1.本技术涉及光学调试技术领域，尤其涉及一种光机模组可视化调试装置、方法及激光雷达。
背景技术：2.光机模组作为激光雷达或光学类传感器的核心组件，其光学调试的结果会直接影响激光雷达或光学类传感器的性能。
3.对光机模组的调试主要是依据接收端的光信号的状态来判断光学调试的效果，然而，由于在初始调试阶段不知道接收光斑的初始位置，无法确定初始调试方向，因此通常是通过默认方向进行枚举搜索调试，枚举搜索耗时过长，导致光机模组调试效率较低，并且调试过程中需要在真实的测距范围上进行，往往需要十米甚至数十米的距离，调试占用的场地空间较大。
技术实现要素：4.本技术的主要目的在于提供一种光机模组可视化调试方法、系统、设备及存储介质，旨在解决现有技术中的光机模组调试效率较低以及调试需要占用的场地空间较大的技术问题。
5.为实现上述目的，本技术提供一种光机模组可视化调试装置，所述光机模组可视化调试装置包括光机模组、光源模块、透反镜和成像设备以及显示器，其中：
6.所述光源模块，用于朝向所述光机模组发射激光光束；
7.所述透反镜，位于所述光源模块与所述光机模组之间，用于透射所述激光光束至所述光机模组，并将所述光机模组反射的出射光束反射至所述成像设备中；
8.所述成像设备，与所述显示器通信连接，用于接收所述出射光束，并对所述出射光束进行成像处理，得到所述光机模组中待调试元件和接收光斑的成像图像，以及将所述成像图像发送至所述显示器；
9.所述显示器，用于接收并显示所述成像图像。
10.可选地，所述所述光机模组可视化调试装置还包括滤波片，所述滤波片位于所述透反镜与所述成像设备之间，所述滤波片用于对所述透反镜反射的出射光束进行过滤处理，并将过滤后的出射光束透射至所述成像设备中。
11.可选地，所述滤波片设置的光谱波段与所述光源模块发射激光光束的光谱波段相匹配。
12.可选地，所述光机模组可视化调试装置还包括调试机台，所述光机模组设置在调试机台上，所述调试机台，用于对所述光机模组进行焦距调节以及位置调节。
13.可选地，所述光源模块发射出的激光光束为平行光束，所述激光光束对应的光谱波段为自定义配置切换。
14.可选地，所述透反镜设置有光学膜层，所述光学膜层按照预先设置的透反比例反
射和透射所述激光光束和/或所述出射光束。
15.可选地，所述光源模块包括平面光源和匀光板，或者包括点光源和准直透镜。
16.本技术还提供一种光机模组可视化调试方法，所述光机模组可视化调试方法包括：
17.通过所述光源模块发射激光光束，其中，所述激光光束通过所述透反镜透射至所述光机模组中；
18.通过所述透反镜将所述激光光束通过所述光机模组反射的出射光束进行反射至所述成像设备中；
19.通过所述成像设备对所述出射光束进行成像处理，得到所述光机模组中待调试元件和接收光斑的成像图像，并将所述成像图像发送并显示至所述显示器；
20.基于所述显示器上待调试元件与接收光斑之间的相对位置，对所述光机模组进行调试。
21.可选地，所述基于所述显示器上成像图像的待调试元件与接收光斑之间的相对位置，对所述光机模组进行调试的步骤包括：
22.基于所述显示器上待调试元件与接收光斑之间的相对位置，将所述待调试元件调节到所述接收光斑的位置上。
23.本技术还提供一种激光雷达，所述激光雷达包括光机模组，所述光机模组基于所述光机模组可视化调试装置或/和光机模组可视化调试方法调试得到。
24.本技术提供了一种光机模组可视化调试装置、方法及存储介质激光雷达，本技术中光机模组可视化调试装置包括光机模组、光源模块、透反镜和成像设备以及显示器，其中：所述光源模块，用于朝向所述光机模组发射激光光束；所述透反镜，位于所述光源模块与所述光机模组之间，用于透射所述激光光束至所述光机模组，并将所述光机模组反射的出射光束反射至所述成像设备中；所述成像设备，与所述显示器通信连接，用于接收所述出射光束，并对所述出射光束进行成像处理，得到所述光机模组中待调试元件和接收光斑的成像图像，以及将所述成像图像发送至所述显示器；所述显示器，用于接收并显示所述成像图像，实现了基于显示器显示的成像图像，可以清晰地看到待调试元件与接收光斑之间的相对位置，进而使得在调试过程中通过实时监测待调试元件相对接收光斑的位置，能够快速准确地将待调试元件调节到接收光斑的位置上，从而提高了光机模组的调试的效率，以及提升调试结果的可靠性，且通过光机模组可视化调试装置进行调试，无需在真实的测距空间范围上进行，提高调试的便捷性。
附图说明
25.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
