CN111208527A - 激光雷达的测距方法、装置、激光雷达及存储介质 - Google Patents

激光雷达的测距方法、装置、激光雷达及存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN111208527A
CN111208527A CN201811364168.5A CN201811364168A CN111208527A CN 111208527 A CN111208527 A CN 111208527A CN 201811364168 A CN201811364168 A CN 201811364168A CN 111208527 A CN111208527 A CN 111208527A
Authority
CN
China
Prior art keywords
threshold
echo signal
distance
echo
pulse width
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811364168.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111208527B (zh
Inventor
李媛媛
王泮义
王庆飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Wanji Photoelectric Technology Co Ltd
Original Assignee
Beijing Wanji Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Wanji Technology Co Ltd filed Critical Beijing Wanji Technology Co Ltd
Priority to CN201811364168.5A priority Critical patent/CN111208527B/zh
Publication of CN111208527A publication Critical patent/CN111208527A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111208527B publication Critical patent/CN111208527B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06Systems determining position data of a target
    • G01S17/08Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G01S17/10Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/4808Evaluating distance, position or velocity data
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/483Details of pulse systems
    • G01S7/484Transmitters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/491Details of non-pulse systems
    • G01S7/493Extracting wanted echo signals

Abstract

本发明实施例提供了一种激光雷达的测距方法、装置、激光雷达及存储介质,该方法包括:获取第一阈值回波信号和第二阈值回波信号,第一阈值大于第二阈值;确定第一阈值回波信号的重数;若第一阈值回波信号的重数至少为一重,则采用第一阈值回波信号计算当前障碍物的距离;若第一阈值回波信号的重数为零,则采用第二阈值回波信号计算当前障碍物的距离。能够有效滤除激光雷达内部杂散光的干扰。通过分别判断第一阈值回波信号和第二阈值回波信号各自的多重回波的时间信息以及脉宽大小来选取障碍物的回波信号,可以滤除环境中灰尘、树叶等小型障碍物的干扰。在充分滤除壳体内杂散光以及环境中干扰的情况下,保证产品的测距能力。

Description

激光雷达的测距方法、装置、激光雷达及存储介质
技术领域
本发明实施例涉及激光测距技术领域,尤其涉及一种激光雷达的测距方法、装置、激光雷达及存储介质。
背景技术
脉冲式激光雷达的测距能力取决于发射端的激光功率、接收端放大电路的放大倍数以及时刻鉴别电路的阈值电压等因素。当放大电路的信号幅值能够触发时刻鉴别电路的阈值电压时,则能够获取当前距离,反之则不能获取当前距离。
因此为了满足远距离测距,放大电路的放大倍数一般较大。但由于近距离时雷达会受到设备内部以及出光窗片的杂散光干扰,如果放大倍数较大,则近距离时杂散光干扰也较强,杂散光直接与障碍物返回的信号叠加,阈值触发的信号脉冲前沿为杂散光的前沿,影响障碍物的测距;而减小放大倍数的话直接影响测距能力。
另外,在实际的测距过程中,随着距离的增大,激光的光斑发散,当环境中有树叶、灰尘、飞絮等小型干扰物时,光斑也会打这些干扰物上,影响实际障碍物的检测。
发明内容
本发明实施例提供一种激光雷达的测距方法、装置、激光雷达及存储介质,用以解决现有技术中激光雷达受到设备内部杂散光干扰以及外部小型干扰物影响的问题。
第一方面,本发明实施例提供一种激光雷达的测距方法,包括:
获取当前障碍物的第一阈值回波信号和第二阈值回波信号,所述第一阈值大于所述第二阈值;
确定所述第一阈值回波信号的重数;
若所述第一阈值回波信号的重数至少为一重,则采用所述第一阈值回波信号计算当前障碍物的距离;
若所述第一阈值回波信号的重数为零,则采用所述第二阈值回波信号计算当前障碍物的距离。
进一步地,如上所述的方法,所述确定所述第一阈值回波信号的重数,具体包括:
获取所述第一阈值回波信号的每个上升沿回波信号的时间信息及每个下降沿回波信号的时间信息;
按照时间先后顺序将上升沿回波信号和下降沿回波信号依次排列;
按照时间先后顺序将出现上升沿回波信号后紧接着出现下降沿回波信号的两个回波信号进行组合,形成一重回波信号。
进一步地,如上所述的方法,所述若所述第一阈值回波信号的重数至少为一重,则采用所述第一阈值回波信号计算当前障碍物的距离,具体包括:
若所述第一阈值回波信号的重数为一重,则采用该重回波信号计算当前障碍物的距离;
若所述第一阈值回波信号的重数为至少两重,则计算所述第一阈值回波信号中每重回波信号的脉宽,选取满足第一预设脉宽条件的最大脉宽的一重回波信号计算当前障碍物的距离;
所述满足第一预设脉宽条件的回波信号为脉宽小于第一预设脉宽阈值的回波信号。
进一步地,如上所述的方法,所述计算所述第一阈值回波信号中每重回波信号的脉宽,具体包括:
计算每重回波信号中的下降沿回波信号时间信息和上升沿回波信号时间信息的差值,将所述差值确定为每重回波信号的脉宽。
进一步地,如上所述的方法,所述若所述第一阈值回波信号的重数为零,则采用所述第二阈值回波信号计算当前障碍物的距离,具体包括:
若所述第一阈值回波信号的重数为零,则确定所述第二阈值回波信号的重数;
计算所述第二阈值回波信号中每重回波信号的脉宽;
根据所述第二阈值回波信号的重数和/或所述每重回波信号的脉宽计算当前障碍物的距离。
进一步地,如上所述的方法,所述根据所述第二阈值回波信号的重数和/或所述每重回波信号的脉宽计算当前障碍物的距离,具体包括:
计算第一重回波信号对应的当前障碍物的第一距离;
当所述第二阈值回波信号的重数为一重时,若所述当前障碍物的第一距离大于预设距离阈值,则将所述当前障碍物的第一距离确定为当前障碍物的距离,若所述当前障碍物的第一距离小于或等于所述预设距离阈值,则输出错误标识;
当所述第二阈值回波信号的重数为两重时,若所述当前障碍物的第一距离小于或等于预设距离阈值,则采用第二重回波信号计算当前障碍物的距离,若所述当前障碍物的第一距离大于所述预设距离阈值,则从两重回波信号中选取满足第二预设脉宽条件的脉宽最大的一重回波信号计算当前障碍物的距离;
当所述第二阈值回波信号的重数为至少三重时,若所述当前障碍物的第一距离小于预设距离阈值,则从第二到第M重回波信号中选取满足预设脉宽条件的脉宽最大的一重回波信号计算当前障碍物的距离,若所述当前障碍物的第一距离大于或等于预设距离阈值,则从第一到第M重回波信号中选取满足第二预设脉宽条件的脉宽最大的一重回波信号计算当前障碍物的距离;
当所述第二阈值回波信号的重数为零时,输出错误标识;
所述满足第二预设脉宽条件的回波信号为脉宽小于第二预设脉宽阈值的回波信号,M为大于或等于3的整数。
第二方面,本发明实施例提供一种激光雷达的测距装置,包括:
回波信号获取单元,用于获取当前障碍物的第一阈值回波信号和第二阈值回波信号,所述第一阈值大于所述第二阈值;
