CN110261862B - 一种三维激光雷达测距方法、装置及终端设备 - Google Patents

一种三维激光雷达测距方法、装置及终端设备 Download PDF

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Abstract

本发明适用于激光测距技术领域，提供了一种三维激光雷达测距方法、装置及终端设备。该方法包括：按照预设测距周期发送控制信号，所述控制信号用于控制激光发射装置产生脉冲激光在各个测距通道上依次进行测距，得到各个测距通道的测距结果；根据各个测距通道的测距结果及预设模糊控制规则，计算各个测距通道激光回波的预测波峰相位；根据各个测距通道激光回波的预测波峰相位，确定各个测距通道下一次测距的动态测距周期。本发明能够在下一次测距时采用动态的测距周期进行测距，解决了测距周期内部分时间闲置的问题，节省了测距时间，提高了测距效率。

Description

一种三维激光雷达测距方法、装置及终端设备
技术领域
本发明属于激光测距技术领域，尤其涉及一种三维激光雷达测距方法、装置及终端设备。
背景技术
三维激光雷达的测距，需要三个数据的测量：水平视角、垂直视角、距离。一般采用多个激光器和回波探测器，配合FPGA、AD转换装置以及光学装置完成对一个固定水平视角平面内多个垂直视角的测距，其中激光器和回波探测器的数量相等且一一对应，每一对对应的激光器和回波探测器组成为一个测距通道，完成对固定垂直视角方向上的测距。
传统的激光测距方法是串行驱动的方式来依次驱动激光发射器和回波探测器。以固定的信号周期驱动一对激光器和回波探测器，信号经过模数转换后，再以固定的解算周期来进行算法解算，得到测距结果。上述过程为一个测距周期。以固定的测距周期，依次驱动每一个测距通道并完成距离解算。整个过程便完成了一次激光雷达对一个水平视角方向上的多线测距。
但是，由于测距周期是固定的，所以其测距周期不能小于最远测距所需要的时间。这种处理方法使得在短距离测距时，测距周期内部分时间是闲置的，降低了测距效率。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种三维激光雷达测距方法、装置及终端设备，以解决现有技术中测距周期内部分时间闲置、测距效率低下的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种三维激光雷达测距方法，包括：
按照预设测距周期发送控制信号，所述控制信号用于控制激光发射装置产生脉冲激光在各个测距通道上依次进行测距，得到各个测距通道的测距结果；
根据各个测距通道的测距结果及预设模糊控制规则，计算各个测距通道激光回波的预测波峰相位；
根据各个测距通道激光回波的预测波峰相位，确定各个测距通道下一次测距的动态测距周期。
本发明实施例的第二方面提供了一种三维激光雷达测距装置，包括：
测距结果计算模块，用于按照预设测距周期发送控制信号，所述控制信号用于控制激光发射装置产生脉冲激光在各个测距通道上依次进行测距，得到各个测距通道的测距结果；
预测波峰相位计算模块，用于根据各个测距通道的测距结果及预设模糊控制规则，计算各个测距通道激光回波的预测波峰相位；
动态测距周期计算模块，用于根据各个测距通道激光回波的预测波峰相位，确定各个测距通道下一次测距的动态测距周期。
本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述三维激光雷达测距方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述三维激光雷达测距方法的步骤。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过按照预设测距周期发送控制信号，所述控制信号用于控制激光发射装置产生脉冲激光在各个测距通道上依次进行测距，得到各个测距通道的测距结果；根据各个测距通道的测距结果及预设模糊控制规则，计算各个测距通道激光回波的预测波峰相位；根据各个测距通道激光回波的预测波峰相位，确定各个测距通道下一次测距的动态测距周期，能够在下一次测距时采用动态的测距周期进行测距，解决了测距周期内部分时间闲置的问题，节省了测距时间，提高了测距效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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，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。
