CN112444797A - 双脉冲盲区信号处理方法、装置、雷达及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请适用于计算机技术领域,提供了一种应用于激光雷达的双脉冲盲区信号处理方法,包括:捕获两个探测脉冲对应的回波信号;将所述回波信号向前延时所述发射时间间隔对应的时长,获得第一回波信号;在所述回波信号的尾部增加N个零,获得第二回波信号;基于所述第一回波信号和所述第二回波信号获得第一混合回波信号;删除所述第一混合回波信号的前N个信号,得到第二混合回波信号;将所述第二回波信号的前N个点数与所述第二混合回波信号进行信号拼接,获得目标回波信号;其中,N为所述发射时间间隔对应的采样点数。能够有效地去除由于两个探测脉冲之间的延时导致的近距离盲区问题,提高双脉冲模式的雷达近距离探测性能和测距精度。
Description
技术领域
本申请属于计算机技术领域,尤其涉及一种应用于激光雷达的双脉冲盲区信号处理方法、装置、雷达及存储介质。
背景技术
激光雷达由于具有使用环境限制较小,且相较于毫米波雷达成本低的优势,常用在自动驾驶领域。由于双脉冲模式激光雷达相较于单脉冲激光雷达,具有探测距离较远的优势,而常用于自动驾驶领域。但是,双脉冲模式的激光雷达存在近距离盲区问题,近距离盲区会极大的降低激光雷达的近场探测能力,使得车辆无法准确识别近距离目标,存在极大的安全隐患。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例提供了双脉冲盲区信号处理方法、装置、雷达及存储介质,以解决现有技术中双脉冲模式激光雷达的近距离盲区问题,提高双脉冲模式激光雷达的近距离探测性能。
本申请实施例的第一方面提供了一种应用于激光雷达的双脉冲盲区信号处理方法,包括如下步骤:
捕获两个探测脉冲遇到目标探测物反射而产生的回波信号,所述两个探测脉冲为在一个探测周期内,根据预设的发射时间间隔发送的探测脉冲;
将所述回波信号向前延时所述发射时间间隔对应的时长,获得第一回波信号;
在所述回波信号的尾部增加N个零,获得第二回波信号;
删除所述第一混合回波信号的前N个信号,得到第二混合回波信号;
将所述第二回波信号的前N个信号与所述第二混合回波信号进行信号拼接,获得目标回波信号;
其中,N为所述发射时间间隔对应的采样点数。
可选地,在所述基于所述两个延时回波信号获得目标回波信号之后,包括:
根据所述目标回波信号和所述发射时间间隔确定与所述目标探测物之间的距离。
可选地,所述捕获两个探测脉冲遇到目标探测物发射而产生的回波信号,包括:
获取所述两个探测脉冲在所述探测目标处发生反射而产生的反射信号;
对所述反射信号进行高通滤波处理,得到所述回波信号。
可选地,在所述将所述回波信号向前延时所述发射时间间隔对应的时长,获得第一回波信号之前,包括:
将所述回波信号与与预设的补偿时间信号相乘,得到补偿回波信号。
可选地,所述将所述回波信号向前延时所述发射时间间隔对应的时长,获得第一回波信号,包括:
将所述补偿回波信号向前延时所述发射时间间隔对应的时长,得到所述第一回波信号。
可选地,所述将所述回波信号向后延时所述发射时间间隔对应的时长,获得第二回波信号,包括:
在所述补偿回波信号的尾部增加N个零,获得所述第二回波信号。
可选地,所述补偿时间信号为根据探测脉冲的脉冲宽度、发射时间间隔对应的时长以及第一探测脉冲的后沿与第二探测脉冲的前沿之间的时间间隔计算得到,所述第一探测脉冲和所述第二探测脉冲为在一个探测周期内,根据预设的发射时间间隔发送的两个探测脉冲。
可选地,所述基于所述第一回波信号和所述第二回波信号获得混合回波信号,包括:
将所述第一回波信号与所述第二回波信号相加,生成和信号;
将所述第一回波信号与所述第二回波信号相减,并取绝对值,生成差信号;
将所述和信号减去所述差信号的差作为所述混合回波信号。
本申请实施例的第二方面提供了一种激光雷达,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,所述处理器执行上述第一方面提供的应用于激光雷达的双脉冲盲区信号处理方法的步骤。
本申请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上述第一方面提供的应用于激光雷达的双脉冲盲区信号处理方法的步骤。