第一重数确定单元,用于确定所述第一阈值回波信号的重数;
第一距离计算单元,用于若所述第一阈值回波信号的重数至少为一重,则采用所述第一阈值回波信号计算当前障碍物的距离;
第二距离计算单元,用于若所述第一阈值回波信号的重数为零,则采用所述第二阈值回波信号计算当前障碍物的距离。
进一步地,如上所述的装置,所述第一重数确定单元,具体用于:
获取所述第一阈值回波信号的每个上升沿回波信号的时间信息及每个下降沿回波信号的时间信息;按照时间先后顺序将上升沿回波信号和下降沿回波信号依次排列;按照时间先后顺序将出现上升沿回波信号后紧接着出现下降沿回波信号的两个回波信号进行组合,形成一重回波信号。
进一步地,如上所述的装置,所述第一距离计算单元,具体包括:
第一距离计算模块,用于若所述第一阈值回波信号的重数为一重,则采用该重回波信号计算当前障碍物的距离;
第一脉宽计算模块,用于若所述第一阈值回波信号的重数为至少两重,则计算所述第一阈值回波信号中每重回波信号的脉宽;
第二距离计算模块,用于选取满足第一预设脉宽条件的最大脉宽的一重回波信号计算当前障碍物的距离;
所述满足第一预设脉宽条件的回波信号为脉宽小于第一预设脉宽阈值的回波信号。
进一步地,如上所述的装置,所述第一脉宽计算模块,具体用于:
计算每重回波信号中的下降沿回波信号时间信息和上升沿回波信号时间信息的差值,将所述差值确定为每重回波信号的脉宽。
进一步地,如上所述的装置,所述第二距离计算单元,具体包括:
第一重数确定模块,用于若所述第一阈值回波信号的重数为零,则确定所述第二阈值回波信号的重数;
第二脉宽计算模块,用于计算所述第二阈值回波信号中每重回波信号的脉宽;
第三距离计算模块,用于根据所述第二阈值回波信号的重数和/或所述每重回波信号的脉宽计算当前障碍物的距离。
进一步地,如上所述的装置,所述第三距离计算模块,具体用于:
计算第一重回波信号对应的当前障碍物的第一距离;当所述第二阈值回波信号的重数为一重时,若所述当前障碍物的第一距离大于预设距离阈值,则将所述当前障碍物的第一距离确定为当前障碍物的距离,若所述当前障碍物的第一距离小于或等于所述预设距离阈值,则输出错误标识;当所述第二阈值回波信号的重数为两重时,若所述当前障碍物的第一距离小于或等于预设距离阈值,则采用第二重回波信号计算当前障碍物的距离,若所述当前障碍物的第一距离大于所述预设距离阈值,则从两重回波信号中选取满足第二预设脉宽条件的脉宽最大的一重回波信号计算当前障碍物的距离;当所述第二阈值回波信号的重数为至少三重时,若所述当前障碍物的第一距离小于预设距离阈值,则从第二到第M重回波信号中选取满足预设脉宽条件的脉宽最大的一重回波信号计算当前障碍物的距离,若所述当前障碍物的第一距离大于或等于预设距离阈值,则从第一到第M重回波信号中选取满足第二预设脉宽条件的脉宽最大的一重回波信号计算当前障碍物的距离;当所述第二阈值回波信号的重数为零时,输出错误标识;所述满足第二预设脉宽条件的回波信号为脉宽小于第二预设脉宽阈值的回波信号,M为大于或等于3的整数。
第三方面,本发明实施例提供一种激光雷达的测距装置,包括:存储器,处理器以及计算机程序;其中,所述计算机程序存储在所述存储器中,并被配置为由所述处理器执行以实现如第一方面任一项所述的方法。
第四方面,本发明实施例提供一种激光雷达,包括:激光发射单元、光电转换单元、放大单元、时刻鉴别单元及如第二方面或第三方面任一项所述的激光雷达的测距装置;
所述激光发射单元与所述激光雷达的测距装置电连接,所述光电转换单元与所述放大单元电连接,所述放大单元与所述时刻鉴别单元电连接,所述时刻鉴别单元与所述激光雷达的测距装置电连接;
所述激光发射单元,用于向当前障碍物发射激光,并向所述激光雷达的测距装置输出激光起始信号;
所述光电转换单元,用于接收所述当前障碍物返回的回波光信号,并将所述回波光信号转换为电信号;
所述放大单元,用于对所述电信号进行放大,并通过直接分为两路或两级放大的方式,获得第一放大电信号和第二放大电信号;
所述时刻鉴别单元,包括第一时刻鉴别模块和第二时刻鉴别模块,所述第一放大电信号与第一阈值经过所述第一时刻鉴别模块比较,获得第一阈值回波信号;所述第二放大信号与第二阈值经过所述第二时刻鉴别模块比较,获得第二阈值回波信号;
所述激光雷达的测距装置,用于执行以实现如第一方面任一项所述的方法。
第五方面,本发明实施例提供一种可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行以实现如第一方面任一项所述的方法。
本发明实施例提供一种激光雷达的测距方法、装置、激光雷达及存储介质,通过获取第一阈值回波信号和第二阈值回波信号,第一阈值大于第二阈值;确定第一阈值回波信号的重数;若第一阈值回波信号的重数至少为一重,则采用第一阈值回波信号计算当前障碍物的距离;若第一阈值回波信号的重数为零,则采用第二阈值回波信号计算当前障碍物的距离。能够根据高、低阈值的每重回波信号的特征来决定选择第一阈值回波信号还是第二阈值回波信号计算当前障碍物的距离,能够有效避免激光雷达内部杂散光的干扰。通过分别判断第一阈值回波信号和第二阈值回波信号各自的多重回波的时间信息以及脉宽大小来选取障碍物的回波信号,可以滤除环境中灰尘、树叶等小型障碍物的干扰。在充分滤除壳体内杂散光以及环境中干扰的情况下,保证产品的测距能力。
应当理解,上述发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征,亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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为本发明实施例一提供的激光雷达的测距方法的流程图;
图2为本发明实施例二提供的激光雷达的测距方法的流程图;
图3为本发明实施例二中步骤202的流程图;
图4为本发明实施例二中确定第一阈值回波信号的重数的示例图;
图5为本发明实施例二中第一阈值回波信号选取的波形采样示意图;
图6为本发明实施例二中确定第二阈值回波信号的重数的示例图;
图7为本发明实施例二中步骤207的流程图;
图8为本发明实施例二中第二阈值回波信号选取的波形采样的第一示意图;
图9为本发明实施例二中第二阈值回波信号选取的波形采样的第二示意图;
图10为本发明实施例三提供的激光雷达的测距装置的结构示意图;
图11为本发明实施例四提供的激光雷达的测距装置的结构示意图;
图12为本发明实施例五提供的激光雷达的测距装置的结构示意图;
图13为本发明实施例六提供的激光雷达的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的实施例。虽然附图中显示了本发明的某些实施例,然而应当理解的是,本发明可以通过各种形式来实现,而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例,相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本发明。应当理解的是,本发明的附图及实施例仅用于示例性作用,并非用于限制本发明的保护范围。
本发明实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明实施例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的激光雷达的测距方法的流程图,如图1所示,则本实施例提供的激光雷达的测距方法的执行主体为激光雷达的测距装置,该激光雷达的测距装置集成在激光雷达中,则本实施例提供的激光雷达的测距方法包括以下几个步骤。
步骤101,获取当前障碍物的第一阈值回波信号和第二阈值回波信号,第一阈值大于第二阈值。
具体地,本实施例中,获取第一阈值回波信号和第二阈值回波信号的方式可以为:激光雷达向障碍物发射激光信号;接收障碍物返回的回波光信号,并经过光电转换、放大,与第一阈值进行时刻鉴别,获得第一阈值回波信号;与第二阈值进行时刻鉴别,获得第二阈值回波信号。获取当前障碍物的第一阈值回波信号和第二阈值回波信号的方式也可以为从预先存储区域获取当前障碍物的第一阈值回波信号和第二阈值回波信号,本实施例中对此不作限定。
其中,第一阈值大于第二阈值,第一阈值为第一电压阈值,第二阈值为第二电压阈值。
步骤102,确定第一阈值回波信号的重数。
具体地,本实施例中,第一阈值回波信号可以包括零重、一重或多重回波信号,确定第一阈值回波信号的重数的方式可以为:首先获取第一阈值回波信号中的第1~N个上升沿回波信号的时间信息,及第1~K个下降沿回波信号的时间信息,其中,N的取值可以为2≤N≤5,K的取值可以为2≤K≤5。然后将第1~N个上升沿回波信号和第1~K个下降沿回波信号按照时间先后顺序依次排序。最后按照时间先后顺序将出现上升沿回波信号后紧接着出现下降沿回波信号的两个回波信号进行组合,形成一重回波信号,即将第一上升沿回波信号和紧接着出现的下降沿回波信号,组合为第一重回波信号,若连续出现m个上升沿回波信号,则将前m-1个上升沿回波信号滤除,取该连续出现的m个上升沿回波信号的最后一个上升沿回波信号作为第一重回波信号的上升沿回波信号,并取第一重回波信号的上升沿回波信号紧接着的下降沿回波信号,组合为第一重回波信号。重复以上过程,直到获取第一阈值回波信号完整的n重回波信号。其中,n≤N,且n≤K。
