激光测距装置、激光测距方法和可移动平台与流程

1.本发明实施例涉及测距技术领域，并且更具体地，涉及一种激光测距装置、激光测距方法和可移动平台。


背景技术：

2.激光测距装置通过主动发射接收激光脉冲并通过激光回波信号的飞行时间差或相位差等信息计算得出探测物的距离信息。激光测距装置作为一种可以感知环境三维信息的先进传感器件，近年来在各类智能机器人、自动驾驶领域中获得了广泛的应用。
3.目前的激光测距装置通常将采集到的点云数据发送至上位机进行点云显示。当使用上位机进行点云显示时，上位机的正常运行依赖于计算机的硬件配置、操作系统类型/版本、防火墙配置等各种软硬件相关的因素；并且，同一款上位机软件无法做到跨操作系统平台、硬件架构平台进行使用，更无法在一些嵌入式平台上运行。


技术实现要素：

4.在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
5.针对现有技术的不足，本发明实施例第一方面提供了一种激光测距装置，包括：
6.发射电路，用于发射激光脉冲；
7.接收电路，用于接收所述激光脉冲经被测物反射回的至少部分回光脉冲，并将其转换为电信号；
8.采样电路，用于对所述电信号进行采样，以获取采样结果；
9.运算电路，用于基于所述采样结果得到点云数据；
10.网页服务器，用于对所述点云数据进行可视化处理，以得到点云图像数据，并通过网页协议向外部设备输出所述点云图像数据。
11.本发明实施例第二方面提供了一种激光测距方法，用于激光测距装置，所述激光测距装置包括网页服务器，所述激光测距方法包括：
12.发射激光脉冲；
13.接收所述激光脉冲经被测物反射回的至少部分回光脉冲，并将其转换为电信号；
14.对所述对电信号进行采样，以获取采样结果；
15.基于所述采样结果得到点云数据；
16.所述网页服务器对所述点云数据进行可视化处理，以得到点云图像数据，并通过网页协议向外部设备输出所述点云图像数据。
17.本发明实施例第三方面提供了一种可移动平台，所述可移动平台包括如上所述的激光测距装置和可移动平台本体，所述激光测距装置设置于所述可移动平台本体上。
18.本发明实施例的激光测距装置、激光测距方法和可移动平台基于网页服务器对点
云数据进行可视化处理，并通过网页协议向外部设备输出点云图像数据，可通过外部设备浏览点云图像。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本发明实施例的一种激光测距装置的示意性框架图；
21.图2是本发明实施例所涉及的激光测距装置采用同轴光路的一种实施例的示意图；
22.图3是根据本发明实施例的激光测距装置的一种扫描图案的示意图；
23.图4示出了根据本发明一个实施例的激光测距装置与外部设备的数据交互框架；
24.图5示出了根据本发明一个实施例的基于惯性测量单元测得的姿态数据进行点云数据坐标系转换的原理图；
25.图6是根据本发明一个实施例的激光测距方法的示意性流程图。
具体实施方式
26.为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本发明中描述的本发明实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。
27.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
28.应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。
29.在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
30.为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的可选实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
31.下面，首先参考图1描述根据本技术一个实施例的激光测距装置100。在一种实施方式中，激光测距装置用于感测外部环境信息，例如，环境目标的距离信息、方位信息、反射强度信息、速度信息等。激光测距装置可以通过激光测距装置和探测物之间光传播的时间，即光飞行时间(time-of-flight，tof)，来探测探测物到激光测距装置的距离。
32.如图1所示，激光测距装置100可以包括发射电路110、接收电路120、采样电路130、运算电路140以及网页服务器150。
