光接收系统、激光雷达以及关联成像系统技术方案

本申请涉及一种光接收系统、激光雷达以及关联成像系统。通过将所述第一探测接收面的直径d

【技术实现步骤摘要】
光接收系统、激光雷达以及关联成像系统
本申请涉及光学
，特别是涉及一种光接收系统、激光雷达以及关联成像系统。
技术介绍
激光雷达具有抗干扰能力强、结构较简单、使用方便，无论在军用领域还是民用生产、生活的各个领域得到了日益广泛的应用和不断的扩展，成为社会发展服务中不可或缺的高技术手段。伴随着目前人工智能技术开发的热潮，激光雷达在汽车无人驾驶、无人机、智能扫地机器人等领域得到前所未有的青睐，为激光雷达应用开辟了广阔的市场。然而，激光在进行目标探测的过程中，由于散射介质，如雨、雪、雾霾和扬尘等大气状况、悬浮物和其他颗粒物、生物体组织和生物材料等包含各种可引发散射的生物小颗粒的存在，会形成大量散射介质引发的干扰，降低激光雷达的检测精度，无法对目标进行正常探测。
技术实现思路
基于此，有必要针对大量散射介质引发干扰导致的激光雷达检测精度低的问题，提供一种光接收系统、激光雷达以及关联成像系统。一种光接收系统。所述光接收系统包括光接收装置与第一探测装置。所述光接收装置用于接收被测物反射的反射光束，并将所述反射光束进行会聚，形成会聚光束。所述第一探测装置的第一探测接收面的几何中心与所述光接收装置的焦点重合，用于探测所述会聚光束，并将所述会聚光束转换为电信号。所述第一探测接收面的直径d1设置为5％×L1≤d1≤90％×L2。其中，L1为待测视场在所述光接收装置形成的焦平面位置处的傅里叶展开基级空间尺寸。L2为所述待测视场在所述焦平面位置处的傅里叶展开总空间尺寸。所述待测视场为所述被测物与散射介质形成的待测空间。在一个实施例中，本申请提供一种光接收系统包括光接收装置与滤波装置。所述光接收装置用于接收被测物反射的反射光束，并将所述反射光束进行会聚，形成会聚光束。所述滤波装置的滤波接收面的几何中心与所述光接收装置的焦点重合，用于对所述会聚光束进行滤波。所述滤波接收面的直径d2设置为5％×L1≤d2≤90％×L2。其中，L1为所述待测视场在所述光接收装置形成的焦平面位置处的傅里叶展开基级空间尺寸。L2为所述待测视场在所述焦平面位置处的傅里叶展开总空间尺寸。所述待测视场为所述被测物与散射介质形成的待测空间。在一个实施例中，所述光接收系统还包括第二探测装置。所述第二探测装置设置于所述光接收装置的光轴，用于探测经所述滤波装置滤波后的所述会聚光束，并将所述会聚光束转换为电信号。在一个实施例中，所述光接收装置为单透镜或透镜组或超材料透镜组。在一个实施例中，本申请提供一种激光雷达。所述激光雷达包括上述实施例中任一实施例的所述光接收系统。所述激光雷达还包括光发射装置。所述光发射装置用于发射激光光束至所述待测视场，所述激光光束经所述待测视场中所述被测物反射形成所述反射光束。在一个实施例中，所述激光雷达还包括数据处理装置，所述数据处理装置用于获取所述电信号，并对所述电信号进行数据处理，获取所述被测物的信息。在一个实施例中，本申请提供一种关联成像系统。所述关联成像系统包括上述实施例中任一实施例的所述光接收系统。在一个实施例中，所述关联成像系统还包括光源装置与空间光调制装置。所述光源装置用于发射激光光束。所述空间光调制装置用于对所述激光光束进行调制，形成调制激光光束，所述调制激光光束照射至所述待测视场，所述调制激光光束经所述待测视场中所述被测物反射形成所述反射光束。在一个实施例中，所述关联成像系统还包括信号处理控制装置与控制装置。所述信号处理控制装置用于获取所述电信号，并发出调制信号。所述控制装置分别与所述信号处理控制装置和所述空间光调制装置连接。所述控制装置根据所述调制信号对所述空间光调制装置进行控制，所述信号处理控制装置根据所述调制信号与所述电信号进行计算，获得所述待测视场中所述被测物的图像。上述光接收系统、激光雷达以及关联成像系统，通过所述光接收装置将所述反射光束(被测物反射)进行会聚，形成所述会聚光束。所述会聚光束被所述第一探测装置接收探测。所述第一探测装置将所述会聚光束转换为电信号，应用于激光雷达、鬼成像系统等探测系统，以获取所述被测物的信息。所述被测物的信息可以为目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。从而，实现对所述被测物进行探测、跟踪和识别等。其中，所述光接收装置可以对所述反射光束(被测物反射)进行傅里叶变换，形成傅里叶谱，在所述焦平面位置处展现频域信息。通过将所述第一探测接收面的几何中心与所述光接收装置的焦点重合，使得所述第一探测接收面与所述焦平面在同一平面上。所述第一探测接收面为所述第一探测装置的光有效接收面。L1为所述待测视场在所述焦平面位置处的傅里叶展开基级空间尺寸，即表征了频域信息的基级信息。L2为所述待测视场在所述焦平面位置处的傅里叶展开总空间尺寸，即表征了频域信息的全部信息。通过将所述第一探测接收面的直径d1设置为5％×L1≤d1≤90％×L2，可以对所述会聚光束中含有的环境光进行过滤，且限制光束，使得所述第一探测接收面探测到所述会聚光束中含有所述被测物的有效光信息，滤除了散射介质引发的干扰。同时，通过对所述第一探测装置的位置以及所述第一探测接收面的直径进行限制，可以在降低对探测装置尺寸的要求的情况下，确保获得所述被测物的有效光信息，降低了制作成本，提升了探测性能。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请提供的一个实施例中光接收系统的结构示意图。图2为本申请提供的一个实施例中光接收系统的结构示意图。图3为本申请提供的一个实施例中光接收系统的结构示意图。图4为本申请提供的一个实施例中激光雷达的结构示意图。图5为本申请提供的一个实施例中激光雷达的结构示意图。图6为本申请提供的一个实施例中关联成像系统的结构示意图。图7为本申请提供的一个实施例中关联成像系统的结构示意图。附图标记说明光接收系统100、光接收装置10、被测物20、第一探测装置30、第一探测接收面310、焦平面110、滤波装置40、滤波接收面410、第二探测装置50、第二探测接收面510、激光雷达200、光发射装置201、数据处理装置202、关联成像系统300、光源装置301、空间光调制装置302、信号处理控制装置303、控制装置304。具体实施方式为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。在本申请的描述中，需要理解的是，术语本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光接收系统，其特征在于，包括：/n光接收装置(10)，用于接收被测物(20)反射的反射光束，并将所述反射光束进行会聚，形成会聚光束；/n第一探测装置(30)，所述第一探测装置(30)的第一探测接收面(310)的几何中心与所述光接收装置(10)的焦点重合，用于探测所述会聚光束，并将所述会聚光束转换为电信号；/n所述第一探测接收面(310)的直径d

