一种Flash智能光学雷达装置及系统的制作方法

本发明涉及光学测量装置，尤其涉及一种flash智能光学雷达装置及系统。

背景技术：

1、flash光学雷达是一种以光束为探测信号，基于雷达原理设计的新型探测装置，可以探测目标的位置、基本轮廓、速度、距离等信息，由于 flash光学雷达没有任何扫描部件，flash光学雷达在短时间直接发射出一大片覆盖探测区域的光束，再以高度灵敏的接收器，来完成对环境周围图像的绘制。克服了机械式雷达需要旋转，扫描部件导致整机使用寿命较短，器件易老化导致测量不准等工程难题。所以更适宜应用于智慧交通、智慧城市等领域，前景广阔。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种flash智能光学雷达装置，其能够解决现有机械式雷达测距不准确、寿命短的问题，解决了视觉相机的光晕和曝光工程问题；不需要人工参数与，实现自动检测。

2、本发明的目的之二在于提供一种flash智能光学雷达系统，其能够解决现有机械式雷达测距不准确、寿命短的问题，解决了视觉相机的光晕和曝光工程问题；不需要人工参数与，实现自动检测。

3、本发明的目的之一采用如下关键结构技术方案实现：

4、一种flash智能光学雷达装置，包括主控板、接收窗组件、成像光学组件和光源驱动板；

5、所述接收窗组件、成像光学组件依次设于所述主控板与所述光源驱动板之间，并且所述接收窗组件固定于所述主控板上；所述接收窗组件与所述成像光学组件的一端连通，并且所述接收窗组件的中心轴与所述成像光学组件的中心轴在同一直线上；

6、所述光源驱动板的中间设有安装孔，所述成像光学组件的另一端穿过所述安装孔并向所述光源驱动板的方向延伸；所述光源驱动板上设有光源和光源驱动器，并且所述光源驱动器与所述主控板、所述光源电性连接；

7、所述光源驱动板，用于驱动所述光源发射出光信号以照射到被测物体上，从而使得被测物体对所述光信号进行反射以形成回波信号；所述成像光学组件，用于接收被测物体反射回的回波信号并成像后将成像数据发送给所述接收窗组件，进而发送给主控板，以使得所述主控板将所述成像数据发送到后台控制平台进行对应光学分析。

8、进一步地，包括壳体和后面板；其中，所述后面板卡设于所述壳体的开口处，以使得所述壳体与所述后面板形成用于容纳所述主控板、所述光源驱动板的容腔；所述主控板固定于所述后面板上；所述主控板与所述光源驱动板通过若干个支架件固定连接；所述后面板上设有散热装置，用于对所述主控板散热。

9、进一步地，还包括安装支架；其中，所述安装支架包括圆环支架和多个安装凸起，并且多个安装凸起分散固定于所述圆环支架上；每个安装凸起的一端均与所述圆环支架固定连接、另一端均固定于所述主控板上；多个安装凸起对所述接收窗组件进行围合，以对所述接收窗组件进行支撑固定，并且所述接收窗组件的另一端穿过所述圆环支架的圆环孔与所述接收窗组件的一端连通。

10、进一步地，还包括隔光结构件；其中，所述隔光结构件包括圆筒和安装环，并且所述安装环设于所述圆筒的一端，并且与所述安装支架的圆环支架固定连接；

11、所述圆筒嵌套于所述光源驱动板的安装孔内，以使得所述成像光学组件置于所述圆筒内，以避免所述光源驱动板上的光源出射的光信号进入到所述成像光学组件。

12、进一步地，所述光源驱动器有一个或多个，并且每个光源驱动板均与所述主控板电性连接；所述光源有一个或多个；其中，每个光源均与一个光源驱动板电性连接，一个光源驱动器与一个或多个光源电性连接；所述光源为半导体激光光源或大功率led光源，并且所述半导体激光光源为vcsel、单pn结的vcsel单元和多pn结的vcsel单元中的任意一种。