33.其中，发射电路110用于发射激光脉冲。接收电路120用于接收发射电路110发射的激光脉冲经被测物反射回的至少部分回光脉冲，并将其转换为电信号。采样电路130用于对电信号进行采样，以获取采样结果。运算电路140用于基于采样结果得到点云数据。网页服务器150用于对点云数据进行可视化处理，以得到点云图像数据，并通过网页协议向外部设备输出点云图像数据。
34.可选地，该激光测距装置100还可以包括控制电路，该控制电路可以实现对其他电路的控制，例如，可以控制各个电路的工作时间和/或对各个电路进行参数设置等。
35.应理解，虽然图1示出的激光测距装置中包括一个发射电路、一个接收电路、一个采样电路和一个运算电路，用于出射一路光束进行探测，但是本技术实施例并不限于此，发射电路、接收电路、采样电路、运算电路中的任一种电路的数量也可以是至少两个，用于沿相同方向或分别沿不同方向出射至少两路光束；其中，该至少两束光路可以是同时出射，也可以是分别在不同时刻出射。一个示例中，该至少两个发射电路中的发光芯片封装在同一个模块中。例如，每个发射电路包括一个激光发射芯片，该至少两个发射电路中的激光发射芯片中的die封装到一起，容置在同一个封装空间中。
36.一些实现方式中，除了图1所示的电路，激光测距装置100还可以包括扫描模块，用于将发射电路110出射的至少一路激光脉冲序列改变传播方向出射。其中，可以将包括发射电路110、接收电路120、采样电路130和运算电路140的模块称为测量模块，该测量模块可以独立于其他模块，例如，网页服务器150和扫描模块。
37.网页服务器150(web server)的主要功能是提供网上信息浏览服务。当外部设备(通过浏览器)连接到网页服务器150上并请求文件时，网页服务器150将处理该请求，并将文件反馈到发出请求的浏览器上，并通知浏览器文件类型。网页服务器150使用网页协议(例如超文本传输协议，http)与外部设备的浏览器进行信息交流。在本发明实施例中，网页服务器150用于对点云数据进行可视化处理，并生成网页支持的点云图像数据，从而使激光测距装置100自身即可得到点云图像数据，而无需将点云数据发送至上位机进行可视化处理。当外部设备请求点云图像数据时，网页服务器150可以通过网页协议将点云图像数据反馈给外部设备的浏览器，使用户可以在外部设备的浏览器上浏览点云图像，无需依赖上位机。
38.由于本发明实施例的点云可视化处理由网页服务器150实现，外部设备自身不需要对点云数据进行可视化处理，因而对外部设备的硬件配置、操作系统的类型和版本和防火墙配置等各种软硬件相关的条件要求较低。并且，由于激光测距装置100与外部设备之间通过网页协议进行数据传输，因而不需要关闭防火墙开启额外端口。基于本发明实施例的激光测距装置100，只需基于具有网络通信功能及支持浏览器功能的外部设备即可浏览点云图像，与各种类型设备的外部设备均能很容易地适配，例如电脑、手机、嵌入式设备等。
39.此外，由于点云数据中每一个点都包含了三维坐标信息，还可以包含反射强度信息、颜色信息、回波次数信息等，因而点云数据的数据量通常较大。而点云图像数据包括的是像素信息，因而点云图像数据的数据量相对较小。本发明实施例的网页服务器150只需传输点云图像数据，使得数据传输速度大幅度提高，并且也不会受到外部设备内存的限制。
40.示例性地，当激光测距装置100与外部设备距离较近时，外部设备与网页服务器150之间可以通过局域网连接。当激光测距装置100与外部设备距离较远时，外部设备与网页服务器150之间可以通过广域网连接。
41.在一些实施例中，网页服务器150还用于通过网页协议从外部设备接收对点云图像数据的操作指令，并根据操作指令对点云图像数据进行处理。其中，对点云图像数据的操作指令包括但不限于拖拽、缩放、裁剪等。
42.本发明实施例的网页服务器150还用于实现点云存储的功能。用户可以在外部设备的浏览器端输入点云数据的存储指令，其中包括开始和结束记录特定时间段的点云数据的时间参数；网页服务器150还用于通过网页协议从所述外部设备接收对点云数据的存储指令，并根据所述存储指令将指定时间内的点云数据存储到激光测距装置100本地。其中，网页服务器150可以将点云数据存储到网页服务器150内部的存储器中，也可以将点云数据存储到配置在激光测距装置本地的其他存储器中。由此，通过基于网页服务器150实现点云存储功能，用户可以在外部设备端控制激光测距装置100采样，极大地提高了激光测距装置100的操作便捷性。
