CN112698300A - 激光雷达的控制方法和装置、存储介质、电子装置 - Google Patents

激光雷达的控制方法和装置、存储介质、电子装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种激光雷达的控制方法和装置、存储介质、电子装置。其中，该方法包括：对激光雷达进行调整；在利用激光雷达发射激光脉冲后，在激光雷达的探测器上的第一落点接收激光脉冲的回波信号，其中，第一落点的能量接收效率高于第二落点的能量接收效率，第二落点为不对激光雷达进行调整时回波信号在探测器上的落点。本申请解决了相关技术中激光雷达的能量接收效率较低的技术问题。

Description

激光雷达的控制方法和装置、存储介质、电子装置
技术领域
本申请涉及激光领域，具体而言，涉及一种激光雷达的控制方法和装置、存储介质、电子装置。
背景技术
激光雷达是一种通过发射激光脉冲、然后采集回波波形，并以此来计算到达时刻，进而获取目标距离、速度等参数的装置。激光器雷达的接收一般采用雪崩光电二极管APD(全称为Avalanche Photo Diode)作为探测器，以APD阵列为接收体制的激光雷达中，由于芯片生产工艺的问题，相邻两个APD通道的接收光敏面会存在间隙，此处以APD阵列为例进行说明，实际只要是阵列接收，都会存在两个探测器之间探测能力较弱甚至无法探测光的区域，即GAP区域。当激光在扫描的情况下，如果入射光线的角度使光斑恰好处于两个APD通道的光敏面中间间隙上时，因为间隙不产生任何的光电转换，所以这部分光斑能量被浪费掉了，从而导致APD通道接收的能量下降，整体接收效率下降，这些点就是所谓的GAP点，即接收效率小于正常扫描点的接收效率的点。GAP点处的探测距离和灰度值会远远小于正常的扫描点，实际在激光雷达点云扫描图像上存在栅格状的点云图像，即明暗交错的点云图。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请实施例提供了一种激光雷达的控制方法和装置、存储介质、电子装置，以至少解决相关技术中激光雷达的能量接收效率较低的技术问题。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种激光雷达的控制方法，包括：对激光雷达进行调整；在利用激光雷达发射激光脉冲后，在激光雷达的探测器上的第一落点接收激光脉冲的回波信号，其中，第一落点的能量接收效率高于第二落点的能量接收效率，第二落点为不对激光雷达进行调整时回波信号在探测器上的落点。
根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种激光雷达的控制装置，包括：调整单元，用于对激光雷达进行调整；接收单元，用于在利用激光雷达发射激光脉冲后，在激光雷达的探测器上的第一落点接收激光脉冲的回波信号，其中，第一落点的能量接收效率高于第二落点的能量接收效率，第二落点为不对激光雷达进行调整时回波信号在探测器上的落点。
根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，程序运行时执行上述的方法。
根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种电子装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器通过计算机程序执行上述的方法。
在本申请实施例中，对激光雷达进行调整；在利用激光雷达发射激光脉冲后，在激光雷达的探测器上的第一落点接收激光脉冲的回波信号，通过上述调整，使得第一落点的能量接收效率高于第二落点(即不对激光雷达进行调整时回波信号在探测器上的落点)的能量接收效率，可以解决相关技术中激光雷达的能量接收效率较低的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例的一种可选的激光雷达的控制方法的流程图；
图2是根据本申请实施例的一种可选的激光接收阵列的示意图；
图3是根据本申请实施例的一种可选的激光接收分布的示意图；
图4是根据本申请实施例的一种可选的映射关系的示意图；
图5是根据本申请实施例的一种可选的激光接收分布的示意图；