26.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，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，对于本领域默认技术人员而言，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。
27.图1为本技术光机模组可视化调试装置的结构示意图；
28.图2为本技术光机模组可视化调试装置中通过平面光源产生平行光束的示意图；
29.图3为本技术光机模组可视化调试装置中通过点光源与准直透镜产生平行光束的示意图；
30.图4为本技术光机模组可视化调试方法第一实施例的流程示意图。
31.附图标号说明：
32.标号名称标号名称01光源模块05滤波片02透反镜06成像设备03光机模组07显示器04调试机台
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33.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
34.应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
35.在现有技术方案中：由于在光机模组初始调试阶段不知道接收光斑的初始位置，无法确定初始调试方向，因此通常是通过默认方向进行枚举搜索调试，枚举搜索耗时过长，导致光机模组调试效率较低，并且调试过程中需要在真实的测距范围上进行，往往需要十米甚至数十米的距离，调试占用的场地空间较大。
36.本技术实施例解决的技术方案主要是：所述光机模组可视化调试装置包括光机模组、光源模块、透反镜和成像设备以及显示器，其中：所述光源模块，用于朝向所述光机模组发射激光光束；所述透反镜，位于所述光源模块与所述光机模组之间，用于透射所述激光光束至所述光机模组，并将所述光机模组反射的出射光束反射至所述成像设备中；所述成像设备，与所述显示器通信连接，用于接收所述出射光束，并对所述出射光束进行成像处理，得到所述光机模组中待调试元件和接收光斑的成像图像，以及将所述成像图像发送至所述显示器；所述显示器，用于接收并显示所述成像图像。从而实现了基于显示器显示的成像图像，可以清晰地看到待调试元件与接收光斑之间的相对位置，进而使得在调试过程中通过实时监测待调试元件相对接收光斑的位置，能够快速准确地将待调试元件调节到接收光斑的位置上，从而提高了光机模组的调试的效率，以及提升调试结果的可靠性，且通过光机模组可视化调试装置进行调试，无需在真实的测距空间范围上进行，提高调试的便捷性。
37.具体地，本技术实施例提供一种光机模组可视化调试装置，参照图1，图1为本技术光机模组可视化调试装置的结构示意图，光机模组可视化调试装置包括待光源模块01、透反镜02、光机模组03和成像设备06以及显示器07，其中，所述光源模块01的发光端朝向所述光机模组03，所述透反镜02位于所述光源模块01与所述光机模组03之间，所述成像设备06与所述显示器07通信连接，其中，所述显示器07包括可以为pc(personal computer，个人计算机)、平板电脑、便携计算机等显示设备。
38.进一步地，所述光机模组03可视化调试装置还包括调试机台04，所述光机模组03设置在调试机台04上，所述调试机台04，用于对所述光机模组03进行焦距调节以及位置调节。
39.更进一步地，为了使得成像设备06接收到的光束与所述光源模块01发射的光束对应的光谱波段相匹配，所述光机模组03可视化调试装置还包括滤波片05，所述滤波片05设
置于所述透反镜02与所述成像设备06之间，从而通过所述滤波片05过滤掉不符合预先设置的光谱波段的光束，使得成像设备06接收的光束均与光源模块01发送激光光束的光谱波段相匹配。
40.进一步地，为了更清楚地介绍控制系统的工作原理，通过以下内容进行详细说明。
41.所述光源模块，用于朝向所述光机模组发射激光光束；
42.在本实施例中，需要说明的是，所述激光光束对应的光谱波段可根据实际情况自定义配置切换，所述光源模块01设置在所述调试机台04上，其中，所述调试机台04用于对所述光机模组03进行焦距和位置的调节，从而使得光机模组03处于最佳光学状态，例如，将光源模块发射光束的方向设置为y轴方向，调试机台的向y轴方向调节则是执行焦距的调节，另个x、z轴两个方向执行位置的调节，进一步地，所述激光光束为平行激光，所述激光光束对应的光谱波段可自定义配置切换，所述平行光束用于为所述光机模组03补充光源，优选地，所述平行光束与所述光机模组03相垂直，从而使得成像设备06能够捕捉到光机模组03中的发光芯片或感光元件，其中，所述发光芯片是通过以光子辐射释放能量的辐射复合实现发光，所述感光元件是将进入光机模组透镜的光转化为模拟电信号的电子元件。
