[发明专利]一种定距离的高空间分辨率激光雷达及探测方法

权利要求书

1.一种定距离的高空间分辨率激光雷达，其特征在于，包括发射光源、发射透镜、平移装置和摄像头；

所述发射光源用于发出探测光信号，并经所述发射透镜后聚焦成像；

所述平移装置与所述发射光源或所述发射透镜连接，用于调节所述发射光源或所述发射透镜的位置，进而调节所述发射光源与所述发射透镜间的相对距离d1；

所述摄像头用于采集不同探测距离处的标定物图像，进而结合标定物图像清晰度对不同探测距离下光斑聚焦对应的相对距离d1进行预先标定，并存储探测距离与相对距离d1间的对应关系；

当用户设定需要使用的探测距离时，根据预先存储的对应关系确定该探测距离对应的相对距离d1，进而通过所述平移装置将所述发射光源或所述发射透镜移动到指定位置，完成定距离的光斑聚焦。

2.如权利要求1所述的定距离的高空间分辨率激光雷达，其特征在于，还包括位置传感器，所述位置传感器与所述发射光源或所述发射透镜连接，用于监控所述发射光源或所述发射透镜的实时位置，进而确定所述发射光源与所述发射透镜间的相对距离d1。

3.如权利要求2所述的定距离的高空间分辨率激光雷达，其特征在于，还包括数据寄存器和平移控制装置，且所述位置传感器、所述数据寄存器、所述平移控制装置和所述平移装置依次连接；

其中，所述数据寄存器用于预先存储探测距离与相对距离d1间的对应关系；所述平移控制装置用于根据从所述数据寄存器中读取的相对距离d1控制所述平移装置，进而将所述发射光源或所述发射透镜移动到指定位置。

4.一种定距离的高空间分辨率探测方法，其特征在于，采用如权利要求1-3任一所述的高空间分辨率激光雷达，方法包括：

通过摄像头和平移装置对不同探测距离下光斑聚焦对应的发射光源与发射透镜间的相对距离d1进行预先标定，并将探测距离与相对距离d1间的对应关系预先存储；

当用户设定需要使用的探测距离时，根据预先存储的对应关系确定该探测距离对应的相对距离d1，进而通过所述平移装置将所述发射光源或所述发射透镜移动到指定位置，完成定距离的光斑聚焦。

5.如权利要求4所述的定距离的高空间分辨率探测方法，其特征在于，所述通过摄像头和平移装置对不同探测距离下光斑聚焦对应的发射光源与发射透镜间的相对距离d1进行预先标定，并将探测距离与相对距离d1间的对应关系预先存储，具体为：

选取多个不同的探测距离，并在每个探测距离处设置对应的标定物，当发射光源发出探测光信号后通过所述摄像头采集对应的标定物图像；

通过所述平移装置不断调节所述发射光源或所述发射透镜的位置，直至标定物图像的清晰度达到最佳，找到光斑聚焦状态；

通过位置传感器监控此时所述发射光源或所述发射透镜的位置，进而确定此时所述发射光源与所述发射透镜间的相对距离d1，并将该探测距离与该相对距离d1间的对应关系存储在数据寄存器中。

6.一种定距离的高空间分辨率激光雷达，其特征在于，包括发射光源、发射透镜组、平移装置和摄像头；

所述发射光源用于发出探测光信号，并经所述发射透镜组后聚焦成像；所述发射透镜组包括顺次设置的第一发射透镜和第二发射透镜；

所述平移装置与所述发射透镜组连接，分别用于调节所述第一发射透镜和所述第二发射透镜的位置，进而调节所述发射光源与所述第一发射透镜间的相对距离d2，以及所述第一发射透镜与所述第二发射透镜间的相对距离d3；

所述摄像头用于采集不同探测距离处的标定物图像，进而结合标定物图像清晰度对不同探测距离下光斑聚焦对应的相对距离d2和d3进行预先标定，并分别存储探测距离与相对距离d2和相对距离d3间的对应关系；

当用户设定需要使用的探测距离时，根据预先存储的对应关系确定该探测距离对应的相对距离d2和d3，进而通过所述平移装置将所述第一发射透镜和/或所述第二发射透镜移动到指定位置，完成定距离的光斑聚焦。