激光雷达、激光雷达测量方法、电子设备及可读存储介质与流程

本申请属于激光雷达，尤其涉及一种激光雷达、激光雷达测量方法、电子设备及可读存储介质。

背景技术：

1、按照激光的发射波形划分，激光雷达包括飞行时间法(time offlight，tof)激光雷达和调频连续波(frequency modulated continuous wave，fmcw)激光雷达，tof激光雷达和fmcw激光雷达可以通过对目标进行探测得到点云数据，然后对所述点云数据进行处理，以获得所述目标的距离和速度。

2、但是，tof激光雷达的点云数据中只有三维坐标，需要多帧点云数据才能计算出目标的速度，存在计算周期长、测速效率较低的问题。fmcw激光雷达的点云数据中包括三维坐标和速度信息，可同时进行测速和测距，fmcw激光雷达的测速和测距周期长，同样存在测速效率较低的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种激光雷达、激光雷达测量方法、电子设备及可读存储介质，可以提高测速效率。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种激光雷达，激光发射模块，包括至少一个脉冲种子源和至少一个连续波激光器，所述激光发射模块用于准直发射多路激光发射光束和数量相同的多路本振激光光束，每一路所述激光发射光束包括不同波长的脉冲信号和连续波信号，多路所述本振激光光束是由至少一个所述连续波激光器发射的连续波信号经耦合和移频处理后得到的；

3、扫描装置，用于将多路所述激光发射光束反射至探测区域中，多路所述激光发射光束达到目标表面发射回多路反射激光光束；

4、激光接收模块，用于接收所述扫描装置反射回的多路所述反射激光光束，对多路所述反射激光光束进行聚焦处理后分别与各自对应的所述本振激光光束进行拍频处理，得到混合信号，所述混合信号包括拍频信号及所述激光发射光束包括的脉冲信号分量，对所述混合信号进行信号处理以计算所述目标的距离和速度。

5、第二方面，本申请实施例提供了一种激光雷达测量方法，应用于第一方面提供的激光雷达，所述方法包括：

6、激光发射模块准直发射多路激光发射光束和数量相同的多路本振激光光束，每一路所述激光发射光束包括不同波长的脉冲信号和连续波信号，多路所述本振激光光束是由至少一个所述连续波激光器发射的连续波信号经耦合和移频处理后得到的；

7、扫描装置将多路所述激光发射光束反射至探测区域中，多路所述激光发射光束达到目标表面发射回多路反射激光光束；

8、激光接收模块接收所述扫描装置反射回的多路所述反射激光光束，对多路所述反射激光光束进行聚焦处理后分别与各自对应的所述本振激光光束进行拍频处理，得到混合信号，所述混合信号包括拍频信号及反射脉冲信号，对所述混合信号进行信号处理以计算所述目标的距离和速度。

9、第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括第一方面提供的激光雷达。

10、第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行第二方面提供的激光测量方法。

11、上述本申请提供的激光雷达、激光雷达测量方法、电子设备及可读存储介质，由于多路所述激光发射光束包括不同波长的脉冲信号和连续波信号，当多路所述激光发射光束发射出去，遇到目标反馈多路反射激光光束，则反射激光光束中也有连续波信号，这样，利用反射激光光束中的连续波信号在目标上产生的多普勒频移计算激光雷达与目标的相对速度。本实施例提供的激光雷达可以为每个点云赋予对应的速度值，从而确定激光雷达与目标之间的速度，提高激光雷达测量效率。

技术特征：

1.一种激光雷达，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述连续波激光器包括窄线宽dfb激光器。

3.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述激光发射模块还包括：

4.根据权利要求3所述的激光雷达，其特征在于，所述连续波信号处理模块包括：

5.根据权利要求4所述的激光雷达，其特征在于，当所述激光发射模块包括不同波长的两个脉冲种子源和两个连续波激光器时，所述第一耦合模块包括两个第一耦合器，每个所述第一耦合器分别与对应的所述连续波激光器、所述第一光束发射模块及所述第二光束发射模块连接，用于对对应的所述连续波激光器出射的连续波信号耦合处理得到第一连续波信号和第二连续波信号，并将所述第一连续波信号发送至所述第一光束发射模块以及将所述第二连续波信号发送至所述第二光束发射模块。

6.根据权利要求4所述的激光雷达，其特征在于，当所述激光发射模块包括不同波长的两个脉冲种子源和一个连续波激光器时，所述第一耦合模块包括三个第一耦合器，

7.根据权利要求4所述的激光雷达，其特征在于，当所述激光发射模块包括不同波长的一个脉冲种子源和一个连续波激光器时，所述第一耦合模块包括一个第一耦合器，

8.根据权利要求5-7任一项所述的激光雷达，其特征在于，所述第一耦合器为保偏型。

9.根据权利要求3所述的激光雷达，其特征在于，所述第一光束发射模块包括波分复用模块、放大模块、第二耦合模块以及第一准直模块；

10.根据权利要求9所述的激光雷达，其特征在于，所述第一光束发射模块还包括第二隔离器，所述第二隔离器的输入端与至少一个所述脉冲种子源连接，所述第二隔离器的输出端与所述放大模块或所述波分复用模块连接；