图1是本发明实施例提供的三维激光雷达测距系统的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的三维激光雷达测距方法的实现流程示意图；
图3是本发明实施例提供的图1中步骤S101的实现流程示意图；
图4是本发明实施例提供的三维激光雷达测距装置的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的图4中测距结果计算模块的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的测距周期的示意图；
图7是本发明实施例提供的终端设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例1：
图1示出了本发明的一个实施例提供的一种三维激光雷达测距系统，包括三维激光雷达测距装置1、激光发射装置2、光学装置3和AD转换装置4；所述激光发射装置2包括激光驱动电路21、激光器22和回波探测器23。
在本实施例中，所述三维激光雷达测距装置1分别与所述激光驱动电路21和所述AD转换装置4电连接，所述激光驱动电路21分别与所述激光器22和所述AD转换装置4电连接，所述激光器22与所述光学装置3光连接，所述光学装置3与所述回波探测器23光连接，所述回波探测器23与所述三维激光雷达测距装置和所述AD转换装置4电连接。
其中，三维激光雷达测距装置1可以由中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)等其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)等处理器实现。下面以三维激光雷达测距装置1采用FPGA实现为例进行说明，但不并以此作限定。
在本发明的一个实施例中，图2示出了本发明的一个实施例提供的三维激光雷达测距方法的实现流程，本实施例的流程执行主体是三维激光雷达测距装置，其过程详述如下：
在S101中，按照预设测距周期发送控制信号，所述控制信号用于控制激光发射装置产生脉冲激光在各个测距通道上依次进行测距，得到各个测距通道的测距结果。
在S102中，根据各个测距通道的测距结果及预设模糊控制规则，计算各个测距通道激光回波的预测波峰相位。
在S103中，根据各个测距通道激光回波的预测波峰相位，确定各个测距通道下一次测距的动态测距周期。
从上述实施例可知，通过按照预设测距周期发送控制信号，所述控制信号用于控制激光发射装置产生脉冲激光在各个测距通道上依次进行测距，得到各个测距通道的测距结果；根据各个测距通道的测距结果及预设模糊控制规则，计算各个测距通道激光回波的预测波峰相位；根据各个测距通道激光回波的预测波峰相位，确定各个测距通道下一次测距的动态测距周期，能够在下一次测距时采用动态的测距周期进行测距，解决了测距周期内部分时间闲置的问题，节省了测距时间，提高了测距效率。
如图3所示，在本发明的一个实施例中，图3示出了图1中步骤S101的具体实现流程，其过程详述如下：
在S201中，向第一测距通道对应的激光器发送第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述第一测距通道对应的激光器向目标物体发射脉冲激光；所述第一测距通道为当前按照预设测距周期进行测距的测距通道。
在本实施例中，三维激光雷达的测距需要三个数据的测量：水平视角、垂直视角、距离。其中垂直视角是指激光所在的垂直平面内，水平轴与脉冲激光出射光线的夹角。水平视角是指脉冲激光出射方向在水平面上的投影与零位方向上的夹角，零位表示雷达系统约定的旋转角为0的位置。
另外，在本实施例中，所述激光发射装置包括多个激光器和多个回波探测器，所述多个激光器在同一水平面内呈扇形排列，所述多个回波探测器在同一水平面内也呈扇形排列，并且，所述激光器和所述回波探测器一一对应，形成多个测距通道。每个测距通道对应一对激光器和回波探测器。
