CN111427023A - 激光雷达抗干扰方法、激光雷达系统及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种激光雷达抗干扰方法、激光雷达系统及存储介质，所述激光雷达抗干扰方法包括以下步骤：获取发射信息；根据所述发射信息，控制激光雷达向探测物发射多个激光，并接收每一所述激光经所述探测物反射后返回的回波信号；根据每一所述回波信号，获得对应的接收信息以及测距值；根据所述发射信息和所述接收信息，筛选出第一信号；根据所述测距值，筛选出第二信号。本发明方法充分剔除掉回波信号中的干扰信号，确保了激光雷达同时工作时本激光雷达不受其他激光雷达的干扰，使得激光雷达输出的点云图像正常。

Description

激光雷达抗干扰方法、激光雷达系统及存储介质
技术领域
本发明涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种激光雷达抗干扰方法、激光雷达系统及存储介质。
背景技术
激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。当多台激光雷达在同一场景下同时工作时，多台激光雷达发射出的激光之间会发生串扰，从而产生错误激光雷达点云，导致图像识别错误。针对多台激光雷达属于同一系统的情况，目前采取的防干扰的方法是：通过调整各激光雷达的发射角度来避免各激光雷达发射出的激光之间的相互干扰。然而，对于多台激光雷达分属于不同系统的情况，由于无法调整其他系统的雷达的发射角度，也就无法解决其他系统的激光雷达对本系统激光雷达的干扰。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种激光雷达抗干扰方法、激光雷达系统及存储介质，旨在确保多台激光雷达同时工作时输出的点云图像正常。
为实现上述目的，本发明提供一种激光雷达抗干扰方法，所述激光雷达抗干扰方法包括以下步骤：
获取发射信息；
根据所述发射信息，控制激光雷达向探测物发射多个激光，并接收每一所述激光经所述探测物反射后返回的回波信号；
根据每一所述回波信号，获得对应的接收信息以及测距值；
根据所述发射信息和所述接收信息，筛选出第一信号，其中，所述第一信号为所述回波信号中剔除干扰信号后的信号；
根据所述测距值，筛选出第二信号，其中，所述第二信号为所述第一信号中剔除干扰信号后的信号。
可选地，所述根据所述发射信息和所述接收信息，筛选出第一信号的步骤包括：
将所述发射信息和所述接收信息进行比对；
在所述发射信息和所述接收信息相互匹配时，判定所述回波信号为第一信号。
可选地，所述发射信息包括发射时间和发射脉宽，所述接收信息包括对应的接收时间和接收脉宽；
所述根据所述发射信息和所述接收信息，筛选出第一信号的步骤包括：
对所述发射时间的序列与所述接收时间的序列进行比对；
计算所述发射脉宽和所述接收脉宽的偏差值；
判断所述发射时间的序列是否与所述接收时间的序列匹配，以及所述偏差值是否大于预设偏差；
在所述发射时间的序列与所述接收时间的序列匹配，且所述偏差值不大于所述预设偏差时，判定所述回波信号为第一信号。
可选地，所述根据所述测距值，筛选出第二信号的步骤包括：
统计所有所述第一信号对应的所述测距值，并计算每一所述测距值的相关性；
判断所述相关性是否小于预设值；
在所述相关性不小于所述预设值时，判定所述第一信号为第二信号。
可选地，所述获取发射信息的步骤之前，还包括：
获得预设间隔时间；
根据所述预设间隔时间，获得所述多个激光的发射时序。
可选地，所述发射信息包括发射脉宽，所述接收信息包括接收脉宽；
相邻的每两个激光包括在先发射的第一激光和在后发射的第二激光；
在所述根据每一所述回波信号，获得对应的接收信息以及测距值的步骤之后，以及在所述根据所述发射信息和所述接收信息，筛选出第一信号的步骤之前，还包括：
根据预设阈值以及所述第一激光对应的第一接收脉宽，获得第二发射脉宽，所述第二发射脉宽用以调制激光雷达发射所述第二激光的发射脉宽。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种激光雷达系统，所述激光雷达系统包括：
激光雷达装置，包括激光发射器和信号接收器；以及，