本申请第一方面提供的应用于激光雷达的双脉冲盲区信号处理方法与现有技术相比,通过捕获两个探测脉冲对应的回波信号,所述两个探测脉冲为在一个探测周期内,根据预设的发射时间间隔发送的探测脉冲;将所述回波信号向前延时所述发射时间间隔对应的时长,获得第一回波信号;在所述回波信号的尾部增加N个零,获得第二回波信号;基于所述第一回波信号和所述第二回波信号获得第一混合回波信号;删除所述第一混合回波信号的前N个点数,得到第二混合回波信号;将所述第二回波信号的前N个点数与所述第二混合回波信号进行信号拼接,获得目标回波信号;其中,N为所述发射时间间隔对应的采样点数。由于对回波信号向前延时了发射时间间隔对应的时长,获得第一回波信号以及向后补充了发射时间间隔对应的采样点数,获得第二回波信号之后,基于第一回波信号和第二回波信号进行了相应的信号拼接操作,获得目标回波信号,能够有效地去除由于两个探测脉冲之间的延时导致的近距离盲区问题,提高双脉冲模式的雷达近距离探测性能和测距精度。
本申请第二方面提供的激光雷达以及第三方面提供的计算机可读存储介质,与现有技术相比,对应的有益效果与本申请第一方面提供的应用于激光雷达的双脉冲盲区信号处理方法对应的有益效果相同,在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例,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是本申请第一实施例提供的应用于激光雷达的双脉冲盲区信号处理方法的实现流程图;
图2是图1中S101的具体实施流程图;
图3是图1中S104的具体实施流程图;
图4是本申请第二实施例提供的应用于激光雷达的双脉冲盲区信号处理方法的实现流程图;
图5是本申请提供的补偿时间信号的波形图;
图6是本申请提供的具有延时的两个回波信号的波形图;
图7是图5中的补偿时间信号与图6中的回波信号相乘后的补偿回波信号的波形图;
图8是本申请第三实施例提供的应用于激光雷达的双脉冲盲区信号处理方法的实现流程图;
图9是本申请实施例提供的应用于激光雷达的双脉冲盲区信号处理装置的功能模块示意图;
图10是本申请实施例提供的激光雷达的示意图。
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,以便透彻理解本申请实施例。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申请。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申请的描述。需要说明的是,目前常见的双脉冲模式的激光雷达的发射机在一个探测周期内,根据预设的时间间隔发射两个探测脉冲,两个探测脉冲经过空间传播后,雷达接收到的回波信号通常包括干扰信号,例如由真实的目标反射其他雷达发射的探测脉冲而产生的信号、由激光雷达内部的硅光电倍增管(SiPM)产生的假象回波信号以及高斯噪声信号等构成的干扰信号,使得激光雷达的接收机需要对接收到的回波信号进行滤波及抗干扰处理,以得到真实的回波信号。常见的双脉冲模式的激光雷达对接收到的回波信号进行滤波以及抗干扰处理的过程中,通常没有考虑到双脉冲模式的激光雷达的近距离盲区问题,使得双脉冲模式激光雷达的近距离探测性能较低。本申请针对双脉冲模式的激光雷达的近距离盲区问题,提出了一种新的解决方案。
为了说明本申请所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。如图1所示,图1是本申请第一实施例提供的一种应用于激光雷达的双脉冲盲区信号处理方法的实现流程图。本申请提出的应用于激光雷达的双脉冲盲区信号处理方法,适用于激光雷达,为了便于说明,仅示出了与本实施例相关的部分,详述如下:
S101,捕获两个探测脉冲遇到目标探测物反射而产生的回波信号,所述两个探测脉冲为在一个探测周期内,根据预设的发射时间间隔发送的探测脉冲。
在一种可能的实现方式中,激光雷达发射机,在一个探测周期内,根据预设的发射时间间隔发送两个探测脉冲,其中,发射时间间隔可以根据实际探测需要预先进行设置,发射时间间隔小于探测周期。例如探测周期为t,发射时间间隔为Nt,则Nt<t。
具体地,当探测脉冲探测到物体后,会发生反射而产生对应的反射信号。在本实施例中,由于激光雷达发射机,在一个探测周期内,根据预设的发射时间间隔发送两个探测脉冲,两个探测脉冲探测到同一物体的时间间隔与发射时间间隔相同,导致捕获的回波信号之间具有一定的时间延迟。