在本实施例中，依次对各个水平视角的各个垂直视角进行测距，完成三维激光雷达的测距过程。
在本实施例中，系统在第一次测距时，由于没有前期的测量数据，回波信号的相位无法预测，所以在第一个水平视角上测距时，FPGA按照预设测距周期发送控制信号给激光驱动电路，此处的预设测距周期需要大于或者等于脉冲激光在测距范围内最远距离的飞行时间。激光驱动电路根据所述控制信号产生激光驱动信号，并发送给第一测距通道的激光器，使所述激光器根据激光驱动信号产生脉冲激光，并发射所述脉冲激光，所述脉冲激光通过光学装置的发射透镜，经过准直处理后，发射到目标物体。
在本实施例中，测距周期包括信号周期和解算周期，如图6所示，T为测距周期，T1为信号周期，T2为解算周期，信号周期为产生脉冲激光到该脉冲激光的回波信号被完全接收的时间，解算周期为根据接收到的回波信号和参考信号，计算得到测距结果和动态测距周期的时间。
在S202中，通过所述第一测距通道对应的回波探测器接收所述目标物体反射回来的激光回波。
在本实施例中，脉冲激光发射到目标物体后，目标物体反射激光回波，激光回波经过光学装置的滤光片滤波，再通过接收透镜准直所述激光回波，处理后的激光回波被第三测距通道对应的回波探测器接收。
在S203中，计算所述脉冲激光对应的参考信号和所述激光回波对应的回波信号之间的相位差，并根据计算出的相位差解算所述第一测距通道的测距结果。
在本实施例中，回波探测器将激光回波转化为相应的电信号，得到回波信号，并将所述回波信号发送给AD转换装置，所述AD转换装置对回波信号进行模数转换，得到转换为数字信号的回波信号。
在本实施例中，AD转换装置为双通道转换装置，一路通道用于将激光驱动信号从模拟信号转换为数字信号，得到参考信号，另一路通道用于将回波信号进行模数转换，再计算所述参考信号和所述回波信号的相位差，并根据计算出的相位差解算所述第一测距通道的测距结果。
如此，便完成了第一个水平视角上的一个垂直视角的测距，根据上述方法，重复操作依次完成第一个水平视角上的各个垂直视角的测距。
在本实施例中，采用经过模数转换的激光驱动信号作为参考信号，避免了复杂的光路设计，一般的测距方法通常使用半反半透镜对激光信号进行分光处理，并将分光镜处的反射光作为参考信号，这种方法在光路设计上非常复杂，且难以调试，而且会带来激光能量的衰减，变相提高系统功率；本发明采用经过模数转换的激光驱动信号作为参考信号，无需增加任何光学设备，因此可以避免复杂的光路设计。
同时，采用经过模数转换的激光驱动信号作为参考信号能够消除激光驱动电路的延时误差。现有技术中，通常还采用FPGA的控制信号作为参考信号。这种方法虽然设计简单，但由于激光驱动电路的电子元件有响应时间，且响应时间在不同温度湿度条件下表现不一致，因此会带来激光驱动电路的延时误差。而将经过模数转换的激光驱动信号作为参考信号，激光驱动电路带来的延时误差会被差分消除。
在本实施例中，AD转换装置采用双通道的设计，避免了在近距离测距时，因为一个AD通道进行两路信号同时采样而造成的混叠现象，减小了近距离测距盲区。
在一个实施例中，图3中S203的具体实现流程，包括：
S301：计算所述脉冲激光对应的参考信号的相位。
在本实施例中，FPGA首先采用一个高阶的滤波器对参考信号进行滤波，得到平滑的参考信号，然后提取所述参考信号的质心。通过求取参考信号的质心，得到参考信号的相位。
在本实施例中，求取参考信号的质心的方法为对所述参考信号的高度信息加权平均，解算得出参考信号的质心的位置。
S302：对所述回波信号进行滤波处理和插值处理。
在本实施例中，同样的，FPGA采用一个高阶的滤波器对回波信号进行频域滤波，将回波信号中的高频和低频杂波滤除，输出更为平滑的回波信号，同时保留了信号的峰值信息和相位信息。然后进行插值处理。
S303：计算经过所述滤波处理和插值处理后的回波信号的质心，将所述质心作为所述激光回波对应的回波信号的相位。
在本实施例中，提取回波信号的质心，作为回波信号的相位，此处提取质心的方法与S301中提取参考信号的质心的方法相同。
S304：将所述脉冲激光对应的参考信号的相位和所述激光回波对应的回波信号的相位作差，得到所述相位差。
在本实施例中，对所述参考信号的相位和所述回波信号的相位求相位差。