控制装置，与所述激光发射器和所述信号接收器电性连接，所述控制装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的激光雷达抗干扰程序，所述激光雷达抗干扰程序配置为实现如上所述的激光雷达抗干扰方法的步骤。
可选地，所述激光发射器包括：
多个发射电路，与所述控制装置连接，每一所述发射电路在所述控制装置的控制下发射激光；以及，
供能电路，与所述控制装置和所述多个发射电路连接，所述供能电路在所述控制装置的控制下进行充电储能，以及为所述多个发射电路供能。
可选地，所述供能电路包括电源、电感、电容以及第一栅极驱动器，其中，所述电感的第一端与电源连接，所述电感的第二端与所述电容的第一端连接，所述电容的第二端接地，所述第一栅极驱动器的输入端与所述电感的第一端连接，所述第一栅极驱动器的输出端与所述电容的第一端连接；
每一所述发射电路包括激光发射器、增强功率管以及第二栅极驱动器，所述激光发射器的阳极与所述电容的第一端连接，所述激光发射器的阴极与所述增强功率管的第一端连接，所述增强功率管的第二端与所述第二栅极驱动器的输入端连接。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有激光雷达抗干扰程序，所述激光雷达抗干扰程序被处理器执行时实现如上所述的激光雷达抗干扰方法的步骤。
本发明提出的技术方案，通过获取发射信息；根据所述发射信息，控制激光雷达向探测物发射多个激光，并接收每一所述激光经所述探测物反射后返回的回波信号；根据每一所述回波信号，获得对应的接收信息以及测距值；根据所述发射信息和所述接收信息，筛选出第一信号；根据所述测距值，筛选出第二信号，从而充分剔除掉回波信号中的干扰信号，确保激光雷达同时工作时本激光雷达不受其他激光雷达的干扰，使得激光雷达输出的点云图像正常。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图；
图2是本发明激光雷达抗干扰方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明激光雷达抗干扰方法第二实施例的流程示意图；
图4为本发明激光雷达抗干扰方法第三实施例的流程示意图；
图5为发射时间的序列与接收时间的序列的比对图；
图6为本发明激光雷达抗干扰方法第四实施例的流程示意图；
图7为本发明激光雷达抗干扰方法第五实施例的流程示意图；
图8为本发明激光雷达抗干扰方法第六实施例的流程示意图；
图9为本发明激光雷达抗干扰方法第七实施例的流程示意图；
图10为本发明激光雷达系统第一实施例的激光发射器电路示意图。
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。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
10 发射电路 20 供能电路
101 激光发射器 201 电感
102 增强功率管 202 电容
103 第二栅极驱动器 203 第一栅极驱动器
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图。
如图1所示，该设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(Central ProcessingUnit，CPU)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如按键，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的设备结构并不构成对设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及激光雷达抗干扰程序。
在图1所示的设备中，网络接口1004主要用于连接外网，与其他网络设备进行数据通信；用户接口1003主要用于连接用户设备，与设备进行数据通信；本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的激光雷达抗干扰程序，并执行本发明实施例提供的激光雷达抗干扰的实施方法。
基于上述硬件结构，提出本发明激光雷达抗干扰方法实施例。
参照图2，图2为本发明激光雷达抗干扰方法第一实施例的流程示意图。
如图2所示，在第一实施例中，所述激光雷达抗干扰方法包括以下步骤：