本实施例中,确定第一阈值回波信号的重数的方法还可以为其他方法,本实施例中对此不作限定。
步骤103,若第一阈值回波信号的重数至少为一重,则采用第一阈值回波信号计算当前障碍物的距离。
具体地,本实施例中,若第一阈值回波信号的重数为一重,则可采用该重回波信号计算当前障碍物的距离,若第一阈值回波信号的重数为至少两重,则可根据多重回波信号的脉宽特征,选择出最适合的一重回波信号计算当前障碍物的距离。
步骤104,若第一阈值回波信号的重数为零,则采用第二阈值回波信号计算当前障碍物的距离。
具体地,本实施例中,若第一阈值回波信号的重数为零,则说明第一阈值回波信号中无回波信号,则采用第二阈值回波信号计算当前障碍物的距离,在采用第二阈值回波信号计算当前障碍物的距离时,可根据第二阈值回波信号的重数及每重回波信号的脉宽特征分情况进行处理计算当前障碍物的距离。
本实施例提供的激光雷达的测距方法,通过获取第一阈值回波信号和第二阈值回波信号,第一阈值大于第二阈值;确定第一阈值回波信号的重数;若第一阈值回波信号的重数至少为一重,则采用第一阈值回波信号计算当前障碍物的距离;若第一阈值回波信号的重数为零,则采用第二阈值回波信号计算当前障碍物的距离。能够根据高、低阈值的每重回波信号的特征来决定选择第一阈值回波信号还是第二阈值回波信号计算当前障碍物的距离,能够有效滤除杂散光的干扰。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的激光雷达的测距方法的流程图,如图2所示,本实施例提供的激光雷达的测距方法是在本发明实施例一提供的激光雷达的测距方法的基础上,对步骤102-步骤104的进一步细化,则本实施例提供的激光雷达的测距方法包括以下步骤。
步骤201,获取当前障碍物的第一阈值回波信号和第二阈值回波信号,第一阈值大于第二阈值。
本实施例中,步骤201的实现方式与本发明实施例一中提供的激光雷达的测距方法的步骤101的实现方式相同,在此不再一一赘述。
步骤202,确定第一阈值回波信号的重数。
进一步地,本实施例中,图3为本发明实施例二中步骤202的流程图,如图3所示,本实施例中,步骤202包括以下步骤。
步骤202a,获取第一阈值回波信号的每个上升沿回波信号的时间信息及每个下降沿回波信号的时间信息。
具体地,获取第一阈值回波信号中的第1~N个上升沿回波信号的时间信息,及第1~K个下降沿回波信号的时间信息,其中,N的取值可以为2≤N≤5,K的取值可以为2≤K≤5。
步骤202b,按照时间先后顺序将上升沿回波信号和下降沿回波信号依次排列。
具体地,本实施例中,将第1~N个上升沿回波信号和第1~K个下降沿回波信号按照时间先后顺序依次排序。
步骤202c,按照时间先后顺序将出现上升沿回波信号后紧接着出现下降沿回波信号的两个回波信号进行组合,形成一重回波信号。
具体地,本实施例中,按照时间先后顺序将出现上升沿回波信号后紧接着出现下降沿回波信号的两个回波信号进行组合,形成一重回波信号,所以第一阈值回波信号可以包括n重回波信号。在确定n重回波信号中,将第一上升沿回波信号和紧接着出现的下降沿回波信号,组合为第一重回波信号,若连续出现m个上升沿回波信号,则将前m-1个上升沿回波信号滤除,取该连续出现的m个上升沿回波信号的最后一个上升沿回波信号作为第一重回波信号的上升沿回波信号,并取第一重回波信号的上升沿回波信号紧接着的下降沿回波信号,组合为第一重回波。重复以上过程,直到获取第一阈值回波信号完整的n重回波信号。
为了更好的说明步骤202中的方案,对步骤202进行示例性说明:图4为本发明实施例二中确定第一阈值回波信号的重数的的示例图,如图4所示,共列举了第一阈值回波信号中的其中3种情况;401中,先有上升沿回波信号1,下降沿回波信号1,然后是上升沿回波信号2,下降沿回波信号2,上升沿回波信号3,下降沿回波信号3,因此可以获得完整的3重回波信号。在402中,分别有上升沿回波信号1,上升沿回波信号2,下降沿回波信号1,上升沿回波信号3,下降沿回波信号2,下降沿回波信号3;由于连续出现两个上升沿回波信号,因此滤除上升沿回波信号1,上升沿回波信号2和下降沿回波信号1组成一重回波;上升沿回波信号3和下降沿回波信号2组成一重回波,最终可以获得完整的2重回波信号。在403中,分别有下降沿回波信号1,上升沿回波信号1,下降沿回波信号2,上升沿回波信号2,下降沿回波信号3,上升沿回波信号3,由于第一个沿回波信号为下降沿回波信号,因此滤除下降沿回波信号1,上升沿回波信号1和下降沿回波信号2组成一重回波;上升沿回波信号2和下降沿回波信号3组成一重回波,最终可以获得完整的2重回波信号。
需要说明的是,图4仅列举了最多计时3重回波信号的情况,且只列举了其中的3种情况,由图4可以确定,最多计时2重回波、4重回波、5重回波的情况,虽然本实施例未一一列出,但回波重数确定的方法是相同的,都属于本专利的保护范围。
步骤203,若第一阈值回波信号的重数为一重,则采用该重回波信号计算当前障碍物的距离。
进一步地,本实施例中,若第一阈值回波信号的重数为一重,采用该重回波信号计算当前障碍物的距离,在计算当前障碍物的距离时,根据该重回波的前沿触发的时刻与激光起始信号的时间间隔、光速计算当前障碍物的距离。
步骤204,若第一阈值回波信号的重数为至少两重,则计算第一阈值回波信号中每重回波信号的脉宽,选取满足第一预设脉宽条件的最大脉宽的一重回波信号计算当前障碍物的距离。
其中,计算第一阈值回波信号中每重回波信号的脉宽,具体为:
计算每重回波信号中的下降沿回波信号时间信息和上升沿回波信号时间信息的差值,将差值确定为每重回波信号的脉宽。
其中,满足第一预设脉宽条件的回波信号为脉宽小于第一预设脉宽阈值的回波信号。其中,第一预设脉宽阈值设置为超出在第一阈值下正常回波信号脉宽范围的值。
为了更好的说明步骤203-步骤204中的技术方案,对步骤203-步骤204进行示例性说明。图5为本发明实施例二中第一阈值回波信号选取的波形采样示意图,如图5所示,从上至下列举了第一阈值回波信号的三种情况,分别包括一重回波信号,两重回波信号以及三重回波信号,其中501为激光起始信号,502为杂散光信号。波形图51中,由于第一阈值500设置的较大,因此杂散光502未被触发,仅有503一重回波,因此该情况下采用回波503获取当前障碍物的距离,当前回波前沿触发的时刻与激光起始信号的时间间隔为t51,因此障碍物的距离S51=1/2*c*t51。
在波形图52中,障碍物返回504和505两重回波,504的回波脉宽W504=t54-t53,505的回波脉宽W505=t56-t55,计算可知,W505>W504,因选取回波505获取当前障碍物的距离,当前回波505前沿触发的时刻与激光起始信号的时间间隔为t55,因此障碍物的距离S52=1/2*c*t55。
在波形图53中,障碍物返回506、507和508三重回波,506的回波脉宽W506=t58-t57,507的回波脉宽W507=t510-t59,508的回波脉宽W508=t512-t511,计算可知,W507>W508>W506,因选取回波507获取当前障碍物的距离,该重回波信号507前沿触发的时刻与激光起始信号的时间间隔为t510,因此障碍物的距离S53=1/2*c*t510。
在本示例性说明中,假设每重回波信号的脉宽均满足第一预设脉宽条件。
步骤205,若第一阈值回波信号的重数为零,则确定第二阈值回波信号的重数。
进一步地,若第一阈值回波信号的重数为零,则说明第一阈值回波信号中无回波,则采用第二阈值回波信号计算当前障碍物的距离,在采用第二阈值回波信号计算当前障碍物的距离时,首先确定第二阈值回波信号的重数。
进一步地,本实施例中,确定第二阈值回波信号的重数的方法与本发明实施例二步骤202中确定第一阈值回波信号的重数的方法相似。为了更好的说明确定第二阈值回波信号的重数的方案,对确定第二阈值回波信号的重数进行示例性说明。
图6为本发明实施例二中确定第二阈值回波信号的重数的示例图,如图6所示,共列举了第二阈值回波中的其中3种情况;601中,先有上升沿回波信号1,下降沿回波信号1,然后是上升沿回波信号2,下降沿回波信号2,上升沿回波信号3,下降沿回波信号3,上升沿回波信号4,下降沿回波信号4,因此可以获得完整的4重回波。
在602中,分别有上升沿回波信号1,上升沿回波信号2,下降沿回波信号1,上升沿回波信号3,下降沿回波信号2,上升沿回波信号4,下降沿回波信号3,下降沿回波信号4;由于连续出现两个上升沿回波信号,因此滤除上升沿回波信号1,上升沿回波信号2和下降沿回波信号1组成一重回波;上升沿回波信号3和下降沿回波信号2组成一重回波,上升沿回波信号4和下降沿回波信号3组成一重回波,最终可以获得完整的3重回波。