从上述实施例可知，通过对参考信号和回波信号的质心的提取，从而方便准确地计算出参考信号和回波信号的相位差，缩短了解算周期。
在一个实施例中，图3中步骤S203的具体实现流程，还包括：
S401：将所述相位差乘以预设采样周期，得到时刻差。
在本实施例中，预设采样周期为AD转换模块的采样周期，通过参考信号和回波信号的相位差乘以预设采样周期，得到时刻差，如图6所示，tc表示时刻差。
S402：根据距离解算公式及所述时刻差，计算所述第一测距通道的测距结果；所述距离解算公式为：d＝tc*c/2，其中，d为所述第一测距通道的测距结果，tc为所述时刻差，c为激光的传播速度。
在一个实施例中，图2中步骤S102的具体实现流程可以包括：
S501：对第二测距通道的测距结果和第三测距通道的测距结果进行尺度变换；所述第二测距通道为当前进行预测波峰相位计算的测距通道；所述第三测距通道为与所述第二测距通道相邻的测距通道。
在本实施例中，对激光回波的预测波峰相位进行计算时，首先将当前预测波峰相位计算的测距通道作为第二测距通道，将第二测距通道相邻的测距通道作为第三测距通道，然后对第二测距通道的测距结果和第三测距通道的测距结果进行尺度变换。
在本实施例中，对第二测距通道的测距结果和第三测距通道的测距结果分别除以第一预设量化因子，则完成了对第二测距通道和第三测距通道的测距结果的尺度变换，所述第一预设量化因子可以由专家经验给定。
S502：根据所述尺度变换的结果，确定所述第二测距通道对应的模糊语言取值和隶属函数，以及所述第三测距通道对应的模糊语言取值和隶属函数。
S503：根据所述第二测距通道对应的模糊语言取值和隶属函数，以及所述第三测距通道对应的模糊语言取值和隶属函数进行推理，并根据所述推理的结果确定所述第二测距通道激光回波的预测波峰相位。
在本实施例中，根据所述第二测距通道对应的模糊语言取值和隶属函数，以及所述第三测距通道对应的模糊语言取值和隶属函数按照预设的模糊规则进行推理，所述预设模糊规则为专家经验给定的，经过推理得到一个推理参数；然后将所述推理参数乘以第二预设量化因子进行量化，即可得到第二测距通道激光回波的预测波峰相位。
在本实施例中，保存所述第二测距通道的激光回波的预测波峰相位及所述测距通道。
在本实施例中，根据上述方法，依次计算每个测距通道的预测波峰相位，从而得到每个测距通道对应的动态测距周期。
从上述实施例可知，通过上述方法得到预测波峰相位，进而能够根据预测波峰相位计算得出第二预测通道的动态测距周期，从而缩短了测距周期，提高了测距效率。
在一个实施例中，在步骤S103之后，本发明实施例还包括：
S601：按照各个测距通道对应的动态测距周期发送控制各个测距通道进行测距的控制信号；
在本实施例中，当在第二个水平视角上进行测距时，则可按照各个测距通道对应的动态测距周期发送控制信号进行对应测距通道的测距。
S602：根据各个测距通道激光回波的预测波峰相位，对各个测距通道对应的激光回波进行加窗截取；
在本实施例中，根据前述保存的第一测距通道的激光回波的预测波峰相位及所述测距通道，对所述激光回波进行加窗截取，去除了干扰信号，只保留了波峰信息，从而即去除了外部光源对雷达造成的影响，还保留了波峰相位等有用数据，提高了系统的抗干扰能力。同时前述保存的测距通道信息，防止了加窗截取时出现通道混淆问题。
S603：计算各个测距通道脉冲激光对应的参考信号和经过所述加窗截取后的各个测距通道激光回波对应的回波信号之间的相位差，并根据计算出的相位差解算各个测距通道的测距结果。
在本发明的一个实施例中，还可以通过动态测距周期驱动测距得到的测距结果，再次计算下一个水平视角各个测距通道的动态测距周期，如此反复，直到完成所有水平视角的测距。
从上述实施例可知，通过动态测距周期进行测距，压缩了测距周期，提高了测距效率；通过加窗截取激光回波，提高了本系统的抗干扰能力，同时极大的减少了计算测距结果过程的数据量，从而进一步提高了测距效率。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
实施例2：
如图4所示，本发明的一个实施例提供的三维激光雷达测距装置100，用于执行图1所对应的实施例中的方法步骤，其包括：
