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专利号: 2020114280111
申请人: 西安工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种远距离高分辨率激光雷达的探测方法,其特征在于:包括以下步骤:

采用主控与数据解算系统(104),首先通过调节变焦激光发射系统(101)使其焦距为无穷远,保证激光在扫描的过程中,能够覆盖整个视场,对目标初测探测成像,得到目标的轮廓范围,然后调节变焦激光发射系统(101),对发射光束进行聚焦,对目标轮廓区域进行精密探测,其他区域不扫描;

所述主控与数据解算系统(104)控制MEMS微扫镜(204)的扫描速度与扫描角度;

程序流程为:所述MEMS采用准静态的扫描方式,所述MEMS通过施加在两个轴上的偏转电压实现两个正交方向的偏转,所述偏转电压由预设偏转角度轨迹计算得到,即其中θd为扫描角度轨迹,J是圆形微镜活动板绕着扭转轴的转动惯量,b为阻尼系数,τs为时间,ud为偏转电压;

所述主控与数据解算系统(104)对点云数据进行处理,得到目标的空间三维分布轮廓;

程序流程为:首先所述主控与数据解算系统(104)对获得的原始的目标点云数据进行点云滤波和点云配准处理,然后对目标点云数据进行网格剖分和网格拼接获得点云数据的三维重建图;

所述主控与数据解算系统(104)将目标的空间三维分布轮廓区域方位进行编码,将目标区域方位编码转换为MEMS扫描的控制编码;

程序流程为:主控与数据解算系统(104)对所述目标点云数据的三维重建图的轮廓进行提取,通过一个像素同周围像素的差异而确定目标轮廓;对所述目标轮廓进行方格处理,所述的目标方格的横向和纵向对应扫描的两个正交轴向,所述目标方格能够包围所述目标轮廓,根据目标方格在视场中的位置,将所述目标方格转换为方位,根据所述方位确定MEMS的扫描区域。

2.根据权利要求1所述的一种远距离高分辨率激光雷达的探测方法,其特征在于:所述主控与数据解算系统(104)通过MEMS扫描的控制编码控制MEMS对特定区域进行二次扫描,在扫描的过程中降低扫描速度,以提高点云的密度;

程序流程为:所述主控与数据解算系统(104)存储有发射序列波形以及二维MEMS微镜的扫描波形;在进行二次扫描时,所述主控与数据解算系统(104)一边让激光发射端按照固定频率发送脉冲序列,另一边通过通信给MEMS驱动板发送偏转数据指令来控制二维MEMS微镜在所述目标方格区域内进行准静态扫描,所述偏转数据为偏转电压,在进行二次扫描时,改变其偏转电压,以降低二维扫描的速度。

3.根据权利要求1所述的一种远距离高分辨率激光雷达的探测方法,其特征在于:所述主控与数据解算系统(104)利用目标的距离信息对所述变焦光学系统(203)进行控制,所述变焦光学系统(203)的焦距在初次探测时为无穷大,二次探测时焦距与目标距离相等;

程序流程为:通过所述第一次扫描确定的目标方格区域,确定该区域相对激光雷达的距离和方位,通过所述主控与数据解算系统(104)调节所述变焦光学系统(203)的焦距,所述变焦光学系统(203)的焦距等于该目标方格区域与雷达的距离。