步骤S10，获取发射信息。
在激光雷达发射激光前，获取发射信息。发射信息是指激光雷达发射激光时需要的参数，可以包括发射时间、发射功率等。
步骤S20，根据所述发射信息，控制激光雷达向探测物发射多个激光，并接收每一所述激光经所述探测物反射后返回的回波信号。
需要说明的是，本实施例的执行主体为激光雷达系统中的控制装置，控制装置控制激光雷达向探测物发射出多个激光脉冲，激光脉冲遇到探测物后发生散射或反射，并由激光雷达接收散射或反射回来的回波信号。其中，激光雷达在发射激光时，是基于步骤S10获取到的发射信息来进行发射的，例如，获取到发射时间为时刻T0，发射脉宽为5ns，则控制激光雷达于时刻T0时向探测物发射脉宽为5ns的激光脉冲。
本实施例激光雷达发射多个激光，激光的具体数量可以是2,3,4,5……n个，具体实施时，可以根据实际需要进行调整，优选地，在一个测距周期内发射最大数量的激光，以此来提高对干扰信号的排查力度。多个激光可以按照固定间隔时间依次发射，也可以按照随机间隔时间依次发射，本实施例对此不作限制。同时，每个激光在发射时均需按照获取到的本次发射所对应的发射信息进行发射。
步骤S30，根据每一所述回波信号，获得对应的接收信息以及测距值。
激光雷达在接收到回波信号后，对回波信号进行处理，获得对应的接收信息，接收信息包括接收时间、接收脉宽等，根据发射时间和接收时间的差值可以计算出测距值。其中，接收时间是指接收到该回波信号的时间；接收脉宽是指该回波信号的脉宽；测距值是指激光雷达与探测物之间的距离。
步骤S40，根据所述发射信息和所述接收信息，筛选出第一信号，其中，所述第一信号为所述回波信号中剔除干扰信号后的信号。
本实施例根据所述发射信息和所述接收信息，筛选出第一信号。具体地，将发射信息与接收信息进行比对，若接收信息与其对应的发射信息匹配，则说明该接收信息对应的回波信号不是干扰信号；若接收信息与其对应的发射信息不匹配，则说明该接收信息对应的回波信号是干扰信号。剔除干扰信号后，剩下的回波信号为第一次筛选出的正确信号，归类为第一信号。
步骤S50，根据所述测距值，筛选出第二信号。
当激光雷达发射完n个激光后，得到n个测距值。对于同一探测物的测距，所获得的n个测距值应具有较好的重现性，据此，若存在与其他测距值相关性较小的测距值，则可以判定该测距值是由干扰信号得到的。本实施例根据测距值对第一信号进行二次筛选，剔除掉第一信号中的干扰信号，剩余的信号归类为第二信号。
本发明提出的技术方案，通过获取发射信息；根据所述发射信息，控制激光雷达向探测物发射多个激光，并接收每一所述激光经所述探测物反射后返回的回波信号；根据每一所述回波信号，获得对应的接收信息以及测距值；根据所述发射信息和所述接收信息，筛选出第一信号；根据所述测距值，筛选出第二信号，经过了两次筛选过程，从而充分剔除掉回波信号中的干扰信号，确保激光雷达同时工作时本激光雷达不受其他激光雷达的干扰，使得激光雷达输出的点云图像正常。
进一步地，参照图3，基于第一实施例提出本发明激光雷达抗干扰方法第二实施例。
如图3所示，在第二实施例中，所述步骤S40包括：
步骤S41，将所述发射信息和所述接收信息进行比对；
步骤S42，在所述发射信息和所述接收信息相互匹配时，判定所述回波信号为第一信号。
本实施例将发射信息与其对应的接收信息进行比对，考察二者的匹配度，若发射信息和接收信息相互不匹配，则判定该接收信息对应的回波信号是干扰信号，若发射信息和接收信息相互匹配，则判定该接收信息对应的回波信号是正确信号。剔除干扰信号后，剩下的回波信号为第一次筛选出的正确信号，归类为第一信号。
本发明提出的技术方案，通过比对发射信息和其对应的接收信息，并根据二者之间的匹配度完成第一次筛选，获得第一信号；再根据测距值，完成第二次筛选，获得第二信号，经过了两次筛选获得的第二信号最大限度地排除了干扰信号，纵使激光雷达受到的干扰来自于其它系统的激光雷达，依然能够消除干扰，得到正确的回波信号，使得激光雷达输出的点云图像正常。
进一步地，发射信息包括发射时间和发射脉宽，接收信息包括对应的接收时间和接收脉宽。如图4所示，基于第一实施例提出本发明激光雷达抗干扰方法第三实施例，在本实施例中，所述步骤S40，包括：
步骤S401，对所述发射时间的序列与所述接收时间的序列进行比对。
步骤S402，计算所述发射脉宽和所述接收脉宽的脉宽偏差值。
