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公开(公告)号：CN116359878A
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202310201216.3
申请日：2023-03-05
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种全波形激光雷达的波形特征参数计算方法，适用于采用单脉冲式飞行时间测距法的全波形激光雷达；该方法将含有回波脉冲的离散化波形数据从峰值处开始运算，采用针对片上实现进行优化的方案对波形到达时刻的特征参数进行计算，并且为了简化运算步骤，将初始时刻设置为0并在最后的结果中加上真实的初始时刻，得到本次迭代结果后在左右各添加一个相邻时刻的波形数据进行下一次迭代，在新添加的波形数据的值小于峰值的2/3并且到达时刻的结果与上一次迭代的差值小于预设最小精度，或者新添加的波形数据的值小于预设阈值时，停止迭代。该方法可以获得精度极高的测量结果，并且具有易于片上实现，能够快速实时运算的优点。
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公开(公告)号：CN116299508A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310201799.X
申请日：2023-03-03
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于硅光电倍增管的快速自适应激光测距系统及方法，数据处理模块启动时序控制电路，驱动脉冲激光发射器产生激光，并通过发射透镜组件整形，照射到被测物体上，时间数字转换模块同步开始计时；回波光信号由接收透镜组件接收并经光阑均布在硅光电倍增管接收面，进行光电转换，再通过放大电路把信号放大；信号处理模块实时测量背景光强作为阈值电压输出至比较器，经比较器整形与甄别，得到有效的信号并传输至时间数字转换模块同时结束计时；通过对比开始计时信号和结束计时信号之间的时间延时，得到目标距离位置。本发明能够充分减少背景光的影响，快速采集距离信息，并通过自动调节电压使硅光电倍增管的过电压保持恒定。
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公开(公告)号：CN110596676B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN201910818256.6
申请日：2019-08-30
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种MEMS微镜扫描激光雷达发射光学系统参数优化方法，包括以下内容：确定激光雷达发射光学系统的待优化参数；确定激光雷达发射光学系统光路约束方程；构建目标优化方程，并根据激光雷达发射光学系统的待优化参数，利用遗传算法对参数进行初始化，生成遗传算法的初代种群；选取遗传算法的适应度函数，利用该函数对从初代种群中随机选择的部分个体进行交叉和变异处理，以得到新一代种群；选取新一代种群以及其母代种群中满足适应度函数的个体进行重组获得新的种群，继续执行选择、交叉和变异，直至达到优化目标，输出目标优化方程的最优解。本发明解决了光路参数最优化求解的适定性问题，具有结果稳定可靠和效率高等突出优势。
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公开(公告)号：CN109343069B
公开(公告)日：2022-12-02
申请号：CN201810972299.5
申请日：2018-08-24
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01S17/10
Abstract: 本发明公开了一种可实现组合脉冲测距的光子计数激光雷达及其测距方法，该雷达包括测距管理终端、时序控制电路、激光器驱动电路、脉冲半导体激光器、发射光学系统、接收光学系统、盖革模式APD组件、距离门电路、控制传递器、计时电路和计数电路，通过组合激光脉冲发射与接收，结合低通滤波和组合脉冲相关识别，实现光子计数高精度测距。本发明可实现组合脉冲相关光子计数测距，具有作用距离远、测距精准度高和实时性好等突出优势，特别适用于近程高速目标的测距与成像。
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公开(公告)号：CN114812429A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210216459.X
申请日：2022-03-06
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01B11/24
Abstract: 本发明公开了一种基于格雷码结构光的双目视觉金属齿轮三维形貌测量装置及方法，装置包括：光源系统、旋转系统、投射系统、采集系统和计算机；所述光源系统包括LED光源以及光源控制器，所述旋转系统包括电控旋转台以及步进电机控制器，所述投射系统为DLP结构光投影装置，所述采集系统为两个相机组成的双目系统。测量方法为投射时间序列编码的格雷码结构光至待测面，双目相机采集结构光图片，解码格雷码得到待测面编码，多曝光融合得到无过曝光齿轮面图像，基于编码进行局部双目密集匹配，基于视差获得三维点云。本发明提供的金属齿轮三维形貌测量装置具有可实时测量、抗干扰能力强、测量精度高等优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114612795A