43.参见图4，其中示出了本发明一个实施例的激光测距装置与外部设备的数据交互框架。激光测距装置100与外部设备通过网页协议进行数据交互：外部设备通过网页协议向网页服务器150发送控制指令，网页服务器150通过网页协议向外部设备发送点云图像数据。其中，外部设备发送的控制指令包括但不限于对点云数据的存储指令、对点云图像的浏览指令、对点云图像数据的操作指令等。用户可以通过外部设备的输入设备输入各类指令。
44.示例性地，外部设备的浏览器可以基于webgl显示点云图像。webgl(web graphics library，网页图形库)是一种3d绘图协议，其能够为渲染引擎提供硬件3d加速渲染，从而使浏览器更流畅地展示3d点云图像。基于webgl，无需渲染插件，直接基于浏览器即可浏览点云图像。
45.除此之外，以往基于上位机显示点云图像时，受限于上位机只能获取点云数据，并根据点云数据生成点云图像，由于激光测距装置采集的点云数据为激光测距装置自身坐标系下的点云数据，在观察点云图像时，呈现的是激光测距装置的视角。在使用过程中，如果激光测距装置不是底面朝下并且水平安装，并且当周围环境特征不明显时，用户无法直观将点云图像与周围真实世界的环境直接对应起来。要想查看世界坐标系下的点云图像，需要用户手动拖拽上位机中的点云图像，使点云图像与真实环境中的方向保持一致，无法自动适配，操作比较繁琐。
46.为此，本发明一个实施例的激光测距装置100还包括惯性测量单元，用于实时测量激光测距装置的姿态100，以得到与点云数据时间对齐的姿态数据。当融合点云数据与姿态数据后再进行显示，则无论激光测距装置处于任何姿态，所生成的点云图像始终能与真实环境对应。
47.示例性地，惯性测量单元包括加速度计和陀螺仪。其中，陀螺仪可以是三轴陀螺
仪，其通过测量三维坐标系内陀螺转子的垂直轴与激光测距装置之间的夹角，并计算角速度，通过夹角和角速度来判别激光测距装置在三维空间的运动状态。加速度计可以感知任意方向上的加速度，其通过测量组件在某个轴向的受力情况来得到轴向的加速度大小和方向。基于加速度计和陀螺仪测得的线性加速度和角速度，可以通过积分得到激光测距装置100在各时刻下的姿态信息。
48.当激光测距装置100包括惯性测量单元时，无需外部惯性测量单元，即可测得激光测距装置100自身的姿态数据，以便于根据姿态数据转换点云数据的坐标系。反之，如果采用外部惯性测量单元，通过惯性测量单元到载体再到激光测距装置之间的姿态标定，则惯性测量单元与激光测距装置之间的姿态标定将存在偏差，导致点云图像倾斜，本发明实施例的激光测距装置100基于自身的惯性测量单元测量姿态数据可以很好地避免这一问题。
49.由于本发明实施例的激光测距装置100可以基于网页服务器150生成点云图像数据，因而在一个实施例中，可以在激光测距装置100内部实现点云数据的坐标系转换，即运算电路140还用于根据姿态数据将激光测距装置坐标系下的点云数据转换到世界坐标系下，以得到世界坐标系下的点云数据。网页服务器150还用于对世界坐标系下的点云数据进行可视化处理，以得到世界坐标系下的点云图像数据。网页服务器150还用于通过网页协议向外部设备输出世界坐标系下的点云图像数据。
50.由此，将点云数据转换到世界坐标系下以后，根据世界坐标系下的点云数据得到的点云图像相当于激光测距装置在标准姿态下采集得到的点云图像，从而使用户能够直观将点云图像和周围真实世界的环境直接对应起来。
51.由于激光测距装置100的位姿并非固定不变，因此在获得惯性测量单元采集的姿态信息后，还包括将姿态信息与点云数据进行时间对齐。示例性地，根据与点云数据时间对齐的姿态数据，可以求得将点云数据从激光测距装置坐标系变换到世界坐标的坐标变换矩阵，利用坐标变换矩阵与激光测距装置坐标系下的点云数据相乘，即可将激光测距装置坐标系下的点云数据转换到世界坐标系下。
52.参照图5，在一些实施例中，网页服务器150既可以基于激光测距装置坐标系下的点云数据生成激光测距装置坐标系下的点云图像数据，又可以基于世界坐标系下的点云数据生成世界坐标系下的点云图像数据。用户可以在外部设备的浏览器中输入对点云坐标系的选择指令，网页服务器150通过网页协议接收对点云坐标系的选择指令，以及根据选择指令选择向外部设备输出世界坐标系下的点云图像数据或激光测距装置坐标系下的点云图像数据。当外部设备请求的是激光测距装置坐标系下的点云图像数据时，网页服务器150发送激光测距装置坐标系下的点云图像数据；当外部设备请求的是世界坐标系下的点云图像数据时，网页服务器150发送世界坐标系下的点云图像数据。由此，可以实现点云坐标系的在线切换。