可选的,如图2所示,是图1中S101的具体实施流程图。由图2可知,S101包括:
S1011,获取所述两个探测脉冲遇到所述目标探测物发生反射而产生的反射信号。
具体地,当所述目标探测物距离激光雷达距离较近时,例如,两个探测脉冲到达目标探测物发生反射产生的反射信号之间的时间延迟小于发射时间间隔,例如,发射时间间隔为Nt,则当两个探测脉冲达到目标探测物发生反射产生的反射信号之间的时间延迟在0到Nt之间时,激光雷达获得到一个反射信号,这是由于激光雷达还没有发射第二个探测脉冲就已经接收到第一个探测脉冲遇到目标探测物发生反射而产生的反射信号。当目标探测物距离激光雷达较远,例如,两个探测脉冲到达目标探测物发生反射产生的反射信号之间的时间延迟大于或者等于发射时间间隔,则激光雷达获得到具有延迟的两个反射信号。
进一步地,反射信号为复信号,在具体实施过程中,为了信号处理过程的方便简单,需要对所述反射信号进行去直流分量处理。
S1012,对所述反射信号进行去直流处理,得到所述回波信号。
例如,可以通过高通滤波的方式去除反射信号中的直流分量,得到回波信号。需要说明的是,在信号处理过程中,直流是不变的,基本不能用来表达探测到物体的信息,因此,可以先进行去直流处理,以便于后续方便运算。可以理解的是,上述去除直流分量的方式只是作为示例而非限定。
S102,将所述回波信号向前延时所述发射时间间隔对应的时长,获得第一回波信号。
具体地,在本实施例中,将所述回波信号向前延时所述发射时间间隔对应的时长,获得第一回波信号,具体包括,在所述回波信号的起始位置增加Nt个0,获得所述第一回波信号,其中,Nt为发射时间间隔对应的时长。
S103,在所述回波信号的尾部增加N个零,获得第二回波信号。
具体地,N为发射时间间隔对应的采样点数,在本实例中,通过在所述回波信号的尾部增加N个零,实现将第二回波信号与第一回波信号补齐。
S104,基于所述第一回波信号和所述第二回波信号获得混合回波信号。
具体地,如图3所示,是图1中S104的具体实施流程图。由图3可知,S104包括:
S1041,将所述第一回波信号与所述第二回波信号相加,生成和信号。
具体地,在一个探测周期内,将所述第一回波信号对应的每个采样点的信号与所述第二回波信号对应的每个采样点的信号相加,生成一个探测周期内的和信号。
S1042,将所述第一回波信号与所述第二回波信号相减,并取绝对值,生成差信号。
具体地,在一个探测周期内,将所述第一回波信号对应的每个采样点的信号与所述第二回波信号对应的每个采样点的信号相减,并对相减之后的信号取绝对值,生成差信号。
S1043,将所述和信号减去所述差信号的差作为混合信号。
具体地,以一个探测周期内,以每个采样点对应的和信号分别减去各自对应的差信号,得到所述混合信号。
S105,删除所述第一混合回波信号的前N个信号,得到第二混合回波信号,将所述第二回波信号的前N个信号与所述第二混合回波信号进行信号拼接,获得目标回波信号。
其中,N为所述发射时间间隔对应的采样点数。
而在两个探测脉冲中第一探测脉冲的后沿与第二探测脉冲的前沿之间的时间间隔内,对应获得到的回波信号与发射时间间隔内的采样点数相关,因此,在本实施例中,在得到混合回波信号之后,将混合回波信号对应的前N个信号删除,得到第二混合回波信号,并将所述第二回波信号的前N个信号与所述第二混合回波信号进行信号拼接,得到目标回波信号,需要说明的是,在实际应用中,混合回波信号对应的前N个信号为近距离盲区的信号范围,在本实施例中,将混合回波信号对应的前N个信号删除,得到第二混合回波信号,并所述第二回波信号的前N个信号与所述第二混合回波信号进行信号拼接,得到目标回波信号,可解决双脉冲模式激光雷达的近距离盲区问题,实现双脉冲模式激光雷达对近距离目标的正常检测。
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,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