在603中,分别有下降沿回波信号1,上升沿回波信号1,下降沿回波信号2,上升沿回波信号2,上升沿回波信号3,下降沿回波信号3,下降沿回波信号4,上升沿回波信号4,由于第一个沿回波信号为下降沿回波信号,因此滤除下降沿回波信号1,上升沿回波信号1和下降沿回波信号2组成一重回波;上升沿回波信号3和下降沿回波信号3组成一重回波,最终可以获得完整的2重回波。
需要说明的是,图6仅列举了最多计时4重回波信号的情况,且只列举了其中的3种情况,由图6可以确定,最多计时2重回波信号、3重回波信号、5重回波信号的情况,虽然本实施例未一一列出,但回波重数确定的方法是相同的,都属于本专利的保护范围。
步骤206,计算第二阈值回波信号中每重回波信号的脉宽。
进一步地,本实施例中,计算第二阈值回波信号中每重回波信号的脉宽与计算第一阈值回波信号中的每重回波信号的脉宽的方法相同,即计算每重回波信号中的下降沿回波信号时间信息和上升沿回波信号时间信息的差值,将差值确定为每重回波信号的脉宽。
步骤207,根据第二阈值回波信号的重数和/或每重回波信号的脉宽计算当前障碍物的距离。
进一步地,根据第二阈值回波信号的重数计算当前障碍物的距离,或者根据第二阈值回波信号的重数和每重回波信号的脉宽计算当前障碍物的距离。
图7为本发明实施例二中步骤207的流程图,如图7所示,本实施例中,步骤207包括以下步骤。
步骤207a,计算第一重回波信号对应的当前障碍物的第一距离。
进一步地,本实施例中,根据第一重回波信号计算的当前障碍物的距离为当前障碍物的第一距离。
步骤207b,当第二阈值回波信号的重数为一重时,若当前障碍物的第一距离大于预设距离阈值,则将当前障碍物的第一距离确定为当前障碍物的距离,若当前障碍物的第一距离小于或等于预设距离阈值,则输出错误标识。
其中,预设距离阈值为能够将杂散波和回波信号分开的距离阈值。
本实施例中,输出错误标识说明未能根据第二阈值回波信号的一重回波信号计算当前障碍物的距离,该重回波信号有可能为壳体内的杂散光干扰。
步骤207c,当第二阈值回波信号的重数为两重时,若当前障碍物的第一距离小于或等于预设距离阈值,则采用第二重回波信号计算当前障碍物的距离,若当前障碍物的第一距离大于预设距离阈值,则从两重回波信号中选取满足第二预设脉宽条件的脉宽最大的一重回波信号计算当前障碍物的距离。
进一步地,本实施例中,若当前障碍物的第一距离小于或等于预设距离阈值,则说明第一重回波信号有可能为壳体内的杂散光干扰,则采用第二重回波信号计算当前障碍物的距离。若当前障碍物的第一距离大于预设距离阈值,则说明第一重回波信号和第二重回波信号均能够计算当前障碍物的距离,为了更精确地计算当前障碍物的距离,从两重回波信号中选取满足第二预设脉宽条件的脉宽最大的一重回波信号计算当前障碍物的距离。
其中,满足第二预设脉宽条件的回波信号为脉宽小于第二预设脉宽阈值的回波信号。第二预设脉宽阈值为超出在第二阈值下正常回波信号脉宽范围的值。
步骤207d,当第二阈值回波信号的重数为至少三重时,若当前障碍物的第一距离小于预设距离阈值,则从第二到第M重回波信号中选取满足预设脉宽条件的脉宽最大的一重回波信号计算当前障碍物的距离,若当前障碍物的第一距离大于或等于预设距离阈值,则从第一到第M重回波信号中选取满足第二预设脉宽条件的脉宽最大的一重回波信号计算当前障碍物的距离。
进一步地,本实施例中,当第二阈值回波信号的重数为至少三重时,若当前障碍物的第一距离小于预设距离阈值,则说明第一重回波信号有可能为壳体内的杂散光干扰,为了更精确地计算当前障碍物的距离,从第二到第M重回波信号中选取满足预设脉宽条件的脉宽最大的一重回波信号计算当前障碍物的距离。若当前障碍物的第一距离大于或等于预设距离阈值,则说明第一重回波信号也可参与当前障碍物距离的计算中,为了更精确地计算当前障碍物的距离,从第一到第M重回波信号中选取满足第二预设脉宽条件的脉宽最大的一重回波信号计算当前障碍物的距离。
其中,M为大于或等于3的整数。
本领域技术人员已知的,在计算当前障碍物的距离时,根据选取回波的前沿触发的时刻与激光起始信号的时间间隔、光速计算当前障碍物的距离。
为了更好的说明步骤207中的技术方案,对步骤207进行示例性说明。图8为本发明实施例二中第二阈值回波信号选取的波形采样的第一示意图,图9为本发明实施例二中第二阈值回波信号选取的波形采样的第二示意图,如图8所示和图9所示,从上至下列举了第二阈值回波信号的三种情况,分别为一重回波信号,两重回波信号以及三重回波信号。图8中801为激光起始信号,800为第二阈值。图6中901为激光起始信号,900为第二阈值。
首先说明第二阈值回波信号包括一重回波信号的情况:
在波形图81中,第二阈值800值较小,而回波信号802被第二阈值800触发,返回一重回波信号,计算可知,一重回波信号前沿触发的时刻与激光起始信号的时间间隔为t81,得到距离S802=1/2*c*t81,预设距离阈值L=1/2*t0*c,由于t81<t0,因此S802<L,因此可判定此时返回的一重回波信号可能为壳体内的杂散光干扰,因此滤除,并输出错误标识。
在波形图91中,第二阈值900值较小,但由于此时壳体内杂散光较弱,杂散光信号902未被触发,而回波信号903被第二阈值900触发,返回一重回波信号903,计算可知,一重回波信号前沿触发的时刻与激光起始信号的时间间隔为t91,得到距离S903=1/2*c*t91,预设距离阈值L=1/2*t0*c,由于t91>t0,因此S903>L,因此可判定此时返回的一重回波信号并非为壳体内的杂散光干扰,可以采用该重回波信号获取障碍物的距离S91=S903=1/2*c*t91。
然后说明第二阈值包含两重回波信号的情况。
在波形图82中,障碍物返回802、803两重回波信号,首先计算出第一重回波信号802的第一距离S802=1/2*c*t81,小于预设距离阈值L=1/2*t0*c,因此滤除该重回波信号,并采用第二重回波信号803为障碍物的回波信号,并得到障碍物的距离S82=S803=1/2*c*t83。
在波形图92中,障碍物返回904、905两重回波,首先计算出第一重回波904的距离S904=1/2*c*t93,由于t93>t0,因此S904大于预设距离阈值L=1/2*t0*c,因此保留该重回波信号;计算得到904的脉宽W904=t94-t93,905的脉宽W905=t96-t95,W904>W905,因此选取回波904获取当前障碍物的距离S92=S604=1/2*c*t93。
最后说明第二阈值返回三重回波的情况。
在波形图83中,障碍物返回802、804、805三重回波,首先计算出第一重回波信号802的距离S802=1/2*c*t81,小于预设距离阈值L=1/2*t0*c,因此滤除该重回波信号,然后计算804、805两重回波信号的脉宽,804的脉宽W804=t86-t85,805的脉宽W805=t88-t87,W804>W805,因此选取回波信号804获取当前障碍物的距离S83=S804=1/2*c*t85。
在波形图93中,障碍物返回906、907、908三重回波,首先计算出第一重回波906的距离S906=1/2*c*t97,由于t97>t0,因此S906大于预设距离阈值L=1/2*t0*c,因此保留该重回波信号;计算三重回波906、907、908的脉宽,906的脉宽W906=t98-t97,907的脉宽W907=t910-t99,908的脉宽W908=t912-t911,W907>W908>W906,因此选取回波信号907获取当前障碍物的距离S93=S607=1/2*c*t911。
在本示例性说明中,假设每重回波信号的脉宽均满足第二预设脉宽条件。
本实施例提供的激光雷达的测距方法,通过获取当前障碍物的第一阈值回波信号和第二阈值回波信号,第一阈值大于第二阈值,确定第一阈值回波信号的重数,若第一阈值回波信号的重数为一重,则采用该重回波信号计算当前障碍物的距离,若第一阈值回波信号的重数为至少两重,则计算第一阈值回波信号中每重回波信号的脉宽,选取满足第一预设脉宽条件的最大脉宽的一重回波信号计算当前障碍物的距离,若第一阈值回波信号的重数为零,则确定第二阈值回波信号的重数,计算第二阈值回波信号中每重回波信号的脉宽,计算第一重回波信号对应的当前障碍物的第一距离,当第二阈值回波信号的重数为一重时,若当前障碍物的第一距离大于预设距离阈值,则将当前障碍物的第一距离确定为当前障碍物的距离,若当前障碍物的第一距离小于或等于预设距离阈值,则输出错误标识,当第二阈值回波信号的重数为两重时,若当前障碍物的第一距离小于或等于预设距离阈值,则采用第二重回波信号计算当前障碍物的距离,若当前障碍物的第一距离大于预设距离阈值,则从两重回波信号中选取满足第二预设脉宽条件的脉宽最大的一重回波信号计算当前障碍物的距离,当第二阈值回波信号的重数为至少三重时,若当前障碍物的第一距离小于预设距离阈值,则从第二到第M重回波信号中选取满足预设脉宽条件的脉宽最大的一重回波信号计算当前障碍物的距离,若当前障碍物的第一距离大于或等于预设距离阈值,则从第一到第M重回波信号中选取满足第二预设脉宽条件的脉宽最大的一重回波信号计算当前障碍物的距离,采用基于多重回波的双阈值测距方法,通过分别判断高、低阈值的多重回波的时间信息以及脉宽大小来选取障碍物的回波信号,不但可以滤除壳体内杂散光的干扰,还可以滤除环境中灰尘、树叶等小型障碍物的干扰,在滤除干扰的情况下,保证产品的测距能力。