43.作为一种可实施方式，可选地，所述光源模块01产生的平行光束可以通过配置平面光源来实现，具体地，参照图2，图2为本技术光机模组03可视化调试装置中通过平面光源产生平行光束的示意图，所述平面光源可以由若干个发光芯片组成，并通过匀光板进行匀光，使发出的光束强度均匀，再通过扩散板对光束进行扩束处理，使光束呈现平行光束特征。
44.作为另一种可实施方式，可选地，所述光源模块01产生的平行光束可以通过配置点光源与准直透镜的方式来实现，具体地，参照图3，图3为本技术光机模组03可视化调试装置中通过点光源与准直透镜产生平行光束的示意图，其中，所述点光源发出具有一定发散角的光束，进而通过准直透镜形成平行光束，所述点光源设置于所述准直透镜的焦平面位置上。
45.所述透反镜，用于透射所述激光光束至所述光机模组中，并将所述光机模组反射的出射光束反射至所述成像设备中；
46.在本实施例中，需要说明的是，所述透反镜02设置有光学膜层，所述光学膜层按照预先设置的透反比例进行反射和透射光束，其中，透反比例为透射光束和反射光束对应的比例，可依据实际情况进行设置，优选地，将透射光束和反射光束的比例设置为5:5。
47.具体地，在所述光源模块01发射激光光束后，通过所述透反镜02反射一部分的激光光束，以及一部分的激光光束会透过光机模组03的透镜，聚集到光机模组03中的待调试元件上，其中，所述待调试元件包括发光芯片和感光元件，进而通过发光芯片或感光元件进行反射，从而将出射光束透射到透反镜02的另一个表面上，进一步地，通过所述透反镜02将所述光机模组03中待调试元件反射的出射光束沿着成像设备06的方向投射，进一步地，在另一可实施方式中，为了使得成像设备06接收到光束的光谱波段与所述光源模块01发射的光束对应的光谱波段相匹配，将滤波片05设置于所述透反镜02与所述成像设备06之间，通过透反镜02反射的出射光束会经过所述滤波片05，其中，所述滤波片02设置透射的光谱波段与所述光源模块01发射激光光束的光谱波段相匹配，从而通过所述滤波片05过滤掉与所述激光光束的光谱波段不相匹配的干扰光束，并将符合所述激光光束的光谱波段的反射光
透射至所述成像设备06上，需要说明的是，所述滤波片05的光谱波段带通根据光源模块01的光谱特征设置，当所述光源模块01的光谱变换后，所述滤光片的带通也可切换，优选地，带通宽度可设置为10nm。
48.另外需要说明的是，光机模组03反射的出射光束的反射光路与激光光束透射至所述光机模组03对应的入射光路相同，所述透反镜02反射所述激光光束的反射方向与所述透反镜02反射所述出射光束的反射方向不同，参照图1，所述透反镜02反射所述激光光束的反射方向为远离所述成像设备06的方向，也即，向下反射光束，所述透反镜02反射所述出射光束的反射方向朝向所述成像设备06，也即，向上反射光束。
49.所述成像设备，用于接收所述出射光束，并对所述出射光束进行成像处理，得到所述光机模组中待调试元件和接收光斑的成像图像，以及将所述成像图像发送至所述显示器；
50.所述显示器，用于接收并显示所述成像图像。
51.在本实施例中，具体地，通过所述成像设备06接收所述出射光束，进而对所述出射光束进行成像处理，得到待调试元件和接收光斑对应的成像图像，其中，可通过调节成像设备06的焦距及光圈以达到最佳的成像效果，从而实现通过成像设备06感知光机模组03的发光芯片或感光元件，进而将所述成像图像发送至所述显示器07中，从而使得用户可在显示器07上直接看到成像图像，以基于所述成像图像，确定光机模组03中待调试元件与接收光斑之间的相对位置，进而基于所述相对位置，对所述光机模组03中的待调试元件进行位置调节，以将所述待调试元件调节到所述接收光斑的位置上，从而实现了基于成像图像中待调试元件与接收光斑的相对位置，可视化调节待调试元件的位置。
