[发明专利]一种光学相控阵成像仪

说明书

本发明涉及一种光学相控阵成像仪，包括：光束发射模块，用于发射扫描光束和赝热光；回波探测模块，用于获取待成像目标的扫描回波信号和光强回波信号；成像模块，用于根据扫描回波信号和光强回波信号，通过鬼成像对待成像目标进行成像；其中，光束发射模块包括若干光束发射单元以实现360°全视场覆盖，光束发射单元包括扫描OPA芯片和成像OPA芯片，扫描OPA芯片用于发射扫描光束以实现远场扫描，成像OPA芯片用于发射赝热光以实现鬼成像，赝热光在空间中的分布是周期性的。本发明的光学相控阵成像仪，能够捕捉快速移动的物体，实现在光场范围内对移动物体的快速成像。

技术领域

本发明属于激光雷达技术领域，具体涉及一种光学相控阵成像仪。

背景技术

目前的成像仪都存在体积大、视场范围、需要机械运动、成像分辨率不高等问题，且对于高速运动的物体缺乏精准成像的能力。随着LIDAR技术的发展，光学相控阵技术被越来越多的人关注。因为芯片级的光学相控阵具有体积小、集成度高、扫描速度快、成本低的特点，其在探测成像领域有着非常好的应用前景。但是目前的基于光学相控阵技术的成像仪，很难实现大视场、超高速、高分辨率的成像。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种光学相控阵成像仪。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种光学相控阵成像仪，包括：

光束发射模块，用于发射扫描光束和赝热光；

回波探测模块，用于获取待成像目标的扫描回波信号和光强回波信号；

成像模块，用于根据所述扫描回波信号和光强回波信号，通过鬼成像对所述待成像目标进行成像；

其中，所述光束发射模块包括若干光束发射单元以实现360°全视场覆盖，所述光束发射单元包括扫描OPA芯片和成像OPA芯片，所述扫描OPA芯片用于发射扫描光束以实现远场扫描，所述成像OPA芯片用于发射赝热光以实现鬼成像，所述赝热光在空间中的分布是周期性的。

在本发明的一个实施例中，若干所述光束发射单元呈环状分布，且该环状中心设置有一个所述光束发射单元。

在本发明的一个实施例中，所述回波探测模块为面阵探测器。

在本发明的一个实施例中，所述成像模块包括速度测量单元和计算成像单元，其中，速度测量单元，用于根据所述扫描回波信号，计算得到所述待成像目标的第一移动速度分量和第二移动速度分量；

计算成像单元，用于结合所述第一移动速度分量和所述第二移动速度分量，计算得到所述待成像目标的参考光场；根据所述光强回波信号，得到所述待成像目标的信号光场；根据所述参考光场和所述信号光场，利用鬼成像对所述待成像目标进行成像。

在本发明的一个实施例中，所述第一移动速度分量为所述待成像目标在垂直于光传播方向的平面内的移动速度分量；

所述第二移动速度分量为所述待成像目标在平行于光传播方向的移动速度分量。

在本发明的一个实施例中，所述光学相控阵成像仪还包括：

控制模块，用于成像仪在初始工作状态时，控制所述扫描OPA芯片发射扫描光束以实现远场扫描，在速度测量完成后，控制所述成像OPA芯片发射赝热光以实现鬼成像。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1.本发明的光学相控阵成像仪，设置的光束发射单元中包括扫描OPA芯片和成像OPA芯片，利用扫描OPA芯片发射扫描光束实现远场扫描，利用成像OPA芯片用于发射赝热光实现鬼成像，通过改变扫描OPA芯片和成像OPA芯片中天线阵列的设计，可以增大OPA芯片对应的视场，实现高分辨率三维成像；