光罩臟污的位置中的至少一本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種用于激光雷達的光罩臟污檢測系統，包括：/n發射裝置，所述發射裝置設置在所述激光雷達的光機轉子上，配置為可發射與所述激光雷達發出用于檢測目標的光束波長不同的探測光束，用于檢測所述光罩上的臟污；/n接收裝置，所述接收裝置設置在所述激光雷達的光機轉子上，配置為可接收所述發射裝置發出的探測光束經所述光罩上的臟污反射后的回波并轉換為檢測電信號；和/n處理單元，所述處理單元與所述接收裝置耦接，配置為可根據所述檢測電信號識別所述光罩的臟污狀況。/n

【技術特征摘要】
1.一種用于激光雷達的光罩臟污檢測系統，包括：
發射裝置，所述發射裝置設置在所述激光雷達的光機轉子上，配置為可發射與所述激光雷達發出用于檢測目標的光束波長不同的探測光束，用于檢測所述光罩上的臟污；
接收裝置，所述接收裝置設置在所述激光雷達的光機轉子上，配置為可接收所述發射裝置發出的探測光束經所述光罩上的臟污反射后的回波并轉換為檢測電信號；和
處理單元，所述處理單元與所述接收裝置耦接，配置為可根據所述檢測電信號識別所述光罩的臟污狀況。


2.根據權利要求1所述的光罩臟污檢測系統，其中所述發射裝置和所述接收裝置設置在所述激光雷達的發射單元和接收單元的相對側。


3.根據權利要求1或2所述的光罩臟污檢測系統，其中所述發射裝置和所述接收裝置均可隨所述光機轉子進行旋轉。


4.根據權利要求1或2所述的光罩臟污檢測系統，其中所述發射裝置與所述接收裝置設置為左右相鄰或上下相鄰，所述接收裝置設置在所述光罩的豎直檢測范圍內，所述豎直檢測范圍為所述光罩臟污檢測系統在所述光罩的豎直方向上的檢測范圍。


5.根據權利要求4所述的光罩臟污檢測系統，其中所述發射裝置和所述接收裝置設置為左右相鄰，其中所述發射裝置包括至少一個激光器或至少一個發光二極管，且沿豎直方向成列排布，其中每個激光器或發光二極管具有相同的發光方向。


6.根據權利要求5所述的光罩臟污檢測系統，其中所述接收裝置包括至少一個CCD圖像傳感器或至少一個CMOS圖像傳感器或至少一個光電探測器，且沿豎直方向成列排布，所述至少一個CCD圖像傳感器或至少一個CMOS圖像傳感器或至少一個光電探測器分別與所述至少一個激光器或至少一個發光二極管對應設置。


7.根據權利要求4所述的光罩臟污檢測系統，其中所述發射裝置和所述接收裝置設置為上下相鄰，其中所述發射裝置包括至少一個激光器或至少一個發光二極管，且沿水平方向成行排布，其中每個激光器或發光二極管具有不同的發光方向。


8.根據權利要求7所述的光罩臟污檢測系統，其中通過至少一個激光器或至少一個發光二極管具有的多個不同的發光方向形成所述豎直檢測范圍。


9.根據權利要求7所述的光罩臟污檢測系統，其中所述接收裝置包括至少一個CCD圖像傳感器或至少一個CMOS圖像傳感器或至少一個光電探測器，且沿水平方向成行排布，所述至少一個CCD圖像傳感器或至少一個CMOS圖像傳感器或至少一個光電探測器分別與所述至少一個激光器或至少一個發光二極管對應設置。


10.根據權利要求1或2所述的光罩臟污檢測系統，其中所述處理單元配置成：識別光罩是否存在臟污、光罩臟污類型以及光罩臟污的位置中的至少一種。


11.根據權利要求10所述的光罩臟污檢測系統，其中所述處理單元配置成：當所述接收裝置的檢測電信號超過識別閾值時，確定所述光罩存在臟污，并通過所述發射裝置的位置、所述接收裝置的位置以及所述光機轉子的位置，確定所述光罩臟污的位置。


12.根據權利要求11所述的光罩臟污檢測系統，其中所述處理單元配置成：
當所述檢測電信號大于或等于第一識別閾值且小于第二識別閾值時，判斷所述光罩臟污為第一類臟污，所述第一類臟污包括油汗；
當所述檢測電信號大于或等于所述第二識別閾值且小于第三識別閾值時，判斷所述光罩臟污為第二類臟污，所述第二類臟污包括污水、灰塵；
當所述檢測電信號大于或等于所述第三識別閾值時，判斷所述光罩臟污為第三類臟污，所述第三類臟污包括污漬、泥沙，其中所述第三識別閾值大于所述第二識別閾值，所述第二識別閾值大于所述第一識別閾值。


13.根據權利要求10所述的光罩臟污檢測系統，其中所述處理單元配置成：
根據光罩在清潔狀態時所述接收裝置輸出的檢測電信號，確定用于光罩臟污判斷的檢測電信號的基準范圍；
計算檢測電信號偏移量，所述檢測電信號偏移量為當前回波轉換的檢測電信號與基準范圍之間的差值；
當所述檢測電信號偏移量大于或等于所述第一識別偏移量且小于所述第二識別偏移量時，判斷所述光罩臟污為第一類臟污，所述第一類臟污包括油汗；
當所述檢測電信號偏移量大于或等于所述第二識別偏移量且小于所述第三識別偏移量時，判斷所述光罩臟污為第二類臟污，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：肖博威，趙鑫，于慶國，肖國煒，向少卿，
申請(專利權)人：上海禾賽光電科技有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31