通过上述分析可知,本实施例提出的应用于激光雷达的双脉冲盲区信号处理方法,通过捕获两个探测脉冲遇到目标探测物发射而产生的回波信号,所述两个探测脉冲为在一个探测周期内,根据预设的发射时间间隔发送的探测脉冲;将所述回波信号向前延时所述发射时间间隔对应的时长,获得第一回波信号;在所述回波信号的尾部增加N个零,获得第二回波信号;基于所述第一回波信号和所述第二回波信号获得混合回波信号;删除所述第一混合回波信号的前N个信号,得到第二混合回波信号,将所述第二回波信号的前N个信号与所述第二混合回波信号进行信号拼接,获得目标回波信号,N为所述发射时间间隔对应的采样点数。由于基于捕获的回波信号与发射时间间隔对应的时长分别获得第一回波信号和第二回波信号,并基于第一回波信号和第二回波信号获得混合回波信号之后,删除所述第一混合回波信号的前N个信号,得到第二混合回波信号,将所述第二回波信号的前N个信号与所述第二混合回波信号进行信号拼接,获得目标回波信号,N为所述发射时间间隔对应的采样点数,能够解决双脉冲模式激光雷达的近距离盲区问题,实现双脉冲模式激光雷达对近距离目标的正常检测。
需要说明的是,通过上述实施例虽然可以解决近距离盲区的问题,但是有可能出现目标回波信号失真的问题。具体地,当目标探测物对两个探测脉冲产生的反射信号之间的延迟正好等于发射时间间隔时,通过上述实施例获得的目标回波信号,在第N个采样点(近距离盲区到双脉冲增强的过渡点)会出现目标回波信号失真的问题,因此,需要进一步防止信号失真的问题。
具体地,如图4所示,是本申请第二实施例提供的一种应用于激光雷达的双脉冲盲区信号处理方法的实现流程图。由图2可知,本实施例与图1所示实施例相比,S401与S101的具体实施过程相同,S405~S406的具体实施过程与S104~S105的具体实施过程相同,不同之处在于,S403之前包括S402,以及S403~S404的具体实施过程与S102~S103的具体实施过程,需要说明的是,S402在S401之后执行。具体地,S402~S404的具体实施过程详述如下:
S402,将所述回波信号与预设的补偿时间信号相乘,得到补偿回波信号。
具体地,所述探测周期内的预设补偿时间信号为根据两个探测脉冲的发射时间间隔,两个探测脉冲的发射时间,以及两个探测脉冲之间的时延确定的补偿时间信号。
在一种可能的实现方式中,所述补偿时间信号为:
其中,pulse_T为探测脉冲的脉冲宽度,Nt为发射时间间隔对应的时长,T为两个探测脉冲中第一探测脉冲的后沿与第二探测脉冲的前沿之间的时间间隔。
可选地,如图5至图7所示,图5是本申请提供的补偿时间信号的波形图。图6是本申请提供的具有延时的两个回波信号的波形图。图7是图5中的补偿时间信号与图6中的回波信号相乘后的补偿回波信号的波形图。
具体地,如图5所示,补偿时间信号在0至探测脉冲的脉冲宽度范围pulse_T内取值为1,在第一个探测脉冲的后沿与第二个探测脉冲的前沿之间的时间段t内处于上升趋势,即从1上升至2,在第二个探测脉冲的前沿开始一直处于2。
具体地,如图6所示,两个探测脉冲经过一定的传播之后,雷达接收机捕获两个探测脉冲在目标探测物处反射而产生的两个回波信号,由图6可知,在本实施例中,两个回波信号之间具有50个采样点数的延迟。
具体地,如图7所示,将图5中的补偿时间信号与图6中的回波信号相乘后的补偿回波信号相乘之后,得到的补偿回波信号。需要说明的是,基于所述补偿回波信号可以补偿由于两个反射回波信号之间存在延迟,而导致的对回波信号进行滤波以及抗干扰处理之后,得到的目标回波信号的信号失真问题。
S403,将所述补偿回波信号向前延时所述发射时间间隔对应的时长,得到所述第一回波信号。
S404,在所述补偿回波信号的尾部增加N个零,获得所述第二回波信号。
需要说明的是,当目标探测物对两个探测脉冲产生的反射信号之间的延迟正好等于发射时间间隔时,在第N个采样点(近距离盲区到双脉冲增强的过渡点)会出现目标回波信号失真的问题。也即当目标出现在第N个采样点时,通过图1实施例中的信号处理方法,容易出现信号失真的问题,因此,在本实施例中,通过将所述补偿回波信号向前延时所述发射时间间隔对应的时长,获得第一回波信号以及将所述补偿回波信号向后延时所述发射时间间隔对应的时长来补偿信号在第N个采样点出现的失真问题。
具体地,所述将所述补偿回波信号向前延时所述发射时间间隔对应的时长,得到所述第一回波信号,包括:在所述补偿回波信号的起始位置增加Nt个0,获得所述第一回波信号,其中,Nt为发射时间间隔对应的时长。
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,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