53.其中，网页服务器150可以在接收到对点云坐标系的选择指令后，生成相应坐标系下的点云图像数据。或者，网页服务器150可以生成两种坐标系下的点云图像数据，并在接收到对点云坐标系的选择指令后，发送相应坐标系下的点云图像数据。当然，网页服务器150也可以默认发送世界坐标系下的点云图像数据。
54.在一些实施例中，激光测距装置100还包括上位机端口，即激光测距装置100除了可以通过网页协议向外部设备输出点云图像数据以外，也可以通过常规的上位机端口向上
位机输出点云数据，并由上位机对点云数据进行可视化处理，以得到点云图像。上位机可以连接多个激光测距装置100，同时与多个激光测距装置100进行命令和点云数据的交互，以获得周围环境的全景信息。激光测距装置100与上位机之间可以通过心跳机制保持长连接，并且可以基于该长连接在上位机和激光测距装置100之间进行命令和点云数据的交互。
55.在一个实施例中，激光测距装置100可以通过上位机端口向上位机输出激光测距装置坐标系下的点云数据以及姿态数据，以供所述上位机根据姿态数据将激光测距装置坐标系下的点云数据转换到世界坐标系下，以得到世界坐标系下的点云数据。上位机融合点云数据和姿态数据后再进行显示，使得无论激光测距装置处于任何姿态，点云图像始终能与真实环境对应。
56.在另一个实施例中，点云数据的坐标系转换可以由激光测距装置100实现，即激光测距装置100根据姿态数据将激光测距装置坐标系下的点云数据转换到世界坐标系下，以得到世界坐标系下的点云数据；之后，激光测距装置100可以通过上位机端口向上位机输出世界坐标系下的点云数据，以供上位机对世界坐标系下的点云数据进行可视化处理，以得到世界坐标系下的点云图像数据。由此，激光测距装置100无需传输姿态数据至上位机，减少了数据传输量。
57.示例性地，上位机中可以设置世界坐标系和激光测距装置坐标系选项，用户可以手动切换点云图像的坐标系。激光测距装置100还用于通过上位机端口接收对点云坐标系的选择指令，以及根据选择指令选择向上位机输出世界坐标系下的点云数据或输出激光测距装置坐标系下的点云数据。具体地，当通过上位机端口接收到的是对激光测距装置坐标系的选择指令时，激光测距装置100输出激光测距装置坐标系下的点云数据；当通过上位机端口接收到的是对世界坐标系的选择指令时，激光测距装置100输出世界坐标系下的点云数据，或者输出姿态数据和测距装置坐标系下的点云数据，以供上位机对点云数据进行坐标系转换。由此，可以通过上位机实现点云坐标系的在线切换。
58.当然，在其他实施例中，激光测距装置100也可以默认发送激光测距装置坐标系下的点云数据和姿态数据至上位机，由上位机根据用户输入的对点云坐标系的选择指令选择生成激光测距装置坐标系下的点云图像数据或世界坐标系下的点云图像数据，以实现点云图像坐标系的切换。
59.如上所述，激光测距装置100还可以包括扫描模块，用于将发射电路110出射的至少一路激光脉冲序列改变传播方向出射。可选地，激光测距装置100可以采用同轴光路，即激光测距装置100出射的光束和经反射回来的光束在激光测距装置100内共用至少部分光路。例如，发射电路110出射的至少一路激光脉冲序列经扫描模块改变传播方向出射后，经探测物反射回来的激光脉冲序列经过扫描模块后入射至接收电路120。或者，激光测距装置100也可以采用异轴光路，也即激光测距装置100出射的光束和经反射回来的光束在激光测距装置内分别沿不同的光路传输。图2示出了本发明实施例的激光测距装置采用同轴光路的一种示意图。
60.如图2所示，激光测距装置200包括测距模块210，测距模块210包括发射器203(可以包括上述的发射电路)、准直元件204、探测器205(可以包括上述的接收电路、采样电路和运算电路)和光路改变元件206。测距模块210用于发射光束，且接收回光，将回光转换为电信号。其中，发射器203可以用于发射光脉冲序列。在一个实施例中，发射器203可以发射激
光脉冲序列。可选的，发射器203发射出的激光束为波长在可见光范围之外的窄带宽光束。准直元件204设置于发射器的出射光路上，用于准直从发射器203发出的光束，将发射器203发出的光束准直为平行光出射至扫描模块。准直元件还用于会聚经探测物反射的回光的至少一部分。该准直元件204可以是准直透镜或者是其他能够准直光束的元件。