实施例三
图10为本发明实施例三提供的激光雷达的测距装置的结构示意图,如图10所示,本实施例提供的激光雷达的测距装置包括:回波信号获取单元1001,第一重数确定单元1002,第一距离计算单元1003,第二距离计算单元1004。
其中,回波信号获取单元1001,用于获取当前障碍物的第一阈值回波信号和第二阈值回波信号,第一阈值大于第二阈值。
第一重数确定单元1002,用于确定第一阈值回波信号的重数。
第一距离计算单元1003,用于若第一阈值回波信号的重数至少为一重,则采用第一阈值回波信号计算当前障碍物的距离。
第二距离计算单元1004,用于若第一阈值回波信号的重数为零,则采用第二阈值回波信号计算当前障碍物的距离。
本实施例提供的激光雷达的测距装置可以执行实施例一所示方法实施例的技术方案,其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。
实施例四
图11为本发明实施例四提供的激光雷达的测距装置的结构示意图,如图11所示,本实施例提供的激光雷达的测距装置在本发明实施例三提供的激光雷达的测距装置的基础上,进一步地,第一距离计算单元1003,具体包括:第一距离计算模块1003a,第一脉宽计算模块1003b和第二距离计算模块1003c。进一步地,第二距离计算单元1004,具体包括:第一重数确定模块1004a,第二脉宽计算模块1004b,第三距离计算模块1004c。
进一步地,第一重数确定单元1002,具体用于:获取第一阈值回波信号的每个上升沿回波信号的时间信息及每个下降沿回波信号的时间信息;按照时间先后顺序将上升沿回波信号和下降沿回波信号依次排列;按照时间先后顺序将出现上升沿回波信号后紧接着出现下降沿回波信号的两个回波信号进行组合,形成一重回波信号。
进一步地,第一距离计算模块1003a,用于若第一阈值回波信号的重数为一重,则采用该重回波信号计算当前障碍物的距离。第一脉宽计算模块1003b,用于若第一阈值回波信号的重数为至少两重,则计算第一阈值回波信号中每重回波信号的脉宽。第二距离计算模块1003c,用于选取满足第一预设脉宽条件的最大脉宽的一重回波信号计算当前障碍物的距离。满足第一预设脉宽条件的回波信号为脉宽小于第一预设脉宽阈值的回波信号。
进一步地,第一脉宽计算模块1003b,具体用于:计算每重回波信号中的下降沿回波信号时间信息和上升沿回波信号时间信息的差值,将差值确定为每重回波信号的脉宽。
进一步地,第一重数确定模块1004a,用于若第一阈值回波信号的重数为零,则确定第二阈值回波信号的重数。第二脉宽计算模块1004b,用于计算第二阈值回波信号中每重回波信号的脉宽。第三距离计算模块1004c,用于根据第二阈值回波信号的重数和/或每重回波信号的脉宽计算当前障碍物的距离。
进一步地,第三距离计算模块1004c,具体用于:计算第一重回波信号对应的当前障碍物的第一距离;当第二阈值回波信号的重数为一重时,若当前障碍物的第一距离大于预设距离阈值,则将当前障碍物的第一距离确定为当前障碍物的距离,若当前障碍物的第一距离小于或等于预设距离阈值,则输出错误标识;当第二阈值回波信号的重数为两重时,若当前障碍物的第一距离小于或等于预设距离阈值,则采用第二重回波信号计算当前障碍物的距离,若当前障碍物的第一距离大于预设距离阈值,则从两重回波信号中选取满足第二预设脉宽条件的脉宽最大的一重回波信号计算当前障碍物的距离;当第二阈值回波信号的重数为至少三重时,若当前障碍物的第一距离小于预设距离阈值,则从第二到第M重回波信号中选取满足预设脉宽条件的脉宽最大的一重回波信号计算当前障碍物的距离,若当前障碍物的第一距离大于或等于预设距离阈值,则从第一到第M重回波信号中选取满足第二预设脉宽条件的脉宽最大的一重回波信号计算当前障碍物的距离;当第二阈值回波信号的重数为零时,输出错误标识。满足第二预设脉宽条件的回波信号为脉宽小于第二预设脉宽阈值的回波信号,M为大于或等于3的整数。
本实施例提供的激光雷达的测距装置可以执行实施例二所示方法实施例的技术方案,其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。
实施例五
图12为本发明实施例五提供的激光雷达的测距装置的结构示意图,如图12所示,本实施例提供的激光雷达包括:存储器1201,处理器1202以及计算机程序;
其中,计算机程序存储在存储器1201中,并被配置为由处理器1202执行以实现本发明实施例一提供的激光雷达的测距方法或本发明实施例二提供的激光雷达的测距方法。
相关说明可以对应参见实施例一至实施例二的步骤所对应的相关描述和效果进行理解,此处不做过多赘述。
实施例六
图13为本发明实施例六提供的激光雷达的结构示意图,如图13所示,本实施例提供的激光雷达包括:激光发射单元1301、光电转换单元1302、放大单元1303、时刻鉴别单元1304及激光雷达的测距装置1305。
其中,激光发射单元1301与激光雷达的测距装置1305电连接,光电转换单元1302与放大单元1303电连接,放大单元1303与时刻鉴别单元1304电连接,时刻鉴别单元1304与激光雷达的测距装置1305电连接。
具体地,激光发射单元1301,用于向当前障碍物1300发射激光,并向所述激光雷达的测距装置1305输出激光起始信号。光电转换单元1302,用于接收当前障碍物1300返回的回波光信号,并将回波光信号转换为电信号。放大单元1303,用于对电信号进行放大,并通过直接分为两路或两级放大的方式,获得第一放大电信号和第二放大电信号。时刻鉴别单元1304,包括第一时刻鉴别模块和第二时刻鉴别模块,第一放大电信号与第一阈值经过第一时刻鉴别模块比较,获得第一阈值回波信号;第二放大信号与第二阈值经过第二时刻鉴别模块比较,获得第二阈值回波信号。激光雷达的测距装置1305,用于执行以实现如本发明实施例一提供的激光雷达的测距方法或本发明实施例二提供的激光雷达的测距方法。
其中,激光雷达的测距装置1305为本发明实施例三至实施例五中任一实施例提供的激光雷达的测距装置。
实施例七
本发明实施例七提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行以实现本发明实施例一提供的激光雷达的测距方法或本发明实施例二提供的激光雷达的测距方法。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
需要说明的是术语“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、物品或者设备不仅包括那些要素,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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本发明的说明书中,说明了大量具体细节。然而能够理解的是,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。类似地,应当理解,为了精简本发明公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在上面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,并不应将该公开的方法解释呈反映如下意图: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,如权利要求书所反映的那样,发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。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。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (15)

1.一种激光雷达的测距方法,其特征在于,包括:
获取当前障碍物的第一阈值回波信号和第二阈值回波信号,所述第一阈值大于所述第二阈值;
确定所述第一阈值回波信号的重数;
若所述第一阈值回波信号的重数至少为一重,则采用所述第一阈值回波信号计算当前障碍物的距离;
若所述第一阈值回波信号的重数为零,则采用所述第二阈值回波信号计算当前障碍物的距离。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定所述第一阈值回波信号的重数,具体包括:
获取所述第一阈值回波信号的每个上升沿回波信号的时间信息及每个下降沿回波信号的时间信息;
按照时间先后顺序将上升沿回波信号和下降沿回波信号依次排列;
按照时间先后顺序将出现上升沿回波信号后紧接着出现下降沿回波信号的两个回波信号进行组合,形成一重回波信号。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述若所述第一阈值回波信号的重数至少为一重,则采用所述第一阈值回波信号计算当前障碍物的距离,具体包括:
若所述第一阈值回波信号的重数为一重,则采用该重回波信号计算当前障碍物的距离;
若所述第一阈值回波信号的重数为至少两重,则计算所述第一阈值回波信号中每重回波信号的脉宽,选取满足第一预设脉宽条件的最大脉宽的一重回波信号计算当前障碍物的距离;
所述满足第一预设脉宽条件的回波信号为脉宽小于第一预设脉宽阈值的回波信号。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述计算所述第一阈值回波信号中每重回波信号的脉宽,具体包括:
计算每重回波信号中的下降沿回波信号时间信息和上升沿回波信号时间信息的差值,将所述差值确定为每重回波信号的脉宽。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述若所述第一阈值回波信号的重数为零,则采用所述第二阈值回波信号计算当前障碍物的距离,具体包括:
若所述第一阈值回波信号的重数为零,则确定所述第二阈值回波信号的重数;
计算所述第二阈值回波信号中每重回波信号的脉宽;
根据所述第二阈值回波信号的重数和/或所述每重回波信号的脉宽计算当前障碍物的距离。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述第二阈值回波信号的重数和/或所述每重回波信号的脉宽计算当前障碍物的距离,具体包括:
计算第一重回波信号对应的当前障碍物的第一距离;
当所述第二阈值回波信号的重数为一重时,若所述当前障碍物的第一距离大于预设距离阈值,则将所述当前障碍物的第一距离确定为当前障碍物的距离,若所述当前障碍物的第一距离小于或等于所述预设距离阈值,则输出错误标识;
当所述第二阈值回波信号的重数为两重时,若所述当前障碍物的第一距离小于或等于预设距离阈值,则采用第二重回波信号计算当前障碍物的距离,若所述当前障碍物的第一距离大于所述预设距离阈值,则从两重回波信号中选取满足第二预设脉宽条件的脉宽最大的一重回波信号计算当前障碍物的距离;
当所述第二阈值回波信号的重数为至少三重时,若所述当前障碍物的第一距离小于预设距离阈值,则从第二到第M重回波信号中选取满足预设脉宽条件的脉宽最大的一重回波信号计算当前障碍物的距离,若所述当前障碍物的第一距离大于或等于预设距离阈值,则从第一到第M重回波信号中选取满足第二预设脉宽条件的脉宽最大的一重回波信号计算当前障碍物的距离;
当所述第二阈值回波信号的重数为零时,输出错误标识;
所述满足第二预设脉宽条件的回波信号为脉宽小于第二预设脉宽阈值的回波信号,M为大于或等于3的整数。
7.一种激光雷达的测距装置,其特征在于,包括:
回波信号获取单元,用于获取当前障碍物的第一阈值回波信号和第二阈值回波信号,所述第一阈值大于所述第二阈值;
第一重数确定单元,用于确定所述第一阈值回波信号的重数;
第一距离计算单元,用于若所述第一阈值回波信号的重数至少为一重,则采用所述第一阈值回波信号计算当前障碍物的距离;
第二距离计算单元,用于若所述第一阈值回波信号的重数为零,则采用所述第二阈值回波信号计算当前障碍物的距离。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述第一重数确定单元,具体用于:
获取所述第一阈值回波信号的每个上升沿回波信号的时间信息及每个下降沿回波信号的时间信息;按照时间先后顺序将上升沿回波信号和下降沿回波信号依次排列;按照时间先后顺序将出现上升沿回波信号后紧接着出现下降沿回波信号的两个回波信号进行组合,形成一重回波信号。
9.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述第一距离计算单元,具体包括:
第一距离计算模块,用于若所述第一阈值回波信号的重数为一重,则采用该重回波信号计算当前障碍物的距离;
第一脉宽计算模块,用于若所述第一阈值回波信号的重数为至少两重,则计算所述第一阈值回波信号中每重回波信号的脉宽;
第二距离计算模块,用于选取满足第一预设脉宽条件的最大脉宽的一重回波信号计算当前障碍物的距离;所述满足第一预设脉宽条件的回波信号为脉宽小于第一预设脉宽阈值的回波信号。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述第一脉宽计算模块,具体用于:
计算每重回波信号中的下降沿回波信号时间信息和上升沿回波信号时间信息的差值,将所述差值确定为每重回波信号的脉宽。
11.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述第二距离计算单元,具体包括:
第一重数确定模块,用于若所述第一阈值回波信号的重数为零,则确定所述第二阈值回波信号的重数;
第二脉宽计算模块,用于计算所述第二阈值回波信号中每重回波信号的脉宽;
第三距离计算模块,用于根据所述第二阈值回波信号的重数和/或所述每重回波信号的脉宽计算当前障碍物的距离。
12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述第三距离计算模块,具体用于:
计算第一重回波信号对应的当前障碍物的第一距离;当所述第二阈值回波信号的重数为一重时,若所述当前障碍物的第一距离大于预设距离阈值,则将所述当前障碍物的第一距离确定为当前障碍物的距离,若所述当前障碍物的第一距离小于或等于所述预设距离阈值,则输出错误标识;当所述第二阈值回波信号的重数为两重时,若所述当前障碍物的第一距离小于或等于预设距离阈值,则采用第二重回波信号计算当前障碍物的距离,若所述当前障碍物的第一距离大于所述预设距离阈值,则从两重回波信号中选取满足第二预设脉宽条件的脉宽最大的一重回波信号计算当前障碍物的距离;当所述第二阈值回波信号的重数为至少三重时,若所述当前障碍物的第一距离小于预设距离阈值,则从第二到第M重回波信号中选取满足预设脉宽条件的脉宽最大的一重回波信号计算当前障碍物的距离,若所述当前障碍物的第一距离大于或等于预设距离阈值,则从第一到第M重回波信号中选取满足第二预设脉宽条件的脉宽最大的一重回波信号计算当前障碍物的距离;当所述第二阈值回波信号的重数为零时,输出错误标识;所述满足第二预设脉宽条件的回波信号为脉宽小于第二预设脉宽阈值的回波信号,M为大于或等于3的整数。
13.一种激光雷达的测距装置,其特征在于,包括:
存储器,处理器以及计算机程序;
其中,所述计算机程序存储在所述存储器中,并被配置为由所述处理器执行以实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
14.一种激光雷达,其特征在于,包括:激光发射单元、光电转换单元、放大单元、时刻鉴别单元及如权利要求7-13任一项所述的激光雷达的测距装置;
所述激光发射单元与所述激光雷达的测距装置电连接,所述光电转换单元与所述放大单元电连接,所述放大单元与所述时刻鉴别单元电连接,所述时刻鉴别单元与所述激光雷达的测距装置电连接;
所述激光发射单元,用于向当前障碍物发射激光,并向所述激光雷达的测距装置输出激光起始信号;
所述光电转换单元,用于接收所述当前障碍物返回的回波光信号,并将所述回波光信号转换为电信号;
所述放大单元,用于对所述电信号进行放大,并通过直接分为两路或两级放大的方式,获得第一放大电信号和第二放大电信号;
所述时刻鉴别单元,包括第一时刻鉴别模块和第二时刻鉴别模块,所述第一放大电信号与第一阈值经过所述第一时刻鉴别模块比较,获得第一阈值回波信号;所述第二放大信号与第二阈值经过所述第二时刻鉴别模块比较,获得第二阈值回波信号;
所述激光雷达的测距装置,用于执行以实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
15.一种可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
CN201811364168.5A 2018-11-16 2018-11-16 激光雷达的测距方法、装置、激光雷达及存储介质 Active CN111208527B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811364168.5A CN111208527B (zh) 2018-11-16 2018-11-16 激光雷达的测距方法、装置、激光雷达及存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811364168.5A CN111208527B (zh) 2018-11-16 2018-11-16 激光雷达的测距方法、装置、激光雷达及存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111208527A true CN111208527A (zh) 2020-05-29