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202210203259.0
申请日：2022-03-02
Applicant: 南京理工大学
IPC: G06V20/13 , G06V10/762 , G06V10/26 , G06V10/764 , G06K9/62
Abstract: 本发明公开了一种基于激光雷达点云的路面场景目标识别方法。该方法包括通过激光雷达传感器获取路面场景点云数据；对路面场景点云数据使用二阶多项式曲面模型进行拟合并通过随机采样一致性方法对地面点云进行去除，对点云数据进行多尺度的联合去噪处理从而修正目标表面点云位置、剔除孤立异常点；对点云数据通过均值漂移聚类方法进行分割聚类获得单独的目标点云集；对目标点云集进行结构特征提取，构建结构特征向量；使用基于全局搜索和局部搜索方式的参数自适应选取方法的支持向量机分类器进行训练和预测，从而实现路面场景下的目标分类。本发明比传统的基于激光雷达目标分类方法具有更高的识别准确率，对研究自动驾驶的感知能力具有重要的意义。
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公开(公告)号：CN112305519B
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202011118390.4
申请日：2020-10-19
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01S7/481 , G01S7/483 , G01S7/4861 , G01S17/08
Abstract: 本发明公开了一种基于硅光电倍增管的激光雷达快速探测系统，包括数据管理终端、时序控制电路、激光驱动电路、脉冲激光器、发射透镜组件、接收透镜组件、硅光电倍增管、电源模块、温度传感器、放大电路、比较器、数字电位器、基准源、四通道TDC单元及第一处理器；本发明利用脉冲激光器发射激光，并引入硅光电倍增管作为探测器件以具有温度补偿功能的电源模块驱动，配合低噪声的放大电路和比较器以及可进行等效光子阈值调节的第一处理器、数字电位器，从而实现激光雷达的高效快速探测，本发明同时具有单光子灵敏度、线性性高、线性区间大、精度高等优点，特别适用于快速动态目标的实时探测。
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公开(公告)号：CN109655805B
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN201910075543.2
申请日：2019-01-25
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01S7/48
Abstract: 本发明公开了一种基于扫描线段重合长度估计的激光雷达定位方法，首先对单线激光雷达扫描的原始数据进行坐标变换与空间滤波；然后进行扫描数据聚类处理、线段识别，构建局部2D环境地图；接着构建完整线段集，利用完整线段的长度作为匹配的参数，选择最长完整线段与已知的2D环境地图进行完整线段匹配对计算；最后进行激光雷达位姿估算、不同匹配对所对应扫描线段的重合长度计算，确定位姿。本发明通过计算匹配的完整线段的重合线段的长度来进行定位准确度的评价，解决了完整线段缺失时定位不准确的问题，具有适应性好、定位精度高、鲁棒性高等优势。
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公开(公告)号：CN110752507B
公开(公告)日：2021-10-26
申请号：CN201910829728.8
申请日：2019-09-04
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种脉冲周期和序列长度可控的多脉冲激光序列发生装置，包括输出镜、色心晶体、工作介质、高功率激光二极管、可控恒流源驱动电路、干涉滤色片、快响应光电探测组件、脉冲计数电路、脉冲周期计时电路、程控控制器和上位机，该装置通过控制恒流源输出电流实现激光脉冲序列时间周期的控制，通过恒流源泵浦时间长短的调节实现激光脉冲个数的控制，利用实际激光脉冲输出个数和周期的实时监测反馈精确控制激光脉冲序列参数。本发明具有激光脉冲周期及序列长度可程控、精度高、系统工作稳定速度快、结构简单、体积小等优点，在激光探测领域具有广阔应用前景。
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公开(公告)号：CN112904353A
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN202110071886.9
申请日：2021-01-20
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种激光雷达距离信号模拟方法与模拟信号发生器。本方法包括一维距离像数据生成和模拟信号发生两个过程。在一维距离像数据生成环节，首先设定目标参数；接着生成理想距离信号；将理想距离信号数字化；并叠加数字化的噪声，得到实际一维距离像；然后将该距离像数据传输给片上处理系统，再写入存储器中。在模拟信号发生环节，片上处理器根据系统控制与数据处理中心发送的输出控制信号，从存储器中读取数据并输出给系统控制与数据处理中心。本发明可模拟目标形态、噪声等对激光雷达距离像的影响，并通过片上系统以半实物的形式实时产生贴近实际探测的一维距离像数据，在激光雷达半实物仿真以及目标识别算法设计仿真领域有重要应用前景。
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