61.在图2所示实施例中，通过光路改变元件206来将激光测距装置内的发射光路和接收光路在准直元件204之前合并，使得发射光路和接收光路可以共用同一个准直元件，使得光路更加紧凑。在其他的一些实现方式中，也可以是发射器203和探测器205分别使用各自的准直元件，将光路改变元件206设置在准直元件之后的光路上。
62.在图2所示实施例中，由于发射器203出射的光束的光束孔径较小，激光测距装置所接收到的回光的光束孔径较大，所以光路改变元件可以采用小面积的反射镜来将发射光路和接收光路合并。在其他的一些实现方式中，光路改变元件也可以采用带通孔的反射镜，其中该通孔用于透射发射器203的出射光，反射镜用于将回光反射至探测器205。这样可以减小采用小反射镜的情况中小反射镜的支架会对回光的遮挡。
63.在图2所示实施例中，光路改变元件偏离了准直元件204的光轴。在其他的一些实现方式中，光路改变元件也可以位于准直元件204的光轴上。
64.激光测距装置200还包括扫描模块202。扫描模块202放置于测距模块210的出射光路上，扫描模块202用于改变经准直元件204出射的准直光束219的传输方向并投射至外界环境，并将回光投射至准直元件204。回光经准直元件104汇聚到探测器205上。
65.在一个实施例中，扫描模块202可以包括至少一个光学元件，用于改变光束的传播路径，其中，该光学元件可以通过对光束进行反射、折射、衍射等等方式来改变光束传播路径。例如，扫描模块202包括透镜、反射镜、棱镜、光栅、液晶、光学相控阵(optical phased array)或上述光学元件的任意组合。一个示例中，至少部分光学元件是运动的，例如通过驱动模块来驱动该至少部分光学元件进行运动，该运动的光学元件可以在不同时刻将光束反射、折射或衍射至不同的方向。在一些实施例中，扫描模块202的多个光学元件可以绕共同的轴209旋转或振动，每个旋转或振动的光学元件用于不断改变入射光束的传播方向。在一个实施例中，扫描模块202的多个光学元件可以以不同的转速旋转，或以不同的速度振动。在另一个实施例中，扫描模块202的至少部分光学元件可以以基本相同的转速旋转。在一些实施例中，扫描模块的多个光学元件也可以是绕不同的轴旋转。在一些实施例中，扫描模块的多个光学元件也可以是以相同的方向旋转，或以不同的方向旋转；或者沿相同的方向振动，或者沿不同的方向振动，在此不作限制。
66.在一个实施例中，扫描模块202包括第一光学元件214和与第一光学元件214连接的驱动器216，驱动器216用于驱动第一光学元件214绕转动轴209转动，使第一光学元件214改变准直光束219的方向。第一光学元件214将准直光束219投射至不同的方向。在一个实施例中，准直光束219经第一光学元件改变后的方向与转动轴209的夹角随着第一光学元件214的转动而变化。在一个实施例中，第一光学元件214包括相对的非平行的一对表面，准直光束219穿过该对表面。在一个实施例中，第一光学元件214包括厚度沿至少一个径向变化的棱镜。在一个实施例中，第一光学元件214包括楔角棱镜，对准直光束219进行折射。
67.在一个实施例中，扫描模块202还包括第二光学元件215，第二光学元件215绕转动轴209转动，第二光学元件215的转动速度与第一光学元件214的转动速度不同。第二光学元
件215用于改变第一光学元件214投射的光束的方向。在一个实施例中，第二光学元件215与另一驱动器217连接，驱动器217驱动第二光学元件215转动。第一光学元件214和第二光学元件215可以由相同或不同的驱动器驱动，使第一光学元件214和第二光学元件215的转速和/或转向不同，从而将准直光束219投射至外界空间不同的方向，可以扫描较大的空间范围。在一个实施例中，控制器218控制驱动器216和217，分别驱动第一光学元件214和第二光学元件215。第一光学元件214和第二光学元件215的转速可以根据实际应用中预期扫描的区域和样式确定。驱动器216和217可以包括电机或其他驱动器。
68.在一个实施例中，第二光学元件215包括相对的非平行的一对表面，光束穿过该对表面。在一个实施例中，第二光学元件215包括厚度沿至少一个径向变化的棱镜。在一个实施例中，第二光学元件215包括楔角棱镜。