图6是根据本申请实施例的一种可选的激光接收区域的示意图；
图7是根据本申请实施例的一种可选的激光接收分布的示意图；
图8是根据本申请实施例的一种可选的激光接收分布的示意图；
图9是根据本申请实施例的一种可选的激光接收分布的示意图；
图10是根据本申请实施例的一种可选的激光接收分布的示意图；
图11是根据本申请实施例的一种可选的激光雷达的控制装置的示意图；以及，
图12是根据本申请实施例的一种终端的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等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，以便这里描述的本申请的实施例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。
激光雷达是一种以发射激光束来探测目标位置的雷达系统。主要由激光器、接收器、信号处理单元和扫描单元(可通过旋转机构、MEMS反射镜、棱镜、机械镜、偏振光栅、光学相控阵(OPA)等方式实现)这四大核心部件组成：
激光器：是激光雷达中的激光发射机构，在工作过程中，它会以脉冲的方式点亮；接收器：激光器发射的激光照射到障碍物以后，通过障碍物的反射，反射光线(即回波信号)会经由镜头组汇聚到接收器上；信号处理单元：信号处理单元负责控制激光器的发射，以及接收器收到的信号的处理，根据这些信息计算出目标物体的距离信息等；扫描单元：可以通过旋转机构、MEMS反射镜、棱镜、机械镜、偏振光栅、光学相控阵(OPA)等方式实现，用于使来自激光器的光束方向发生偏转，以对目标对象进行扫描，实现更宽的视场。
发明人经过对激光雷达进行分析认识到：在激光雷达的体制中，如果激光雷达采用APD阵列接收方案，必然存在由于APD阵列芯片本身导致的在通道与通道之间的GAP问题，GAP问题会影响点云的均匀性，比如GAP点的测距极限会低于正常的扫描点，同时灰度值会小于正常的扫描点，导致点云图像出现不均匀的现象。
这在APD阵列接收方案的激光雷达中是难以解决的问题，同时也没有成熟良好的解决办法。在已知方案中，如专利CN102884444A中，采用了在接收端电路的跨阻放大器的多个通道进行数据相加的策略，当GAP点的能量照射到间隙和多个通道上时，可以采用将多个通道的能量相加实现整体能量的增加，但是本质上这种方法无法改善信噪比，仍然存在不可克服的缺陷。
针对采用APD阵列接收体制的激光雷达存在落在GAP区域的扫描点(以下简称：GAP扫描点)的问题，提供了一种激光雷达的控制方法的方法实施例，针对GAP扫描点接收能量较弱，接收效率较低的问题，提出了一种通过控制激光雷达扫描方式和调整发光时序的方法来使GAP扫描点占总扫描点的比例尽可能的小，提高激光雷达的接收效率。
图1是根据本申请实施例的一种可选的激光雷达的控制方法的流程图，适用于采用APD阵列接收体制的激光雷达，如图1所示，该方法可以包括以下步骤：
步骤S102，对激光雷达进行调整。
具体的，可以通过调整扫描方式或者控制发光时序的方法来避开GAP扫描点。
步骤S104，在利用激光雷达发射激光脉冲后，在激光雷达的探测器上的第一落点接收激光脉冲的回波信号，第一落点的能量接收效率高于第二落点的能量接收效率，第二落点为不对激光雷达进行调整时回波信号在探测器上的落点。
上述第一落点为对激光雷达进行调整后回波信号的落点，第二落点为不调整时回波信号在探测器上的原始落点。采用本方案可以对某个具体脉冲的落点进行调整，此时，第一落点的能量接收效率高于第二落点的能量接收效率就是指，该脉冲在第一落点的能量接收效率高于在第二落点的能量接收效率；采用本方案还可以对部分或者全部脉冲的落点进行调整，此时，第一落点的能量接收效率高于第二落点的能量接收效率就是指，这部分或者全部脉冲在各自的第一落点的平均能量接收效率高于在各自的第二落点的平均能量接收效率。
通过上述步骤S102至步骤S104，对激光雷达进行调整；在利用激光雷达发射激光脉冲后，在激光雷达的探测器上的第一落点接收激光脉冲的回波信号，通过上述调整，使得第一落点的能量接收效率高于第二落点(即不对激光雷达进行调整时回波信号在探测器上的落点)的能量接收效率，可以解决相关技术中激光雷达的能量接收效率较低的技术问题。
