三维成像系统、三维成像方法、车载系统以及车辆.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115993608A(43)申请公布日2023.04.21(21)申请号202111223187.8(22)申请日2021.10.20(71)申请人东风汽车集团股份有限公司地址430056湖北省武汉市武汉经济技术开发区东风大道特1号申请人驭势科技（北京）有限公司(72)发明人刘鹏边宁徐欣奕蔡东王绍峰郭枫(74)专利代理机构北京开阳星知识产权代理有限公司11710专利代理师王艳斌(51)Int.Cl.G01S17/89(2020.01)权利要求书2页说明书13页附图3页(54)发明名称三维成像系统、三维成像方法、车载系统以及车辆(57)摘要本公开涉及三维成像系统、三维成像方法、车载系统以及车辆，该三维成像系统包括红外激光发射系统、红外传感器、激光雷达传感器以及数据融合系统；红外激光发射系统用于投射红外激光光线至目标区域；红外传感器用于采集由目标区域中的物体反射的红外激光光线，以确定图像数据；激光雷达传感器用于采集由目标区域中的物体反射的红外激光光线，以确定目标物体的点云数据；数据融合系统用于匹配图像数据和点云数据。本公开实施例提供的三维成像系统中，通过设置红外传感器和激光雷达传感器共用一个红外激光发射系统，能够节省一个光源，从而简化了三维成像系统的整体结构，且有利于降低三维成像系统的硬件成本。CN115993608ACN115993608A权利要求书1/2页1.一种三维成像系统，其特征在于，包括红外激光发射系统、红外传感器、激光雷达传感器以及数据融合系统；所述红外激光发射系统用于投射红外激光光线至目标区域；所述红外传感器用于采集由目标区域中的物体反射的红外激光光线，以确定图像数据；所述激光雷达传感器用于采集由目标区域中的物体反射的红外激光光线，以确定目标物体的点云数据；所述数据融合系统用于匹配所述图像数据和所述点云数据。2.根据权利要求1所述的三维成像系统，其特征在于，所述红外激光发射系统包括垂直腔表面发射激光器；所述垂直腔表面发射激光器用于按照预设的时间间隔以脉冲的形式投射所述红外激光光线。3.根据权利要求2所述的三维成像系统，其特征在于，所述红外传感器包括门控图像传感器；所述门控图像传感器用于基于所述脉冲发射时间，确定像素化门阵列的开启时间和关闭时间，以采集由目标区域中的物体反射的红外激光光线。4.根据权利要求2所述的三维成像系统，其特征在于，所述激光雷达传感器包括硅光电倍增管；所述硅光电倍增管用于基于所述脉冲发射时间被触发，与所述红外传感器同步采集由目标区域中的物体反射的红外激光光线。5.一种三维成像方法，其特征在于，包括：所述红外激光发射系统投射红外激光光线至目标区域；所述红外传感器采集由目标区域中的物体反射的红外激光光线，以确定图像数据；所述激光雷达传感器采集由目标区域中的物体反射的红外激光光线，以确定目标物体的点云数据；所述数据融合系统匹配所述图像数据和所述点云数据。6.根据权利要求5所述的三维成像方法，其特征在于，所述数据融合系统匹配所述图像数据和所述点云数据，包括：将所述图像数据的像素转换到参考系，获得第一空间数据；将所述点云数据转换到参考系，获得第二空间数据；将所述第二空间数据与所述第一空间数据进行匹配。7.根据权利要求6所述的三维成像方法，其特征在于，所述数据融合系统匹配所述图像数据和所述点云数据，还包括：将第二空间数据赋值给匹配成功的第一空间数据对应的像素；对于未匹配成功的第一空间数据，基于匹配成功的第二空间数据通过模型算法计算辅助空间数据；所述辅助空间数据对应于未匹配成功的第一空间数据；将未匹配成功的第一空间数据与所述辅助空间数据进行匹配，直至全部匹配完成。8.根据权利要求5所述的三维成像方法，其特征在于，所述红外激光发射系统按照预设的时间间隔以脉冲的形式投射所述红外激光光线时，所述方法还包括：2CN115993608A权利要求书2/2页所述数据融合系统基于所述图像数据，确定图像亮度；所述红外激光发射系统基于所述图像亮度动态调节激光脉冲的持续时间。9.一种车载系统，其特征在于，包括权利要求1‑4任一项所述的三维成像系统。10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的车载系统。3CN115993608A说明书1/13页三维成像系统、三维成像方法、车载系统以及车辆技术领域[0001]本公开涉及成像探测技术领域，尤其涉及一种三维成像系统、三维成像方法、车载系统以及车辆。背景技术[0002]激光雷达(LightDetectionAndRanging，LiDAR)是一种以激光为光源，可以精确且快速地获取目标区域内的信息的主动探测系统，可获得点云数据，并生成精确的数字化三维模型。[0003]相关技术中，为了获取目标区域内的更加丰富的信息，可将激光雷达与