69.一个实施例中，扫描模块202还包括第三光学元件(未图示)和用于驱动第三光学元件运动的驱动器。可选地，该第三光学元件包括相对的非平行的一对表面，光束穿过该对表面。在一个实施例中，第三光学元件包括厚度沿至少一个径向变化的棱镜。在一个实施例中，第三光学元件包括楔角棱镜。第一、第二和第三光学元件中的至少两个光学元件以不同的转速和/或转向转动。
70.扫描模块202中的各光学元件旋转可以将光投射至不同的方向，例如光211和光213，如此对激光测距装置200周围的空间进行扫描。如图3所示，图3为激光测距装置200的一种扫描图案的示意图。可以理解的是，扫描模块内的光学元件的速度变化时，扫描图案也会随之变化。
71.当扫描模块202投射出的光211打到探测物201时，一部分光被探测物201沿与投射的光211相反的方向反射至激光测距装置200。探测物201反射的回光212经过扫描模块202后入射至准直元件204。
72.探测器205与发射器203放置于准直元件204的同一侧，探测器205用于将穿过准直元件204的至少部分回光转换为电信号。
73.一个实施例中，各光学元件上镀有增透膜。可选的，增透膜的厚度与发射器203发射出的光束的波长相等或接近，能够增加透射光束的强度。
74.一个实施例中，激光测距装置中位于光束传播路径上的一个元件表面上镀有滤光层，或者在光束传播路径上设置有滤光器，用于至少透射发射器所出射的光束所在波段，反射其他波段，以减少环境光给接收器带来的噪音。
75.在一些实施例中，发射器203可以包括激光二极管，通过激光二极管发射纳秒级别的激光脉冲。进一步地，可以确定激光脉冲接收时间，例如，通过探测电信号脉冲的上升沿时间和/或下降沿时间确定激光脉冲接收时间。如此，激光测距装置200可以利用脉冲接收时间信息和脉冲发出时间信息计算tof，从而确定探测物201到激光测距装置200的距离。
76.激光测距装置200探测到的距离和方位可以用于遥感、避障、测绘、建模、导航等。在一种实施方式中，本发明实施方式的激光测距装置可应用于可移动平台，激光测距装置可安装在可移动平台的可移动平台本体。具有激光测距装置的可移动平台可对外部环境进行测量，例如，测量可移动平台与障碍物的距离用于避障等用途，和对外部环境进行二维或三维的测绘。
77.综上所述，本发明实施例的激光测距装置基于网页服务器对点云数据进行可视化
处理，并通过网页协议向外部设备输出点云图像数据，可通过外部设备浏览点云图像。
78.本发明实施例另一方面提供一种激光测距方法，用于激光测距装置，所述激光测距装置包括网页服务器。下面，将参考图6描述根据本发明实施例的激光测距方法。图6是本发明实施例的激光测距方法600的一个示意性流程图。该激光测距方法600可以由上文任一实施例所述的激光测距装置实现。以下仅对激光测距方法600的主要步骤进行描述，而省略上文中的部分详细细节。
79.如图6所示，本发明实施例的激光测距方法600包括如下步骤：
80.在步骤s610，发射激光脉冲；
81.在步骤s620，接收所述激光脉冲经被测物反射回的至少部分回光脉冲，并将其转换为电信号；
82.在步骤s630，对所述对电信号进行采样，以获取采样结果；
83.在步骤s640，基于所述采样结果得到点云数据；
84.在步骤s650，所述网页服务器对所述点云数据进行可视化处理，以得到点云图像数据，并通过网页协议向外部设备输出所述点云图像数据。
85.在一个实施例中，激光测距方法600还包括：网页服务器通过网页协议从外部设备接收对点云数据的存储指令，并根据存储指令将指定时间内的点云数据存储到激光测距装置本地。
86.在一个实施例中，激光测距方法600还包括：网页服务器通过网页协议从外部设备接收对点云图像数据的操作指令，并根据操作指令对点云图像数据进行处理。
87.在一个实施例中，激光测距装置还包括惯性测量单元，激光测距方法600还包括：通过惯性测量单元实时测量激光测距装置的姿态，以得到与点云数据时间对齐的姿态数据。
88.进一步地，激光测距方法600还包括：根据姿态数据将激光测距装置坐标系下的点云数据转换到世界坐标系下，以得到世界坐标系下的点云数据。
89.进一步地，激光测距方法600还包括：网页服务器对世界坐标系下的点云数据进行可视化处理，以得到世界坐标系下的点云图像数据。进一步地，激光测距方法600还包括：网页服务器通过网页协议向外部设备输出世界坐标系下的点云图像数据。
90.在一个实施例中，激光测距方法600还包括：网页服务器通过网页协议接收对点云坐标系的选择指令，以及根据选择指令选择向外部设备输出世界坐标系下的点云图像数据或激光测距装置坐标系下的点云图像数据。