步骤S403，判断所述发射时间间隔是否等于所述接收时间间隔，以及所述脉宽偏差值是否大于预设脉宽偏差。
步骤S404，在所述发射时间间隔等于所述接收时间间隔，且所述脉宽偏差值不大于所述预设脉宽偏差时，判定所述回波信号为第一信号。
激光雷达在一个测距周期内依次发射多个激光，多个激光的发射时间形成发射时间的序列，与之对应地，接收到多个激光对应的回波信号的时间形成接收时间的序列。由于激光雷达与探测物之间的距离不变，多个激光分别到达探测物并反射回激光雷达的时间应该相等，那么，在没有干扰信号的情况下，发射时间的序列理应与接收时间的序列匹配，基于此，本实施例将多个激光的发射时间和接收时间分别整理成时间序列，然后将发射时间的序列与接收时间的序列进行对比，当发射时间的序列与接收时间的序列可以重合时，说明该接收时间的序列上的所有回波信号均为正确信号，反之，若其中出现了无法重合的时间点时，该时间点对应的回波信号为干扰信号。如图5所示，设定一个测距周期内发射4个激光，且4个激光依次在T时刻，T+t1时刻，T+t1+t2时刻，T+t1+t2+t3时刻发射，并依次在T′时刻，T′+t1时刻，T′+t1+t0时刻，T′+t1+t2时刻，T′+t1+t2+t3时刻接收到五个回波信号，将发射时间的序列与接收时间的序列进行比对，可以发现，T′+t1+t0时刻接收到的回波信号在发射时间的序列上找不到对应点，说明T′+t1+t0时刻接收到的回波信号为干扰信号。
同样地，激光雷达按照预设的发射脉宽或发射功率发射激光，每一发射出的激光具有的发射脉宽与其反射的接收脉宽相匹配。本实施例预设一偏差值，即预设偏差，然后在获得接收信息后，分析出接收脉宽，再计算出发射脉宽和接收脉宽的偏差值，若该偏差值小于等于预设偏差，说明接收脉宽与发射脉宽相匹配，可以识别该接收脉宽对应的回波信号为正确信号，反之，若该偏差值大于预设偏差，说明接收脉宽与发射脉宽不匹配，可以识别该接收脉宽对应的回波信号为干扰信号。例如，设定预设偏差为1％，当一激光按照脉宽5ns进行发射时，其正确的接收脉宽应落在4.95～5.05ns之间，若接收到的回波信号的接收脉宽为5.07ns，则说明该回波信号为干扰信号。
本实施例将两种识别方式结合，既考察发射时间与接收时间的匹配度，又考察发射脉宽与接收脉宽的匹配度，只有当该回波信号的发射时间与接收时间匹配，且发射脉宽与接收脉宽也匹配时，才能识别该回波信号为第一信号。
进一步地，如图6所示，基于第一实施例提出本发明激光雷达抗干扰方法第四实施例，在本实施例中，所述步骤S50，包括：
步骤S501，统计所有所述第一信号对应的所述测距值，并计算每一所述测距值的相关性；
步骤S502，判断所述相关性是否小于预设值；
步骤S503，在所述相关性不小于所述预设值时，判定所述第一信号为第二信号。
当激光雷达发射完n个激光后，得到n个测距值。对于同一探测物的测距，所获得的n个测距值应具有较好的重现性，据此，若存在与其他测距值相关性较小的测距值，则可以判定该测距值是由干扰信号得到的。本实施例对所有第一信号的测距值进行统计，获得所有测距值的相关性，其中，相关性低于预设值的第一信号判定为干扰信号，剔除掉第一信号中的干扰信号后，剩余的信号归类为第二信号。经过两次筛选得到的第二信号充分排除了回波信号中的干扰信号，具有可信度，可以使激光雷达输出正常的点云图像。
参阅图7，基于第一实施例提出本发明激光雷达抗干扰方法第五实施例。
如图7所示，本实施例中，步骤S10之前还包括：
步骤S101，获得预设间隔时间；
步骤S102，根据所述预设间隔时间，获得所述多个激光的发射时序。
本实施例在发射激光前，先生成一预设间隔时间，该预设间隔时间可以为固定时间间隔T0，也可以为一随机生成的时间间隔值T"，基于该预设间隔时间，可以调制出发射时序，发射时序中任意相邻的两个发射时间之间的时间差为T0或T"，激光雷达按照发射时序依次发出多个激光。
根据预设间隔时间，可以识别出干扰信号。具体地，计算接收到的相邻两个接收时间之间的时间差，并判断时间差是否等于预设间隔时间，在时间差不等于预设间隔时间时，识别该回波信号为干扰信号，反之，识别该回波信号为正确信号。这也是根据发射时间和接收时间之间的匹配度识别干扰信号的一优选实施例，具体实施时，可以与根据发射脉宽和接收脉宽的匹配度识别干扰信号的步骤结合，在时间差等于预设间隔时间，且脉宽偏差值不大于预设脉宽偏差时，判定所述回波信号为第一信号。