本方案可以通过调整扫描控制的初始相位和发光时刻等方法来进行APD接收端GAP区域点的规避，降低扫描点非均匀接收的现象，可以极大的改善点云的质量，提升整体雷达性能，并且一定程度上降低功耗。下文结合具体实施方式进一步详述本申请的技术方案：
步骤1，建立激光脉冲的入射角与回波信号的能量接收效率之间的关联。
步骤11，获取激光雷达的探测器表面的区域划分信息，该区域划分信息用于表示探测器表面的第一区域(即正常APD通道接收区域，APD通道即APD单元)、第二区域(即部分GAP区域)以及第三区域(即GAP区域)，探测器表面的接收区域(即上述第一区域、第二区域以及第三区域)可根据实际发射系统的光斑大小进行划分，回波信号在第一区域的能量接收效率高于在第二区域的能量接收效率，回波信号在第二区域的能量接收效率高于在第三区域的能量接收效率。
关于APD接收阵列，如图2所示，在APD接收阵列上，每个APD单元的光敏面之间存在无法接收到光能量的间隔区域，也就是GAP区域。当光线入射到GAP区域的时候，对应的光能量无法被正常的转换为电信号并放大，导致这部分光能量损失。
图3所示为不同光线入射角度在GAP区域和正常APD通道接收区域上的分布，根据光学传输系统的特性可知，可以根据已知APD接收阵列上的像元排布方式和所占的面积比例大小，还有APD接收阵列像元与接收端透镜的焦距来计算出空间上入射的光线处于GAP区域时，入射角度的范围。
根据光学传输系统的特性，入射角度满足图4示出的映射关系：
P＝f*tan(θ)，
其中f为光学接收透镜的等效虚拟焦距，θ为光线与法平面的入射角度。P为光线聚焦在APD像元上的位置，利用每个区域(即GAP区域、部分GAP区域、正常APD通道接收区域)在光敏面的边缘为P1和P2，可以求出角度范围的两个极限值，如对于部分GAP区域：θgap＝arctan(P1/f)、θpart＝arctan(P2/f)，P1为GAP区域与部分GAP区域的交界线位置，P2为部分GAP区域与正常区域的交界线位置。
步骤12，确定激光脉冲的入射角的第一范围、第二范围、第三范围、第一能量接收效率、第二能量接收效率以及第三能量接收效率，第一能量接收效率为入射角位于第一范围时回波信号在第一区域的固定能量接收效率，第三能量接收效率为入射角位于第三范围时回波信号在第三区域的固定能量接收效率，第二能量接收效率为入射角位于第二范围时回波信号在第二区域的能量接收效率，第二能量接收效率的取值与激光脉冲的入射角相关。
若将能量接收效率进行标准化处理后，将第一区域的能量接收效率作为1，那么在第二区域的能量接收效率就在0到1之间，第三区域的能量接收效率接近0或者就是0。
如果发射的激光光斑尺寸在APD接收阵元上为APD单个通道的像元尺寸大小的一半，根据APD像元阵元上的排布可以获知空间上各个角度光线范围的入射结果，参见图5。
由上式可知接收效率满足以下角度关系：
Figure BDA0002814371720000071
θgap为图5中GAP区域与部分GAP区域的角度界限，θpart则为部分GAP区域与正常区域的角度界限，θall为正常区域与不可见区域的角度界限。
在上述公式中，当入射角θ小于θgap时，由于光线入射全部聚焦在GAP区域，所以接收效率为0，当入射角θ大于θgap但小于θpart时，由于部分光线入射到GAP区域，部分光线正常入射到APD像元上，所以实际的接收效率是和入射角θ有关系的函数，实际的关系需要按照如下方式根据光斑的能量分布和具体GAP大小进行计算：
g(θa,θe)＝g(θa)*g(θe)，其中，g(θa)和g(θe)分别为方位向和俯仰向的接收效率。
当入射角θ大于θpart、小于θall时，入射光线全部照射在APD像元尺寸上，所以这时候的接收效率为1。
根据图5的关系，以2*2的接收阵列为例，可以根据APD接收阵列上像元尺寸的排列方式和实际APD阵列接收负责的角度范围得出图6。
如图6所示，相同灰度的为一个区域，空域可以划分为GAP区域(即区域A)、部分GAP区域(即区域B)以及正常区域(即区域C)。
最终空间上扫描是二维的分布，所以上面针对APD的接收效率角度可以通过二维映射获取到新的接收效率随空间上二维角度分布的结果，如下式所示：