91.在另一个实施例中，激光测距方法600还包括：通过上位机端口向上位机输出激光测距装置坐标系下的点云数据以及姿态数据，以供上位机根据姿态数据将激光测距装置坐标系下的点云数据转换到世界坐标系下，以得到世界坐标系下的点云数据。
92.在一个实施例中，激光测距方法600还包括：通过上位机端口向上位机输出世界坐标系下的点云数据，以供上位机对世界坐标系下的点云数据进行可视化处理，以得到世界坐标系下的点云图像数据。
93.在一个实施例中，激光测距方法600还包括：通过上位机端口接收对点云坐标系的选择指令，以及根据选择指令选择向上位机输出世界坐标系下的点云数据或激光测距装置坐标系下的点云数据。
94.激光测距方法600的更多细节可以参照上文对激光测距装置进行的描述，在此不做赘述。本发明实施例的激光测距方法基于网页服务器对点云数据进行可视化处理，并通过网页协议向外部设备输出点云图像数据，可通过外部设备浏览点云图像。
95.本发明实施例还提供了一种可移动平台，所述可移动平台包括上述任一激光测距装置以及可移动平台本体，所述激光测距装置搭载在所述可移动平台本体上。在某些实施方式中，可移动平台包括无人飞行器、汽车、遥控车、机器人、相机、云台中的至少一种。当可移动平台为无人飞行器时，可移动平台本体为无人飞行器的机身。当可移动平台为汽车时，可移动平台本体为汽车的车身。该汽车可以是自动驾驶汽车或者半自动驾驶汽车，在此不做限制。当可移动平台为遥控车时，可移动平台本体为遥控车的车身。当可移动平台为机器人时，可移动平台本体为机器人。当可移动平台为相机时，可移动平台本体为相机本身。当可移动平台为云台时，可移动平台本体为云台本体。该云台可以是手持云台，也可以是搭载在汽车或飞行器上的云台。
96.由于本发明实施例的可移动平台采用了根据本发明实施例的激光测距装置，因而也具备了上文所述的优点。
97.在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其他任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line，dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如数字视频光盘(digital video disc，dvd))、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，ssd))等。
98.尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本发明的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本发明的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本发明的范围之内。
99.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
100.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结
合或者可以集成到另一个设备，或一些特征可以忽略，或不执行。
101.在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
102.类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本发明的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
103.本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的替代特征来代替。
104.此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
105.本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(dsp)来实现根据本发明实施例的一些模块的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
106.应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。