本发明提出的技术方案，通过比对发射信息和其对应的接收信息，并根据二者之间的匹配度完成第一次筛选，获得第一信号；再根据测距值，完成第二次筛选，获得第二信号，经过了两次筛选获得的第二信号最大限度地排除了干扰信号，纵使激光雷达受到的干扰来自于其它系统的激光雷达，依然能够消除干扰，得到正确的回波信号，使得激光雷达输出的点云图像正常。
参阅图8和图9，基于第五实施例提出本发明激光雷达抗干扰方法第六实施例和第七实施例。
如图8所示，本实施例中，在步骤S30之后，以及步骤S40之前还包括：
步骤S60，根据预设阈值以及所述第一激光对应的第一接收脉宽，获得第二发射脉宽，所述第二发射脉宽用以调制激光雷达发射所述第二激光的发射脉宽。
基于发射时序，对发射出的激光进行排序，设定相邻的每两个激光包括在先发射的第一激光和在后发射的第二激光。第一激光的发射信息包括第一发射脉宽，接收信息包括第一接收脉宽。本实施例获取预设阈值以及第一接收脉宽，然后根据预设阈值以及第一接收脉宽，基于预设算法，例如PID算法，调制出一新的脉宽值，再控制激光雷达按照该新的脉宽值发射出第二激光，该新的脉宽值即为第二发射脉宽。本实施例在每次接收到上一次发出的激光的回波信号时，根据回波信号分析出接收脉宽，并基于该接收脉宽进行调制，实时动态地调整下一次发射激光的功率，从而在保证系统抗干扰功能的同时，有效降低了系统功耗。此外，由于实施实时动态地调整下一次发射激光的发射脉宽，使得发射脉宽不再固定，从而使得在进行发射脉宽和接收脉宽的匹配时，更具有精确性。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种激光雷达系统，所述激光雷达系统包括激光雷达装置和控制装置。激光雷达装置包括激光发射器和信号接收器；控制装置与激光发射器和信号接收器电性连接，控制装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的激光雷达抗干扰程序，所述激光雷达抗干扰程序配置为实现如上文所述的激光雷达抗干扰方法的步骤。
由于本激光雷达系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
进一步地，本实施例激光发射器101包括多个发射电路10以及供能电路20。图10为本实施例激光发射器101的电路示意图。如图10所示，多个发射电路10与控制装置连接，每一发射电路10在控制装置的控制下发射激光；供能电路20与控制装置和多个发射电路10连接，供能电路20在控制装置的控制下进行充电储能，以及对多个发射电路10进行供能。
本实施例提供的技术方案，在控制装置接入时，供能电路20在控制装置的控制下充电储能，然后对多个发射电路10进行供电，同时，多个发射电路10均与控制装置连接，当控制装置对某一发射电路10发出发射命令时，该发射电路10发射激光，电路结构精简实用，降低了实现上述激光雷达抗干扰方法的硬件成本。
具体地，如图10所示，供能电路20包括电源、电感201、电容202以及第一栅极驱动器203，其中，电感201的第一端与电源连接，电感201的第二端与电容202的第一端连接，电容202的第二端接地，第一栅极驱动器203的第一输入端与电感201的第一端连接，第一栅极驱动器203的输出端与电容202的第一端连接。每一发射电路10包括激光发射器101、增强功率管102以及第二栅极驱动器103，其中，激光发射器101的阳极与电容202的第一端连接，激光发射器101的阴极与增强功率管102的第一端连接，增强功率管102的第二端与第二栅极驱动器103的输入端连接。第一栅极驱动器203导通时，通过控制装置控制电感201快速储能，第一栅极驱动器203关闭时，能量从电感201释放到电容202，电容202实现对电路充电，而后通过控制装置控制对各发射电路10进行供电，控制装置控制激光发射器101发光，其中增强功率管102为氮化镓晶体管，在激光发射器101发光时，产生大电流和极短脉宽，使得激光发射器101能够在电路充电后快速发射激光。本实施例电路结构不到500ns即可完成充电，充电后不到150ns即可发射激光，不仅充电时间极短，而且充电和发射时间间隔小，从而提高了同一测距周期内的发射激光数量，进而提高了排除干扰信号的精确性。