13、进一步地，所述光源包括发光芯片和碗形透镜；其中，所述碗形透镜的底部设有安装腔，所述发光芯片安装于所述安装腔内；所述碗形透镜的内壁均设有全反射面；所述碗形透镜的出口包括设于中间的凸形曲面和环绕凸形曲面设置的水平曲面。

14、进一步地，所述接收窗组件为光子传感器阵列式探测器，与所述主控板电性连接，用于接收所述成像光学组件的成像数据并将其转换为光电流后发送给所述主控板；所述光子传感器阵列式探测器为sipm 或spad。

15、本发明的目的之二采用如下关键结构技术方案实现：

16、一种flash智能光学雷达系统，包括雷达装置和后台控制平台；其中，所述雷达装置为如本发明的目的之一采用的一种flash智能光学雷达装置；所述后台控制平台与所述flash智能光学雷达装置的主控板电性连接，用于获取成像数据并对成像数据进行对应光学分析以得出。

17、进一步地，所述后台控制平台，还用于根据接收到的成像数据调用预设智能算法进行捕捉差异，并根据捕捉到的差异数据对被测物体进行自动识别；其中，被测物体的自动识别包括自动提取推荐图像、被测物体的对象识别、被测物体的个数统计以及被测物体的类型识别；其中，智能算法包括形状提取、边缘特征点的提取、发射率的特征点的提取、图形位置的提取、轮廓位置的提取、直线位置的提取、角度提取中的一种或多种的组合。

18、进一步地，所述后台控制平台设有信号存储单元、智能图像处理单元、cmos相机单元和mcu模块；其中，所述信号存储单元与所述mcu模块电性连接，用于存储成像数据；所述mcu模块与所述智能图像处理单元电性连接，通过调用所述智能图像处理单元，以对所述成像数据进行图像优化，以及获取成像数据中图像的深度和色彩信息；所述mcu模块与所述cmos相机单元电性连接，用于对成像数据的色彩进行着色；所述信号存储单元为所述后台控制平台的内置存储单元或者通过与后台控制平台进行连接的外置存储单元；所述后台控制平台还与云端进行通信连接，以将检测数据和数据处理结果上传至云端存储；所述flash智能光学雷达装置有一个或多个，所述后台控制平台与每个flash智能光学雷达装置的后台控制平台电性连接。

19、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

20、本发明提供的flash智能光学雷达装置中的各个组件均为全固态，没有可移动的部件，可以克服现有的机械旋转雷达设备中由于存在移动部件导致校准难、雷达寿命有限、制造可重复性差等缺点，同时本发明所提供的flash智能雷达在使用过程中不易受使用环境抖动等影响，可保证测量的稳定性。

21、本发明还通过在装置内部预先置入信号存储单元、智能图像处理单元和cmos相机单元，达到解决了视觉相机的光晕和曝光工程问题；不需要人工参数，均可自动完成测试。

22、本发明通过后台控制平台对成像数据进行处理时，通过调用cmos相机单元实现对成像数据的色彩进行着色，达到捕捉深度信息和物体色彩的目的。同时，后台控制平台还支持信息的分析，在进行批量检测时，可根据检测的结果数据实现对良品率、良品数量以及不良品数据的分析以及反馈等。本发明的后台控制平台还可同时支持连接的多台flash智能光学雷达装置，并根据多台flash智能光学雷达装置的检测结果进行汇总并通过显示装置显示：后台控制平台还可为每台flash智能光学雷达装置设定对应的实时数据显示窗口，以便实时显示对应的测量结果。

23、本发明不仅在系统内部设置存储单元，用于存储数据，还可支持外置存储单元，以便在设备出现故障时，及时通过外置存储单元内的配置文件对设备进行自动重启。

24、本发明还支持云端数据存储，将检测的数据结果以及分析的数据结果上传至云端进行存储，以备后续查看。本发明还具体结构简单、操作灵活、测试速度快、成本低、可靠性高等特点。