通过上述分析可知,本实施例提出的应用于激光雷达的双脉冲盲区信号处理方法,通过捕获两个探测脉冲遇到目标探测物发射而产生的回波信号,所述两个探测脉冲为在一个探测周期内,根据预设的发射时间间隔发送的探测脉冲;将所述回波信号与预设的补偿时间信号相乘,得到补偿回波信号;将所述补偿回波信号向前延时所述发射时间间隔对应的时长,获得第一回波信号;在所述补偿回波信号的尾部增加N个零,获得第二回波信号;基于所述第一回波信号和所述第二回波信号获得混合回波信号;删除所述第一混合回波信号的前N个信号,得到第二混合回波信号,将所述第二回波信号的前N个信号与所述第二混合回波信号进行信号拼接,获得目标回波信号,N为所述发射时间间隔对应的采样点数。由于增加了预设的补偿时间信号,并基于回波信号、预设的补偿时间信号以及发射时间间隔对应的时长分别获得第一回波信号和第二回波信号,并基于第一回波信号、第二回波信号获得混合回波信号之后,删除所述第一混合回波信号的前N个信号,得到第二混合回波信号,将所述第二回波信号的前N个信号与所述第二混合回波信号进行信号拼接,获得目标回波信号,N为所述发射时间间隔对应的采样点数,能够解决双脉冲模式激光雷达的近距离盲区问题的同时解决目标回波信号的信号失真问题,实现双脉冲模式激光雷达对近距离目标的正常检测。
如图8所示,是本申请第三施例提供的一种应用于激光雷达的双脉冲盲区信号处理方法的实现流程图。由图8可知,本实施例与图4所示实施例相比,S801~S806的具体实施过程与S401至S406的具体实施过程相同,不同之处在于,在S806之后,还包括S807,具体地,S807详述如下:
S807,根据所述目标回波信号和所述发射时间间隔确定与所述目标探测物之间的距离。
通常目标回波信号中峰值位置对应为目标探测物的位置,当两个探测脉冲遇到目标探测物发生反射而产生的回波信号,通过实验可知,当目标探测物在近距离盲区时,经过上述方法处理之后,目标回波信号中只有一个峰值位置,该峰值位置对应为目标探测物的位置。当目标探测物不在近距离盲区时,经过上述方法处理之后,目标回波信号中会出现两个峰值,此时,以所述发射时间间隔为目标探测物的时延,确定目标回波信号中具有发射时间间隔时延的峰值对应的位置为目标探测物的位置。需要说明的是,目标探测物的位置在目标回波信号中峰值最大的位置。
通过上述分析可知,本实施例提出的应用于激光雷达的双脉冲盲区信号处理方法,通过捕获两个探测脉冲遇到目标探测物发射而产生的回波信号,所述两个探测脉冲为在一个探测周期内,根据预设的发射时间间隔发送的探测脉冲;将所述回波信号与预设的补偿时间信号相乘,得到补偿回波信号;将所述补偿回波信号向前延时所述发射时间间隔对应的时长,获得第一回波信号;在所述补偿回波信号的尾部增加N个零,获得第二回波信号;基于所述第一回波信号和所述第二回波信号获得混合回波信号;删除所述第一混合回波信号的前N个信号,得到第二混合回波信号,将所述第二回波信号的前N个信号与所述第二混合回波信号进行信号拼接,获得目标回波信号,N为所述发射时间间隔对应的采样点数。由于增加了预设的补偿时间信号,并基于回波信号、预设的补偿时间信号以及发射时间间隔对应的时长分别获得第一回波信号和第二回波信号,并基于第一回波信号、第二回波信号获得混合回波信号之后,删除所述第一混合回波信号的前N个信号,得到第二混合回波信号,将所述第二回波信号的前N个信号与所述第二混合回波信号进行信号拼接,获得目标回波信号,N为所述发射时间间隔对应的采样点数,能够解决双脉冲模式激光雷达的近距离盲区问题的同时解决目标回波信号的信号失真问题,实现双脉冲模式激光雷达对近距离目标的正常检测。
图9是本申请提供的应用于激光雷达的双脉冲盲区信号处理装置的功能模块示意图。如图9所示,该实施例的应用于激光雷达的双脉冲盲区信号处理装置9包括:回波信号捕获模块910、第一回波信号获得模块920、第二回波信号获得模块930、混合回波信号获得模块940以及目标回波信号获得模块950。其中,
回波信号捕获模块910,用于捕获两个探测脉冲遇到目标探测物发射而产生的回波信号,所述两个探测脉冲为在一个探测周期内,根据预设的发射时间间隔发送的探测脉冲;
第一回波信号获得模920,用于将所述回波信号向前延时所述发射时间间隔对应的时长,获得第一回波信号;
第二回波信号获得模块930,用于在所述回波信号的尾部增加N个零,获得第二回波信号;
混合回波信号获得模块940,用于基于所述第一回波信号和所述第二回波信号获得混合回波信号;