52.本技术实施例中光机模组可视化调试装置包括光机模组、光源模块、透反镜和成像设备以及显示器，其中：所述光源模块，用于朝向所述光机模组发射激光光束；所述透反镜，位于所述光源模块与所述光机模组之间，用于透射所述激光光束至所述光机模组，并将所述光机模组反射的出射光束反射至所述成像设备中；所述成像设备，与所述显示器通信连接，用于接收所述出射光束，并对所述出射光束进行成像处理，得到所述光机模组中待调试元件和接收光斑的成像图像，以及将所述成像图像发送至所述显示器；所述显示器，用于接收并显示所述成像图像，实现了基于显示器显示的成像图像，可以清晰地看到待调试元件与接收光斑之间的相对位置，进而使得在调试过程中通过实时监测待调试元件相对接收光斑的位置，能够快速准确地将待调试元件调节到接收光斑的位置上，从而提高了光机模组的调试的效率，以及提升调试结果的可靠性，且通过光机模组可视化调试装置进行调试，无需在真实的测距空间范围上进行，提高调试的便捷性。
53.进一步地，参照图4，在本技术的第一实施例中，本技术提供了一种光机模组可视化调试方法，所述方法应用于光机模组可视化调试装置，所述光机模组可视化调试方法包括：
54.步骤s10，通过所述光源模块发射激光光束，其中，所述激光光束通过所述透反镜透射至所述光机模组中；
55.步骤s20，通过所述透反镜将所述激光光束通过所述光机模组反射的出射光束进行反射至所述成像设备中；
56.步骤s30，通过所述成像设备对所述出射光束进行成像处理，得到所述光机模组中
待调试元件和接收光斑的成像图像，并将所述成像图像发送并显示至所述显示器；
57.步骤s40，基于所述显示器上待调试元件与接收光斑之间的相对位置，对所述光机模组进行调试。
58.其中，所述基于所述显示器上成像图像的待调试元件与接收光斑之间的相对位置，对所述光机模组进行调试的步骤包括：
59.步骤s41，基于所述显示器上待调试元件与接收光斑之间的相对位置，将所述待调试元件调节到所述接收光斑的位置上。
60.在本实施例中，具体地，首先光源模块设置在调试机台上，其中，所述调试机台用于对所述光机模组进行焦距和位置的调节，从而使得光机模组处于最佳光学状态，进而通过所述光源模块发射激光光束，进而通所述透反镜将所述激光光束透射至所述光机模组中，进一步地，激光光束会透过光机模组的透镜，聚集到光机模组中的发光芯片或待调试元件上，进而通过发光芯片或待调试元件将光束进行反射，从而将出射光束透射到透反镜的另一个表面上，进一步地，通过所述透反镜将所述光机模组反射的出射光束沿着成像设备的方向投射，需要说明的是，为了使得成像设备接收到的光束与所述光源模块发射的光束对应的光谱波段相匹配，将滤波片设置于所述透反镜与所述成像设备之间，其中，所述滤波片的光谱波段带通根据光源模块的光谱特征设置，光源模块的光谱变换后，滤光片的带通可以切换，从而通过透反镜反射的出射光束会经过所述滤波片，进而通过所述滤波片过滤掉与所述激光光束的光谱波段不相匹配的干扰光束，并将符合所述激光光束的光谱波段的反射光透射至所述成像设备上。进而通过所述成像设备对所述出射光束进行成像处理，得到成像图像，其中，可通过调节成像设备的焦距及光圈以达到最佳的成像效果，从而实现通过成像设备感知光机模组的发光芯片或感光元件，进一步地，将所述成像图像发送至所述显示器中，从而使得用户可在显示器上直接看到成像图像，以供所述用户基于所述成像图像，确定光机模组待调试元件与接收光斑之间的相对位置，并基于所述相对位置，通过所述调试机台对所述光机模组进行焦距和位置的调节，从而将光机模组的感光元件调节到接收光斑的位置上。
61.本技术实施例提供了一种光机模组可视化调试方法，也即，通过所述光源模块发射激光光束，其中，所述激光光束通过所述透反镜透射至所述光机模组中；通过所述透反镜将所述激光光束通过所述光机模组反射的出射光束进行反射至所述成像设备中；通过所述成像设备对所述出射光束进行成像处理，得到所述光机模组中待调试元件和接收光斑的成像图像，并将所述成像图像发送并显示至所述显示器；基于所述显示器上待调试元件与接收光斑之间的相对位置，对所述光机模组进行调试。从而实现了基于显示器显示的成像图像，可以清晰地看到待调试元件与接收光斑之间的相对位置，进而使得在调试过程中通过实时监测待调试元件相对接收光斑的位置，能够快速准确地将待调试元件调节到接收光斑的位置上，从而提高了光机模组的调试的效率，以及提升调试结果的可靠性，且通过光机模组可视化调试装置进行调试，无需在真实的测距空间范围上进行，提高调试的便捷性。
62.本技术实施例提供了一种激光雷达，所述激光雷达包括光机模组，所述光机模组基于所述光机模组可视化调试装置或/和所述光机模组可视化调试方法调试得到，在此不再一一赘述。
63.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排