此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有激光雷达抗干扰程序，所述激光雷达抗干扰程序被处理器执行如上文所述的激光雷达抗干扰方法的步骤。
由于本存储介质采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。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、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个计算机可读存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台智能终端设备(可以是手机，计算机，终端设备，空调器，或者网络终端设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明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，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种激光雷达抗干扰方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取发射信息；
根据所述发射信息，控制激光雷达向探测物发射多个激光，并接收每一所述激光经所述探测物反射后返回的回波信号；
根据每一所述回波信号，获得对应的接收信息以及测距值；
根据所述发射信息和所述接收信息，筛选出第一信号，其中，所述第一信号为所述回波信号中剔除干扰信号后的信号；
根据所述测距值，筛选出第二信号，其中，所述第二信号为所述第一信号中剔除干扰信号后的信号。
2.如权利要求1所述的激光雷达抗干扰方法，其特征在于，所述根据所述发射信息和所述接收信息，筛选出第一信号的步骤包括：
将所述发射信息和所述接收信息进行比对；
在所述发射信息和所述接收信息相互匹配时，判定所述回波信号为第一信号。
3.如权利要求2所述的激光雷达抗干扰方法，其特征在于，所述发射信息包括发射时间和发射脉宽，所述接收信息包括对应的接收时间和接收脉宽；
所述根据所述发射信息和所述接收信息，筛选出第一信号的步骤包括：
对所述发射时间的序列与所述接收时间的序列进行比对；
计算所述发射脉宽和所述接收脉宽的偏差值；
判断所述发射时间的序列是否与所述接收时间的序列匹配，以及所述偏差值是否大于预设偏差；
在所述发射时间的序列与所述接收时间的序列匹配，且所述偏差值不大于所述预设偏差时，判定所述回波信号为第一信号。
4.如权利要求1所述的激光雷达抗干扰方法，其特征在于，所述根据所述测距值，筛选出第二信号的步骤包括：
统计所有所述第一信号对应的所述测距值，并计算每一所述测距值的相关性；
判断所述相关性是否小于预设值；
在所述相关性不小于所述预设值时，判定所述第一信号为第二信号。
5.如权利要求1至3任一项所述的激光雷达抗干扰方法，其特征在于，所述获取发射信息的步骤之前，还包括：
获得预设间隔时间；
根据所述预设间隔时间，获得所述多个激光的发射时序。
6.如权利要求5所述的激光雷达抗干扰方法，其特征在于，所述发射信息包括发射脉宽，所述接收信息包括接收脉宽；
相邻的每两个激光包括在先发射的第一激光和在后发射的第二激光；
在所述根据每一所述回波信号，获得对应的接收信息以及测距值的步骤之后，以及在所述根据所述发射信息和所述接收信息，筛选出第一信号的步骤之前，还包括：
根据预设阈值以及所述第一激光对应的第一接收脉宽，获得第二发射脉宽，所述第二发射脉宽用以调制激光雷达发射所述第二激光的发射脉宽。
7.一种激光雷达系统，其特征在于，包括：
激光雷达装置，包括激光发射器和信号接收器；以及，
控制装置，与所述激光发射器和所述信号接收器电性连接，所述控制装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的激光雷达抗干扰程序，所述激光雷达抗干扰程序配置为实现如权利要求1至6任一项所述的激光雷达抗干扰方法的步骤。
8.如权利要求7所述的激光雷达系统，其特征在于，所述激光发射器包括：
多个发射电路，与所述控制装置连接，每一所述发射电路在所述控制装置的控制下发射激光；以及，
供能电路，与所述控制装置和所述多个发射电路连接，所述供能电路在所述控制装置的控制下进行充电储能，以及对所述多个发射电路进行供能。