CN111208527B CN111208527B (zh) 2022-03-08

Family

ID=70787588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811364168.5A Active CN111208527B (zh) 2018-11-16 2018-11-16 激光雷达的测距方法、装置、激光雷达及存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111208527B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112347958A (zh) * 2020-11-13 2021-02-09 深圳市海洋王照明工程有限公司 障碍物检测信号的识别方法、识别电路及手势识别设备
CN112596066A (zh) * 2021-02-24 2021-04-02 锐驰智光(北京)科技有限公司 激光雷达的测距方法、测距装置及存储介质
CN112596062A (zh) * 2021-01-28 2021-04-02 锐驰智光(北京)科技有限公司 激光雷达的回波信号检测方法、装置及存储介质
CN112711010A (zh) * 2021-01-26 2021-04-27 上海思岚科技有限公司 激光测距信号处理装置、激光测距设备及其对应的方法
CN112752986A (zh) * 2020-09-28 2021-05-04 华为技术有限公司 雷达测距方法和装置
WO2022159110A1 (en) * 2021-01-25 2022-07-28 Waymo Llc Lidar pulse elongation
US11513198B2 (en) 2019-01-04 2022-11-29 Waymo Llc LIDAR pulse elongation
CN115841755A (zh) * 2023-02-27 2023-03-24 深圳市顺禾电器科技有限公司 一种车辆碰撞预警方法、装置、电子设备及存储介质

Citations (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86103423A (zh) * 1985-05-23 1986-12-31 荷兰塞纳拉帕拉塔公司 工作于两个频段的雷达系统
JPS63165783A (ja) * 1986-12-26 1988-07-09 Mitsubishi Electric Corp パルス位置検出装置
US20040070748A1 (en) * 2001-04-25 2004-04-15 Nikon Corporation Ranging apparatus, ranging method, and opto-electric conversion circuit
CN1657972A (zh) * 2005-01-20 2005-08-24 中国科学院安徽光学精密机械研究所 Raman-Mie散射激光大气信号的探测方法及激光雷达
EP1777548A1 (en) * 2004-08-02 2007-04-25 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Radar
US20110013173A1 (en) * 2007-06-25 2011-01-20 Yin-Long Luo Laser range finding device and distance measurement method thereof
CN102012505A (zh) * 2010-10-15 2011-04-13 西安电子科技大学 雷达低仰角目标的波达方向估计方法
CN102323585A (zh) * 2011-08-30 2012-01-18 广州优创电子有限公司 一种超声波的处理方法
CN102621555A (zh) * 2012-01-20 2012-08-01 南京理工大学 一种双阈值时刻鉴别电路
CN205246876U (zh) * 2015-11-23 2016-05-18 北京万集科技股份有限公司 激光雷达测距装置
CN105974373A (zh) * 2015-03-13 2016-09-28 霍尼韦尔国际公司 用于调整导波雷达脉冲宽度以优化测量的装置和方法
CN106019300A (zh) * 2016-08-05 2016-10-12 上海思岚科技有限公司 一种激光测距装置及其激光测距方法
US20170031004A1 (en) * 2007-08-31 2017-02-02 Raymarine Uk Limited Digital ranging systems and methods
CN106772404A (zh) * 2015-11-23 2017-05-31 北京万集科技股份有限公司 激光雷达测距装置及方法
CN206450825U (zh) * 2016-12-08 2017-08-29 北京万集科技股份有限公司 一种双激光驱动电路和扫描式激光雷达测距设备
US20170273161A1 (en) * 2016-03-16 2017-09-21 Tadashi Nakamura Object detection apparatus and moveable apparatus
CN107688185A (zh) * 2017-06-05 2018-02-13 罗印龙 一种激光测距装置及其测距方法
CN107817497A (zh) * 2016-09-12 2018-03-20 北京万集科技股份有限公司 三维激光的测距装置及方法
CN107957582A (zh) * 2017-12-08 2018-04-24 南京理工大学 一种基于恒阈值鉴别法的测距装置及测距方法
CN108181621A (zh) * 2016-12-08 2018-06-19 北京万集科技股份有限公司 一种双激光驱动电路和扫描式激光雷达测距设备及方法
CN108196242A (zh) * 2016-12-08 2018-06-22 北京万集科技股份有限公司 基于边沿检测的激光雷达计时方法及数据处理单元
CN108196264A (zh) * 2016-12-08 2018-06-22 北京万集科技股份有限公司 一种激光测距方法、装置及系统

Patent Citations (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86103423A (zh) * 1985-05-23 1986-12-31 荷兰塞纳拉帕拉塔公司 工作于两个频段的雷达系统
JPS63165783A (ja) * 1986-12-26 1988-07-09 Mitsubishi Electric Corp パルス位置検出装置
US20040070748A1 (en) * 2001-04-25 2004-04-15 Nikon Corporation Ranging apparatus, ranging method, and opto-electric conversion circuit
EP1777548A1 (en) * 2004-08-02 2007-04-25 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Radar
CN1657972A (zh) * 2005-01-20 2005-08-24 中国科学院安徽光学精密机械研究所 Raman-Mie散射激光大气信号的探测方法及激光雷达
US20110013173A1 (en) * 2007-06-25 2011-01-20 Yin-Long Luo Laser range finding device and distance measurement method thereof
US20170031004A1 (en) * 2007-08-31 2017-02-02 Raymarine Uk Limited Digital ranging systems and methods
CN102012505A (zh) * 2010-10-15 2011-04-13 西安电子科技大学 雷达低仰角目标的波达方向估计方法
CN102323585A (zh) * 2011-08-30 2012-01-18 广州优创电子有限公司 一种超声波的处理方法
CN102621555A (zh) * 2012-01-20 2012-08-01 南京理工大学 一种双阈值时刻鉴别电路
