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摘要。在许多应用中,对可靠、小型且低成本的三维成像系统的需求很大。对于汽车应用以及安全的人机协作等应用而言,有前途的系统是基于直接飞行时间原理的光检测和测距 (激光雷达) 系统。特别是对于覆盖大视野或长距离能力,以前使用的多边形扫描仪已被微机电系统 (MEMS) 扫描仪取代。最近的发展是用单光子雪崩二极管 (SPAD) 取代通常使用的雪崩光电二极管。与其他方法相比,将这两种技术结合到基于 MEMS 的 SPAD 激光雷达系统中有望显着提高性能并降低成本。为了区分信号和背景/噪声光子,基于 SPAD 的探测器必须通过累积多个时间分辨测量来形成直方图。本文提出了一种信号和数据处理方法,该方法考虑了直方图形成过程中 MEMS 扫描仪的时间相关扫描轨迹。基于立体视觉设置中使用的已知重建过程,推导出累积时间分辨测量的估计值,从而可以将其分类为信号或噪声。除了信号和数据处理的理论推导外,还在基于 MEMS 的概念验证 SPAD 激光雷达系统中通过实验验证了实现。© 作者。由 SPIE 根据知识共享署名 4.0 国际许可发布。全部或部分分发或复制本作品需要完全署名原始出版物,包括其 DOI。[DOI:10.1117/1.JOM.2.1.011005]

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