【技术特征摘要】
1.一种光接收系统，其特征在于，包括：
光接收装置(10)，用于接收被测物(20)反射的反射光束，并将所述反射光束进行会聚，形成会聚光束；
第一探测装置(30)，所述第一探测装置(30)的第一探测接收面(310)的几何中心与所述光接收装置(10)的焦点重合，用于探测所述会聚光束，并将所述会聚光束转换为电信号；
所述第一探测接收面(310)的直径d1设置为5％×L1≤d1≤90％×L2；
其中，L1为待测视场在所述光接收装置(10)的焦平面(110)位置处的傅里叶展开基级空间尺寸，L2为所述待测视场在所述焦平面(110)位置处的傅里叶展开总空间尺寸；
所述待测视场为所述被测物(20)与散射介质形成的待测空间。


2.一种光接收系统，其特征在于，包括：
光接收装置(10)，用于接收被测物(20)反射的反射光束，并将所述反射光束进行会聚，形成会聚光束；
滤波装置(40)，所述滤波装置(40)的滤波接收面(410)的几何中心与所述光接收装置(10)的焦点重合，用于对所述会聚光束进行滤波；
所述滤波接收面(410)的直径d2设置为5％×L1≤d2≤90％×L2；
其中，L1为待测视场在所述光接收装置(10)的焦平面(110)位置处的傅里叶展开基级空间尺寸，L2为所述待测视场在所述焦平面(110)位置处的傅里叶展开总空间尺寸；
所述待测视场为所述被测物(20)与散射介质形成的待测空间。


3.根据权利要求2所述的光接收系统，其特征在于，所述光接收系统还包括：
第二探测装置(50)，所述第二探测装置(50)设置于所述光接收装置(10)的光轴，用于探测经所述滤波装置(40)滤波后的所述会聚光束，并将所述会聚光束转换为电信号。
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【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：深圳元戎启行科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44