测距结果计算模块110，用于按照预设测距周期发送控制信号，所述控制信号用于控制激光发射装置产生脉冲激光在各个测距通道上依次进行测距，得到各个测距通道的测距结果。
预测波峰相位计算模块120，用于根据各个测距通道的测距结果及预设模糊控制规则，计算各个测距通道激光回波的预测波峰相位。
动态测距周期计算模块130，用于根据各个测距通道激光回波的预测波峰相位，确定各个测距通道下一次测距的动态测距周期。
从上述实施例可知，通过按照预设测距周期发送控制信号，所述控制信号用于控制激光发射装置产生脉冲激光在各个测距通道上依次进行测距，得到各个测距通道的测距结果；根据各个测距通道的测距结果及预设模糊控制规则，计算各个测距通道激光回波的预测波峰相位；根据各个测距通道激光回波的预测波峰相位，确定各个测距通道下一次测距的动态测距周期，从而在下一次测距时采用动态的测距周期进行测距，解决了测距周期内部分时间闲置的问题，节省了测距时间，提高了测距效率。
如图5所示，在本发明的一个实施例中，图4所对应的实施例中的测距结果计算模块110还包括用于执行图2所对应的实施例中的方法步骤的结构，其包括：
第一控制信号发送单元111，用于向第一测距通道对应的激光器发送第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述第一测距通道对应的激光器向目标物体发射脉冲激光；所述第一测距通道为当前按照预设测距周期进行测距的测距通道。
激光回波接收单元112，用于通过第一测距通道对应的回波探测器接收所述目标物体反射回来的激光回波。
测距结果计算单元113，用于计算所述脉冲激光对应的参考信号和所述激光回波对应的回波信号之间的相位差，并根据计算出的相位差解算所述第一测距通道的测距结果。
从上述实施例可知，采用经过模数转换的激光驱动信号作为参考信号，避免了复杂的光路设计，同时能够消除激光驱动电路的延时误差；并且采用双通道的AD转换装置避免了在近距离测距时，因为一个AD通道进行两路信号的同时采样而造成的混叠现象，减小了近距离测距盲区。
在本发明的一个实施例中，图5所对应的实施例中的测距结果计算单元113包括：
参考信号相位计算子单元，用于计算所述脉冲激光对应的参考信号的相位；
回波信号处理子单元，用于对所述回波信号进行滤波处理和插值处理；
回波信号相位计算子单元，用于计算经过所述滤波处理和插值处理后的回波信号的质心，将所述质心作为所述激光回波对应的回波信号的相位；
相位差计算子单元，用于将所述脉冲激光对应的参考信号的相位和所述激光回波对应的回波信号的相位作差，得到所述相位差。
从上述实施例可知，通过对参考信号和回波信号的质心的提取，从而方便准确的计算出参考信号和回波信号的相位差，缩短了解算周期。
在一个实施例中，测距结果计算单元还包括：
时刻差计算子单元，用于将所述相位差乘以预设采样周期，得到时刻差；
测距结果计算子单元，用于根据距离解算公式及所述时刻差，计算所述第一测距通道的测距结果；所述距离解算公式为：d＝tc*c/2，其中，d为所述第一测距通道的测距结果，tc为所述时刻差，c为激光的传播速度。
在一个实施例中，预测波峰相位计算模块120包括：
尺度变换单元，用于对第二测距通道的测距结果和第三测距通道的测距结果进行尺度变换；所述第二测距通道为当前进行预测波峰相位计算的测距通道；所述第三测距通道为与所述第二测距通道相邻的测距通道。
隶属函数确定单元，用于根据所述尺度变换的结果，确定所述第二测距通道对应的模糊语言取值和隶属函数，以及所述第三测距通道对应的模糊语言取值和隶属函数。
预测波峰相位计算单元，用于根据所述第二测距通道对应的模糊语言取值和隶属函数，以及所述第三测距通道对应的模糊语言取值和隶属函数进行推理，并根据所述推理的结果确定所述第二测距通道激光回波的预测波峰相位。
从上述实施例可知，通过上述方法得到预测波峰相位，进而能够根据预测波峰的相位计算得出第一预测通道的动态测距周期，从而缩短了测距周期，提高了测距效率。
在一个实施例中，所述三维激光雷达测距装置还可以包括：
动态测距模块，用于按照各个测距通道对应的动态测距周期发送控制各个测距通道进行测距的控制信号。
加窗截取模块，用于根据各个测距通道激光回波的预测波峰相位，对各个测距通道对应的激光回波进行加窗截取。
动态测距结果计算模块，用于计算各个测距通道脉冲激光对应的参考信号和经过所述加窗截取后的各个测距通道激光回波对应的回波信号之间的相位差，并根据计算出的相位差解算各个测距通道的测距结果。