9.如权利要求8所述的激光雷达系统，其特征在于，所述供能电路包括电源、电感、电容以及第一栅极驱动器，其中，所述电感的第一端与电源连接，所述电感的第二端与所述电容的第一端连接，所述电容的第二端接地，所述第一栅极驱动器的输入端与所述电感的第一端连接，所述第一栅极驱动器的输出端与所述电容的第一端连接；
每一所述发射电路包括激光发射器、增强功率管以及第二栅极驱动器，所述激光发射器的阳极与所述电容的第一端连接，所述激光发射器的阴极与所述增强功率管的第一端连接，所述增强功率管的第二端与所述第二栅极驱动器的输入端连接。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有激光雷达抗干扰程序，所述激光雷达抗干扰程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的激光雷达抗干扰方法的步骤。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112711004A (zh) * 2020-12-18 2021-04-27 上海星秒光电科技有限公司 一种激光测距抗干扰方法、装置、激光测距设备及可读存储介质
CN113156412A (zh) * 2021-05-12 2021-07-23 中国人民解放军陆军工程大学 一种激光雷达的电磁干扰检测方法及系统
WO2022160921A1 (zh) * 2021-01-29 2022-08-04 华为技术有限公司 一种激光雷达抗干扰方法及装置
CN115015875A (zh) * 2022-08-08 2022-09-06 探维科技(北京)有限公司 一种点云数据的处理方法、装置及电子设备
CN116148817A (zh) * 2023-04-21 2023-05-23 常州星宇车灯股份有限公司 基于双波长的tof激光雷达系统及其抗干扰方法
CN117075128A (zh) * 2023-09-11 2023-11-17 深圳市速腾聚创科技有限公司 测距方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN206311760U (zh) * 2016-12-16 2017-07-07 北京万集科技股份有限公司 一种激光雷达系统
WO2018107528A1 (zh) * 2016-12-16 2018-06-21 北京万集科技股份有限公司 一种激光雷达系统及测距方法
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
US20180188360A1 (en) * 2016-12-30 2018-07-05 Panosense, Inc. Laser power calibration and correction
CN108717182A (zh) * 2018-05-02 2018-10-30 深圳市速腾聚创科技有限公司 激光雷达抗干扰的方法及抗干扰激光雷达
CN109884611A (zh) * 2019-03-22 2019-06-14 北京未感科技有限公司 一种激光雷达抗干扰方法和装置
CN110609267A (zh) * 2019-09-19 2019-12-24 深圳奥锐达科技有限公司 一种激光雷达系统及其抗干扰方法
CN110687544A (zh) * 2019-10-16 2020-01-14 深圳市镭神智能系统有限公司 一种激光雷达及激光雷达抗干扰方法
CN110749898A (zh) * 2019-10-18 2020-02-04 深圳奥锐达科技有限公司 一种激光雷达测距系统及其测距方法
CN110764097A (zh) * 2019-11-14 2020-02-07 深圳市镭神智能系统有限公司 激光雷达的防干扰方法、装置、激光雷达和存储介质
CN110780306A (zh) * 2019-11-19 2020-02-11 深圳市镭神智能系统有限公司 一种激光雷达抗干扰方法及激光雷达

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN206311760U (zh) * 2016-12-16 2017-07-07 北京万集科技股份有限公司 一种激光雷达系统
