[发明专利]一种适用于智能产线的激光雷达全自动检测系统

说明书

本发明公开了一种适用于智能产线的激光雷达全自动检测系统，包括激光雷达、免调整支座、接口转换组件、测距驱动模块、数据采集模块、系统控制与数据中心、电控平移台、激光功率测试端、激光指向测试端、测距激光接收端、模数采集I/O组件、程控链路跳线开关、光纤延时链路、窄脉冲激光信号源、背景光干扰源、双路程控光衰减器、双路光纤合束器、光纤准直器、电控旋转与倾斜台和三轴运动控制器。本发明通过电控平移实现激光功率、激光指向以及测距性能的空间分布式自动测量，并将激光指向测试与电控旋转与倾斜相结合实现了激光模拟回波的自对准；创新设计了光纤延时链路模块，实现了不同距离、不同目标和不同环境中激光雷达性能的一键式全自动检测。

技术领域

本发明涉及一种激光雷达检测系统，特别是一种适用于智能产线的激光雷达全自动检测系统。

背景技术

激光雷达是雷达原理与激光技术相结合的产物，以激光为探测波束，具有测程远、灵敏度高、空间分辨率高、抗干扰能力强等一系列优点，在距离测量、目标跟踪、立体成像和环境感知等领域有着广阔的应用前景。

激光雷达的应用需求和产量均出现了井喷式的发展，使得激光雷达行业迫切需要改善激光雷达制造的智能化水平，大幅度提升生产效率、提高产能。性能检验是激光雷达生产过程的必经关键环节，其智能化水平的高低直接决定了激光雷达的生产效率和产能。目前，行业内激光雷达测距性能指标主要依靠外场定点测距方法解决，这种方法能实现在最贴近实际使用环境的条件下检验雷达性能，是最可靠的方法，但是这种方法要求有几百米甚至几公里以上不受遮挡的测试靶道，这在高楼林立的城镇空间已经很难找到合适的测试环境。此外，这种方法还受能见度、阳光背景以及雨雪等天候条件的制约，很难在相同条件下实现激光雷达性能的检验，导致性能检验的一致较差；如果追求检验环境条件相同，则检验效率低下，产能极其受限。为此，有学者提出了在室内模拟环境中检验激光雷达性能的设想。例如，柳鸣等在论文《大量程脉冲激光测距仪性能检测方法》(《红外与激光工程》2015)中提出了一种用于检测测距仪的最大测程和测距精度的检测方法，该方法使用FPGA和模拟延时器件来实现延时功能，模拟距离范围达到50～22000m，很好地解决了距离模拟的大量程问题，但是受数字电路时钟频率和模拟电路稳定性的制约，使得回波延时精度仅能控制在2ns附近，难以满足cm级精度激光雷达检验的要求。此外，该方法也未考虑激光发射功率、回波幅度、背景光干扰以及发射接收光轴平行性等对激光雷达性能的影响，因此不能直接应用激光雷达性能的室内定量检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于智能产线的激光雷达全自动检测系统，解决目标距离、目标反射率、激光回波、背景光干扰等的室内模拟问题，实现激光雷达测距能力、光轴指向和发射视场的一键式快速定量检验，兼具激光雷达故障诊断功能。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种适用于智能产线的激光雷达全自动检测系统，包括激光雷达、免调整支座、接口转换组件、测距驱动模块、数据采集模块、系统控制与数据中心、电控平移台、激光功率测试端、激光指向测试端、测距激光接收端、模数采集I/O组件、程控链路跳线开关、光纤延时链路、窄脉冲激光信号源、背景光干扰源、双路程控光衰减器、双路光纤合束器、光纤准直器、电控旋转与倾斜台和三轴运动控制器；