11.根据权利要求9所述的激光雷达，其特征在于，当所述激光发射模块包括不同波长的两个脉冲种子源和两个连续波激光器，且所述放大模块的输入端与至少一个脉冲种子源和至少一个连续波激光器连接，所述放大模块的输出端与所述波分复用模块的输入端连接时，所述波分复用模块包括两个第一波分复用器，所述放大模块包括四个光纤放大电路，所述第二耦合模块包括两个第二耦合器；

12.根据权利要求9所述的激光雷达，其特征在于，当所述激光发射模块包括不同波长的两个脉冲种子源和两个连续波激光器，且所述放大模块的输入端与所述波分复用模块的输出端，所述放大模块的输出端与所述第二耦合模块连接时，所述波分复用模块包括两个第一波分复用器，所述放大模块包括两个光纤放大电路，所述第二耦合模块包括两个第二耦合器；

13.根据权利要求9所述的激光雷达，其特征在于，当所述激光发射模块包括不同波长的两个脉冲种子源和一个连续波激光器时，所述波分复用模块包括一个第一声光移频器和两个第一波分复用器，所述放大模块包括两个光纤放大电路，所述第二耦合模块包括两个第二耦合器；

14.根据权利要求9所述的激光雷达，其特征在于，当所述激光发射模块包括不同波长的一个脉冲种子源和一个连续波激光器时，所述波分复用模块包括一个第一波分复用器，所述放大模块包括一个光纤放大电路，所述第二耦合模块包括两个第二耦合器；

15.根据权利要求11-14任一项所述的激光雷达，所述光纤放大电路包括至少一级保偏光纤放大器，所述第一波分复用器和所述第二耦合器为保偏型。

16.根据权利要求3所述的激光雷达，其特征在于，所述第二光束发射模块包括：

17.根据权利要求16所述的激光雷达，其特征在于，当所述激光发射模块包括不同波长的两个脉冲种子源和两个连续波激光器时，

18.根据权利要求16所述的激光雷达，其特征在于，当所述激光发射模块包括不同波长的两个脉冲种子源和一个连续波激光器时，所述声光移频模块包括一个第二声光移频器，所述第二声光移频器与所述连续波信号处理模块连接，用于对连续波信号处理模块发送的至少一个所第二连续波信号进行移频处理，得到对应的至少一个频移后第二连续波信号；

19.根据权利要求16所述的激光雷达，其特征在于，当所述激光发射模块包括不同波长的一个脉冲种子源和一个连续波激光器时，

20.根据权利要求17-19任一项所述的激光雷达，其特征在于，所述第三耦合器为保偏型。

21.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述激光接收模块包括：

22.根据权利要求21所述的激光雷达，其特征在于，所述处理电路包括：

23.根据权利要求21所述的激光雷达，其特征在于，若所述扫描装置包括第一反射镜，则所述透镜组件包括接收透镜和第二反射镜，所述第一反射镜及所述第二反射镜相对设置于所述接收透镜的两侧；

24.根据权利要求21所述的激光雷达，其特征在于，若所述扫描装置包括偏振分光棱镜，则所述透镜组件包括接收透镜和棱镜，所述偏振分光棱镜及所述棱镜相对设置于所述接收透镜的两侧；

25.一种激光雷达测量方法，其特征在于，应用于权利要求1-24中任一项所述的激光雷达，所述方法包括：

26.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-24中任一项所述的激光雷达。

27.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行权利要求25所述的激光测量方法。

技术总结
一种激光雷达、激光雷达测量方法、电子设备及可读存储介质，属于激光雷达技术领域。该激光雷达（10）包括：激光发射模块（11），用于准直发射多路激光发射光束和数量相同的多路本振激光光束;扫描装置（12），用于将多路激光发射光束反射至探测区域中，多路激光发射光束达到目标表面发射回多路反射激光光束;激光接收模块（13），用于接收扫描装置反射回的多路反射激光光束，对多路反射激光光束进行聚焦处理后分别与各自对应的本振激光光束进行拍频处理，得到混合信号，混合信号包括拍频信号及激光发射光束包括的脉冲信号分量，对混合信号进行信号处理以计算目标的距离和速度。这样，可以提高测速效率。

技术研发人员：胡小波,沈俭,白芳
受保护的技术使用者：深圳市镭神智能系统有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15