WO2018107528A1 (zh) * 2016-12-16 2018-06-21 北京万集科技股份有限公司 一种激光雷达系统及测距方法
CN108205142A (zh) * 2016-12-16 2018-06-26 北京万集科技股份有限公司 一种激光雷达系统及测距方法
US20180188360A1 (en) * 2016-12-30 2018-07-05 Panosense, Inc. Laser power calibration and correction
CN108717182A (zh) * 2018-05-02 2018-10-30 深圳市速腾聚创科技有限公司 激光雷达抗干扰的方法及抗干扰激光雷达
CN109884611A (zh) * 2019-03-22 2019-06-14 北京未感科技有限公司 一种激光雷达抗干扰方法和装置
CN110609267A (zh) * 2019-09-19 2019-12-24 深圳奥锐达科技有限公司 一种激光雷达系统及其抗干扰方法
CN110687544A (zh) * 2019-10-16 2020-01-14 深圳市镭神智能系统有限公司 一种激光雷达及激光雷达抗干扰方法
CN110749898A (zh) * 2019-10-18 2020-02-04 深圳奥锐达科技有限公司 一种激光雷达测距系统及其测距方法
CN110764097A (zh) * 2019-11-14 2020-02-07 深圳市镭神智能系统有限公司 激光雷达的防干扰方法、装置、激光雷达和存储介质
CN110780306A (zh) * 2019-11-19 2020-02-11 深圳市镭神智能系统有限公司 一种激光雷达抗干扰方法及激光雷达

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WENJUAN WANG ET AL.: "Research on echo receiving circuit of proximal fuse laser rangefinder", 《9TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON OPTICAL COMMUNICATIONS AND NETWORKS (ICOCN 2010)》 *
王春勇 等: "提高激光雷达测距精度的最佳信号门限比", 《激光技术》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112711004A (zh) * 2020-12-18 2021-04-27 上海星秒光电科技有限公司 一种激光测距抗干扰方法、装置、激光测距设备及可读存储介质
WO2022160921A1 (zh) * 2021-01-29 2022-08-04 华为技术有限公司 一种激光雷达抗干扰方法及装置
CN113156412A (zh) * 2021-05-12 2021-07-23 中国人民解放军陆军工程大学 一种激光雷达的电磁干扰检测方法及系统
CN113156412B (zh) * 2021-05-12 2022-03-04 中国人民解放军陆军工程大学 一种激光雷达的电磁干扰检测方法及系统
CN115015875A (zh) * 2022-08-08 2022-09-06 探维科技(北京)有限公司 一种点云数据的处理方法、装置及电子设备
CN116148817A (zh) * 2023-04-21 2023-05-23 常州星宇车灯股份有限公司 基于双波长的tof激光雷达系统及其抗干扰方法
CN117075128A (zh) * 2023-09-11 2023-11-17 深圳市速腾聚创科技有限公司 测距方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质
CN117075128B (zh) * 2023-09-11 2024-04-09 深圳市速腾聚创科技有限公司 测距方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质

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