CN105974373A (zh) * 2015-03-13 2016-09-28 霍尼韦尔国际公司 用于调整导波雷达脉冲宽度以优化测量的装置和方法
CN205246876U (zh) * 2015-11-23 2016-05-18 北京万集科技股份有限公司 激光雷达测距装置
CN106772404A (zh) * 2015-11-23 2017-05-31 北京万集科技股份有限公司 激光雷达测距装置及方法
US20170273161A1 (en) * 2016-03-16 2017-09-21 Tadashi Nakamura Object detection apparatus and moveable apparatus
CN106019300A (zh) * 2016-08-05 2016-10-12 上海思岚科技有限公司 一种激光测距装置及其激光测距方法
CN107817497A (zh) * 2016-09-12 2018-03-20 北京万集科技股份有限公司 三维激光的测距装置及方法
CN206450825U (zh) * 2016-12-08 2017-08-29 北京万集科技股份有限公司 一种双激光驱动电路和扫描式激光雷达测距设备
CN108181621A (zh) * 2016-12-08 2018-06-19 北京万集科技股份有限公司 一种双激光驱动电路和扫描式激光雷达测距设备及方法
CN108196242A (zh) * 2016-12-08 2018-06-22 北京万集科技股份有限公司 基于边沿检测的激光雷达计时方法及数据处理单元
CN108196264A (zh) * 2016-12-08 2018-06-22 北京万集科技股份有限公司 一种激光测距方法、装置及系统
CN107688185A (zh) * 2017-06-05 2018-02-13 罗印龙 一种激光测距装置及其测距方法
CN107957582A (zh) * 2017-12-08 2018-04-24 南京理工大学 一种基于恒阈值鉴别法的测距装置及测距方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Y. FAN, L. ZHENG AND Y. LIU: "3D Environment Measurement and Reconstruction Based on LiDAR", 《2018 IEEE INTERNATIONAL INSTRUMENTATION AND MEASUREMENT TECHNOLOGY CONFERENCE (I2MTC), 2018》 *
赵远: "非扫描脉冲成像激光雷达灵敏度方程", 《红外与激光工程》 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11513198B2 (en) 2019-01-04 2022-11-29 Waymo Llc LIDAR pulse elongation
US11892567B2 (en) 2019-01-04 2024-02-06 Waymo Llc LIDAR pulse elongation
CN112752986A (zh) * 2020-09-28 2021-05-04 华为技术有限公司 雷达测距方法和装置
CN112347958A (zh) * 2020-11-13 2021-02-09 深圳市海洋王照明工程有限公司 障碍物检测信号的识别方法、识别电路及手势识别设备
CN112347958B (zh) * 2020-11-13 2023-11-10 深圳市海洋王电网照明技术有限公司 障碍物检测信号的识别方法、识别电路及手势识别设备
WO2022159110A1 (en) * 2021-01-25 2022-07-28 Waymo Llc Lidar pulse elongation
CN112711010A (zh) * 2021-01-26 2021-04-27 上海思岚科技有限公司 激光测距信号处理装置、激光测距设备及其对应的方法
CN112596062A (zh) * 2021-01-28 2021-04-02 锐驰智光(北京)科技有限公司 激光雷达的回波信号检测方法、装置及存储介质
CN112596066A (zh) * 2021-02-24 2021-04-02 锐驰智光(北京)科技有限公司 激光雷达的测距方法、测距装置及存储介质
CN115841755A (zh) * 2023-02-27 2023-03-24 深圳市顺禾电器科技有限公司 一种车辆碰撞预警方法、装置、电子设备及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN111208527B (zh) 2022-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111208527B (zh) 激光雷达的测距方法、装置、激光雷达及存储介质
CN104160292B (zh) 雷达装置以及雷达信号处理方法
EP2793044B1 (en) Position measurement device
US20120263018A1 (en) Underwater detection device and underwater detecting method
CN109597065B (zh) 一种用于穿墙雷达检测的虚警抑制方法、装置
CN107367738B (zh) 危化品仓储障碍物监测方法、装置与系统
CN104345994A (zh) Lidar信号调整的系统和方法
US6985074B2 (en) Method and apparatus for object detection and ranging
CN111257900B (zh) 激光雷达测距方法及装置
CN104483602A (zh) 局部放电信号识别方法及装置
CN113050071B (zh) 激光雷达数据处理方法、装置、设备及存储介质
KR20160098362A (ko) 초음파 트랜스듀서의 에코 신호 처리 방법
CN109254291B (zh) 云雷达的多普勒功率谱数据融合方法及装置
CN101680915B (zh) 用于分析快速电流变化的方法和装置
EP2557434B1 (de) Verfahren zum Bestimmen der Herkunft eines von einem Ultraschallsensor eines Kraftfahrzeugs empfangenen Empfangssignals, Fahrerassistenzeinrichtung und Kraftfahrzeug
CN104360346A (zh) 合成带宽雷达高分辨成像方法
KR101651541B1 (ko) 슬라이딩 윈도우기반 iff 신호탐지 방법
CN113759340A (zh) 回波信号处理方法及装置、激光雷达及存储介质
JP4853699B2 (ja) 課電式電路事故探査装置
CN105698915A (zh) 一种光纤振源识别方法及装置、系统
JP6578817B2 (ja) 信号処理装置及び放射線測定装置
CN110456271A (zh) 电机霍尔信号的检测方法、装置、设备及存储介质
CN115932807A (zh) 超声波传感器的回波信号处理方法、电路、芯片及装置
JP2020148701A (ja) 音波処理装置、および超音波システム
CN110208775B (zh) 一种激光雷达接收芯片、激光雷达芯片及激光雷达系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20231207

Address after: 430200, 7th floor, Building 3, Phase II, Modern Service Industry Demonstration Base, Huazhong University of Science and Technology Science Park, Guandong Street, Wuhan Donghu New Technology Development Zone, Wuhan City, Hubei Province

Patentee after: Wuhan Wanji Photoelectric Technology Co.,Ltd.

Address before: Wanji space, building 12, Zhongguancun Software Park, yard 8, Dongbei Wangxi Road, Haidian District, Beijing 100193

Patentee before: BEIJING WANJI TECHNOLOGY Co.,Ltd.