从上述实施例可知，通过动态测距周期进行测距，压缩了测距周期，提高了测距效率，通过加窗截取激光回波，提高了本系统的抗干扰能力，同时极大的减少了计算测距结果过程的数据量，从而进一步提高了测距效率。
实施例3：
本发明实施例还提供了一种终端设备7，包括存储器71、处理器70以及存储在存储器71中并可在处理器70上运行的计算机程序72，所述处理器70执行所述计算机程序72时实现如实施例1中所述的各实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至步骤S103。或者，所述处理器70执行所述计算机程序72时实现如实施例2中所述的各装置实施例中的各模块的功能，例如图4所示的模块110至130的功能。
所述终端设备7可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器70可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器71可以是所述终端设备的内部存储单元，例如终端设备的硬盘或内存。所述存储器也可以是所述终端设备的外部存储设备，例如所述终端设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器71还可以既包括终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器71用于存储所述计算机程序72以及所述终端设备7所需的其他程序和数据。所述存储器71还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
实施例4：
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序72，计算机程序72被处理器70执行时实现如实施例1中所述的各实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至步骤S103。或者，所述计算机程序72被处理器70执行时实现如实施例2中所述的各装置实施例中的各模块的功能，例如图4所示的模块110至130的功能。
所述的计算机程序72可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序72在被处理器70执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序72包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本发明实施例系统中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种三维激光雷达测距方法，其特征在于，包括：
按照预设测距周期发送控制信号，所述控制信号用于控制激光发射装置产生脉冲激光在各个测距通道上依次进行测距，得到各个测距通道的测距结果；
根据各个测距通道的测距结果及预设模糊控制规则，计算各个测距通道激光回波的预测波峰相位；
根据各个测距通道激光回波的预测波峰相位，确定各个测距通道下一次测距的动态测距周期；
所述根据各个测距通道的测距结果及预设模糊控制规则，计算各个测距通道激光回波的预测波峰相位包括：
对第二测距通道的测距结果和第三测距通道的测距结果进行尺度变换；所述第二测距通道为当前进行预测波峰相位计算的测距通道；所述第三测距通道为与所述第二测距通道相邻的测距通道；
根据所述尺度变换的结果，确定所述第二测距通道对应的模糊语言取值和隶属函数，以及所述第三测距通道对应的模糊语言取值和隶属函数；
根据所述第二测距通道对应的模糊语言取值和隶属函数，以及所述第三测距通道对应的模糊语言取值和隶属函数进行推理，并根据所述推理的结果确定所述第二测距通道激光回波的预测波峰相位。
2.如权利要求1所述的三维激光雷达测距方法，其特征在于，所述激光发射装置包括各个测距通道对应的激光器和回波探测器；
所述按照预设测距周期发送控制信号，所述控制信号用于控制激光发射装置产生脉冲激光在各个测距通道上依次进行测距，得到各个测距通道的测距结果包括：