目标回波信号获得模块950,用于删除所述第一混合回波信号的前N个信号,得到第二混合回波信号,将所述第二回波信号的前N个信号与所述第二混合回波信号进行信号拼接,获得目标回波信号;
其中,N为所述发射时间间隔对应的采样点数。
优选地,还包括:
目标探测物距离确定模块,用于根据所述目标回波信号和所述发射时间间隔确定与所述目标探测物之间的距离。
优选地,回波信号捕获模块910,包括:
获得单元,用于获得所述两个探测脉冲在所述探测目标处发生反射而产生的反射信号;
得到单元,用于对所述反射信号进行高通滤波处理,得到所述回波信号。
优选地,还包括:
补偿回波信号获得模块,用于将所述回波信号与预设的补偿时间信号相乘,得到补偿回波信号。
优选地,第一回波信号获得模920还用于:
将所述补偿回波信号向前延时所述发射时间间隔对应的时长,得到所述第一回波信号。
优选地,第二回波信号获得模块930还用于:
在所述补偿回波信号的尾部增加N个零,获得所述第二回波信号。
优选地,所述补偿时间信号为根据探测脉冲的脉冲宽度、发射时间间隔对应的时长以及第一探测脉冲的后沿与第二探测脉冲的前沿之间的时间间隔计算得到,所述第一探测脉冲和所述第二探测脉冲为在一个探测周期内,根据预设的发射时间间隔发送的两个探测脉冲。
优选地,混合回波信号获得模块940,包括:
第一生成单元,用于将所述第一回波信号与所述第二回波信号相加,生成和信号;
第二生成单元,用于将所述第一回波信号与所述第二回波信号相减,并取绝对值,生成差信号;
减法单元,用于将所述和信号减去所述差信号的差作为混合回波信号。
图10是本申请实施例提供的激光雷达的示意图。如图10所示,该实施例的激光雷达10包括:处理器100、存储器110以及存储在所述存储器110中并可在所述处理器100上运行的计算机程序120,例如应用于激光雷达的双脉冲盲区信号处理程序。所述处理器100执行所述计算机程序120时实现上述各个应用于激光雷达的双脉冲盲区信号处理方法实施例中的步骤,例如图1所示的步骤101至105。或者,所述处理器100执行所述计算机程序120时实现上述应用于激光雷达的双脉冲盲区信号处理装置实施例中各模块/单元的功能,例如图9所示模块910至950的功能。
示例性的,所述计算机程序120可以被分割成一个或多个模块/单元,所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器110中,并由所述处理器100执行,以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序120在所述激光雷达10中的执行过程。例如,所述计算机程序120可以被分割成回波信号捕获模块、第一回波信号获得模块、第二回波信号获得模块、混合回波信号获得模块以及目标回波信号获得模块(虚拟装置中的模块),各模块具体功能如下:
回波信号捕获模块,用于捕获两个探测脉冲遇到目标探测物发射而产生的回波信号,所述两个探测脉冲为在一个探测周期内,根据预设的发射时间间隔发送的探测脉冲;
第一回波信号获得模,用于将所述回波信号向前延时所述发射时间间隔对应的时长,获得第一回波信号;
第二回波信号获得模块,用于在所述回波信号的尾部增加N个零,获得第二回波信号;
混合回波信号获得模块,用于基于所述第一回波信号和所述第二回波信号获得混合回波信号;
目标回波信号获得模块,用于删除所述第一混合回波信号的前N个信号,得到第二混合回波信号,将所述第二回波信号的前N个信号与所述第二混合回波信号进行信号拼接,获得目标回波信号;
其中,N为所述发射时间间隔对应的采样点数。
本领域技术人员可以理解,图10仅是激光雷达的一种可能的实现方式,并不构成对激光雷达的限定,其还可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,例如还可以包括输入输出设备、通信接入设备、总线等。
处理器100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。