他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
64.上述本技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
65.以上仅为本技术的优选实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利处理范围内。
技术特征：1.一种光机模组可视化调试装置，其特征在于，所述光机模组可视化调试装置包括光机模组、光源模块、透反镜和成像设备以及显示器，其中：所述光源模块，用于朝向所述光机模组发射激光光束；所述透反镜，位于所述光源模块与所述光机模组之间，用于透射所述激光光束至所述光机模组，并将所述光机模组反射的出射光束反射至所述成像设备中；所述成像设备，与所述显示器通信连接，用于接收所述出射光束，并对所述出射光束进行成像处理，得到所述光机模组中待调试元件和接收光斑的成像图像，以及将所述成像图像发送至所述显示器；所述显示器，用于接收并显示所述成像图像。2.如权利要求1所述的光机模组可视化调试装置，其特征在于，所述所述光机模组可视化调试装置还包括滤波片，所述滤波片位于所述透反镜与所述成像设备之间，所述滤波片用于对所述透反镜反射的出射光束进行过滤处理，并将过滤后的出射光束透射至所述成像设备中。3.如权利要求2所述的光机模组可视化调试装置，其特征在于，所述滤波片设置的光谱波段与所述光源模块发射激光光束的光谱波段相匹配。4.如权利要求1所述的光机模组可视化调试装置，其特征在于，所述光机模组可视化调试装置还包括调试机台，所述光机模组设置在调试机台上，所述调试机台，用于对所述光机模组进行焦距调节以及位置调节。5.如权利要求1-4任意一项所述的光机模组可视化调试装置，其特征在于，所述光源模块发射出的激光光束为平行光束，所述激光光束对应的光谱波段为自定义配置切换。6.如权利要求1所述的光机模组可视化调试装置，其特征在于，所述透反镜设置有光学膜层，所述光学膜层按照预先设置的透反比例反射和透射所述激光光束和/或所述出射光束。7.如权利要求1所述的光机模组可视化调试装置，其特征在于，所述光源模块包括平面光源和匀光板，或者包括点光源和准直透镜。8.一种光机模组可视化调试方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1至7中任一项所述的光机模组可视化调试装置，所述光机模组可视化调试方法包括：通过所述光源模块发射激光光束，其中，所述激光光束通过所述透反镜透射至所述光机模组中；通过所述透反镜将所述激光光束通过所述光机模组反射的出射光束进行反射至所述成像设备中；通过所述成像设备对所述出射光束进行成像处理，得到所述光机模组中待调试元件和接收光斑的成像图像，并将所述成像图像发送并显示至所述显示器；基于所述显示器上待调试元件与接收光斑之间的相对位置，对所述光机模组进行调试。9.如权利要求8所述的光机模组可视化调试方法，其特征在于，所述基于所述显示器上待调试元件与接收光斑之间的相对位置，对所述光机模组进行调试的步骤包括：基于所述显示器上待调试元件与接收光斑之间的相对位置，将所述待调试元件调节到所述接收光斑的位置上。
10.一种激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括如权利要求1至7中任一项所述的光机模组，所述光机模组基于如权利要求1至7任一项所述光机模组可视化调试装置或/和如权利要求8至9任一项所述光机模组可视化调试方法调试得到。
技术总结本申请公开了一种光机模组可视化调试装置、方法及激光雷达，所述光机模组可视化调试装置包括光机模组、光源模块、透反镜和成像设备以及显示器，其中：光源模块，用于朝向所述光机模组发射激光光束；透反镜，位于所述光源模块与所述光机模组之间，用于透射所述激光光束至所述光机模组，并将所述光机模组反射的出射光束反射至所述成像设备中；成像设备，与所述显示器通信连接，用于接收所述出射光束，并对所述出射光束进行成像处理，得到所述光机模组中待调试元件和接收光斑的成像图像，以及将所述成像图像发送至所述显示器；显示器，用于接收并显示所述成像图像。本申请解决了光机模组调试效率低和调试所占的场地空间较大的技术问题。问题。问题。
技术研发人员：杨勇
受保护的技术使用者：深圳市杉川机器人有限公司
技术研发日：2022.07.19
技术公布日：2022/11/1