向第一测距通道对应的激光器发送第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述第一测距通道对应的激光器向目标物体发射脉冲激光；所述第一测距通道为当前按照预设测距周期进行测距的测距通道；
通过所述第一测距通道对应的回波探测器接收所述目标物体反射回来的激光回波；
计算所述脉冲激光对应的参考信号和所述激光回波对应的回波信号之间的相位差，并根据计算出的相位差解算所述第一测距通道的测距结果。
3.如权利要求2所述的三维激光雷达测距方法，其特征在于，所述计算所述脉冲激光对应的参考信号和所述激光回波对应的回波信号之间的相位差包括：
计算所述脉冲激光对应的参考信号的相位；
对所述回波信号进行滤波处理和插值处理；
计算经过所述滤波处理和插值处理后的回波信号的质心，将所述质心作为所述激光回波对应的回波信号的相位；
将所述脉冲激光对应的参考信号的相位和所述激光回波对应的回波信号的相位作差，得到所述相位差。
4.如权利要求2所述的三维激光雷达测距方法，其特征在于，所述根据计算出的相位差解算所述第一测距通道的测距结果包括：
将所述相位差乘以预设采样周期，得到时刻差；
根据距离解算公式及所述时刻差，计算所述第一测距通道的测距结果；所述距离解算公式为：d＝tc*c/2，其中，d为所述第一测距通道的测距结果，tc为所述时刻差，c为激光的传播速度。
5.如权利要求1至4任一项所述的三维激光雷达测距方法，其特征在于，在所述根据各个测距通道激光回波的预测波峰相位，确定各个测距通道下一次测距的动态测距周期之后，还包括：
按照各个测距通道对应的动态测距周期发送控制各个测距通道进行测距的控制信号；
根据各个测距通道激光回波的预测波峰相位，对各个测距通道对应的激光回波进行加窗截取；
计算各个测距通道脉冲激光对应的参考信号和经过所述加窗截取后的各个测距通道激光回波对应的回波信号之间的相位差，并根据计算出的相位差解算各个测距通道的测距结果。
6.一种三维激光雷达测距装置，其特征在于，包括：
测距结果计算模块，用于按照预设测距周期发送控制信号，所述控制信号用于控制激光发射装置产生脉冲激光在各个测距通道上依次进行测距，得到各个测距通道的测距结果；
预测波峰相位计算模块，用于根据各个测距通道的测距结果及预设模糊控制规则，计算各个测距通道激光回波的预测波峰相位；
动态测距周期计算模块，用于根据各个测距通道激光回波的预测波峰相位，确定各个测距通道下一次测距的动态测距周期；
所述预测波峰相位计算模块包括：
尺度变换单元，用于对第二测距通道的测距结果和第三测距通道的测距结果进行尺度变换；所述第二测距通道为当前进行预测波峰相位计算的测距通道；所述第三测距通道为与所述第二测距通道相邻的测距通道；
隶属函数确定单元，用于根据所述尺度变换的结果，确定所述第二测距通道对应的模糊语言取值和隶属函数，以及所述第三测距通道对应的模糊语言取值和隶属函数；
预测波峰相位计算单元，用于根据所述第二测距通道对应的模糊语言取值和隶属函数，以及所述第三测距通道对应的模糊语言取值和隶属函数进行推理，并根据所述推理的结果确定所述第二测距通道激光回波的预测波峰相位。
7.如权利要求6所述的三维激光雷达测距装置，其特征在于，所述测距结果计算模块包括：
第一控制信号发送单元，用于向第一测距通道对应的激光器发送第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述第一测距通道对应的激光器向目标物体发射脉冲激光；所述第一测距通道为当前按照预设测距周期进行测距的测距通道；
激光回波接收单元，用于通过第一测距通道对应的回波探测器接收所述目标物体反射回来的激光回波；
测距结果计算单元，用于计算所述脉冲激光对应的参考信号和所述激光回波对应的回波信号之间的相位差，并根据计算出的相位差解算所述第一测距通道的测距结果。
8.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述三维激光雷达测距方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述三维激光雷达测距方法的步骤。
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