存储器110可以是雷达的内部存储单元,例如雷达的硬盘或内存。存储器110也可以是激光雷达10的外部存储设备,例如激光雷达10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,存储器110还可以既包括激光雷达10的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器110用于存储所述计算机程序120以及激光雷达10所需的其他程序和数据。存储器110还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/雷达和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/雷达实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个通信单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,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电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,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;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种应用于激光雷达的双脉冲盲区信号处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
捕获两个探测脉冲遇到目标探测物反射而产生的回波信号,所述两个探测脉冲为在一个探测周期内,根据预设的发射时间间隔发送的探测脉冲;
将所述回波信号向前延时所述发射时间间隔对应的时长,获得第一回波信号;
在所述回波信号的尾部增加N个零,获得第二回波信号;
基于所述第一回波信号和所述第二回波信号获得第一混合回波信号;
删除所述第一混合回波信号的前N个信号,得到第二混合回波信号,将所述第二回波信号的前N个信号与所述第二混合回波信号进行信号拼接,获得目标回波信号;
其中,N为所述发射时间间隔对应的采样点数。
2.如权利要求1所述的应用于激光雷达的双脉冲盲区信号处理方法,其特征在于,在所述基于所述两个延时回波信号获得目标回波信号之后,包括:
根据所述目标回波信号和所述发射时间间隔确定与所述目标探测物之间的距离。
3.如权利要求1所述的应用于激光雷达的双脉冲盲区信号处理方法,其特征在于,所述捕获两个探测脉冲遇到目标探测物发射而产生的回波信号,包括:
获取所述两个探测脉冲在所述探测目标处发生反射而产生的反射信号;
对所述反射信号进行高通滤波处理,得到所述回波信号。
4.如权利要求1所述的应用于激光雷达的双脉冲盲区信号处理方法,其特征在于,在所述将所述回波信号向前延时所述发射时间间隔对应的时长,获得第一回波信号之前,包括:
将所述回波信号与预设的补偿时间信号相乘,得到补偿回波信号。
5.如权利要求4所述的应用于激光雷达的双脉冲信号处理方法,其特征在于,所述将所述回波信号向前延时所述发射时间间隔对应的时长,获得第一回波信号,包括:
将所述补偿回波信号向前延时所述发射时间间隔对应的时长,得到所述第一回波信号。
6.如权利要求4所述的应用于激光雷达的双脉冲信号处理方法,其特征在于,所述在所述回波信号的尾部增加N个零,获得第二回波信号,包括:
在所述补偿回波信号的尾部增加N个零,获得所述第二回波信号。
7.如权利要求4所述的应用于激光雷达的双脉冲盲区信号处理方法,其特征在于,所述补偿时间信号为根据探测脉冲的脉冲宽度、发射时间间隔对应的时长以及第一探测脉冲的后沿与第二探测脉冲的前沿之间的时间间隔计算得到,所述第一探测脉冲和所述第二探测脉冲为在一个探测周期内,根据预设的发射时间间隔发送的两个探测脉冲。
8.如权利要求1所述的应用于激光雷达的双脉冲盲区信号处理方法,其特征在于,所述基于所述第一回波信号和所述第二回波信号获得混合回波信号,包括:
将所述第一回波信号与所述第二回波信号相加,生成和信号;
将所述第一回波信号与所述第二回波信号相减,并取绝对值,生成差信号;
将所述和信号减去所述差信号的差作为所述混合回波信号。
9.一种激光雷达,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7任一项所述双脉冲盲区信号处理方法的步骤。
10.一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7任一项所述双脉冲盲区信号处理方法的步骤。
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