Figure BDA0002814371720000081
θgap为图5中GAP区域与部分GAP区域的角度界限，θpart则为部分GAP区域与正常区域的角度界限，θall为正常区域与不可见区域的角度界限，此处为了简便考虑，认为GAP区域沿方位向和沿俯仰向的角度范围是相等的，实际情况根据APD像元尺寸的大小不一样实际可能会有差异，同时实际光斑的能量分布，也就是激光的点扩展函数也会影响APD的接收效率，此处为了便于从原理的角度进行说明，假设为均匀分布。
此处以采用MEMS(全称为Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)微振镜扫描体制的激光雷达为例进行说明。MEMS微振镜扫描时会在空间上形成扫描线，以采用5*2的APD阵列接收进行说明，最终的扫描线和APD接收区域映射关系示意图参见图7。
从图7可知，有部分扫描点会落在APD像元(即APD单元)无法接收到光斑能量的GAP区域(即灰度较深的区域)，和部分扫描点落在APD像元只接收到了部分光斑能量的部分GAP区域(即灰度最浅的区域)，落在GAP区域的扫描点由于回来的能量无法被APD单元检测到，所以点云出现了丢失，落在部分GAP区域的扫描点由于回来的能量只有部分被APD单元检测接收，所以最远测距能力出现了衰减。
针对这些问题，本方案提出了一种通过调整扫描方式或者激光器发光时序的手段来控制各个扫描点的位置，使其尽可能的落在正常扫描区域，减少扫描点处于GAP区域从而导致点云缺失等问题。具体参见以下步骤：
步骤2，对激光雷达进行调整。具体包括以下三种实现方式：
其一是，对激光雷达发射激光脉冲的发射时刻进行调整。
在对激光雷达发射激光脉冲的发射时刻进行调整时，可获取激光脉冲的时间区间，时间区间(ti-Δt,ti+Δt)的起始时刻为激光脉冲的参考发射时刻ti减去时间测量冗余量Δt，时间区间的结束时刻为激光脉冲的参考发射时刻加上时间测量冗余量；从时间区间内选取目标发射时刻，激光脉冲在目标发射时刻发射时的能量接收效率不低于时间区间内任一发射时刻发射时的能量接收效率；将激光雷达发射激光脉冲的发射时刻调整为目标发射时刻。
具体地，通过控制激光器发光时序控制各个扫描点的位置的具体的操作实现方案如下：
针对第i个点的发光时刻ti，根据MEMS扫描的时刻ti可知MEMS的二维偏转角度为φa(ti),φe(ti)，Φa(ti)是方位向的出光角度，Φe(ti)是俯仰向的出光角度，MEMS的二维偏转角度和出光角度之间的关系见后面解释，满足倍增因子映射，是线性的关系，然后通过已知光学扩束系统的角度转换计算出最终实际的空间上光束出光角度为Φa(ti),Φe(ti)，由于已知空间上各个角度的对应的APD接收效率ρ＝g(θa,θe)，所以可以计算出对应发光时刻ti范围内的APD接收效率ρ(ti)；
针对第i个点的发光时刻ti，可以控制发光时刻在(ti-Δt,ti+Δt)的区间范围内，其中Δt的大小取决于实际的系统设计中的测量时序控制冗余量，见图8；
在第i个扫描点的扫描时刻ti的发光调节范围(ti-Δt,ti+Δt)内，可以根据APD的接收效率公式搜寻出一个目标发射时刻tiop∈(ti-Δt,ti+Δt使其满足下列等式：
Figure BDA0002814371720000101
由上式接收效率可知，当控制激光器在MEMS扫描到tiop时刻发光的时候，此时的APD接收效率是要大于在ti时刻发光的接收效率的；因此通过控制激光器的发光的时刻，使APD的接收效率实现了均匀分布，减少了GAP区域的影响；
最后，对MEMS的每个扫描点进行控制调节对应的最佳接收效率时刻，即可以将该点的APD接收效率增加，从而减少GAP扫描点的数量，提高整体的接收效率。
其二是，在对激光雷达的扫描方式进行调整时，以扫描单元通过MEMS实现为例，可对激光雷达的MEMS反射镜的初始相位进行调整，若扫描单元通过旋转机构等其他方式实现，也可利用相同或者相似的原理实现。
在对激光雷达的MEMS反射镜的初始相位进行调整时，可获取与激光雷达的MEMS反射镜的初始相位范围对应的时刻漂移范围(即Δt0的取值范围)，初始相位范围中任一初始相位对应于时刻漂移范围内的一个时刻漂移量；从时刻漂移范围内选取目标时刻漂移量，并从初始相位范围中选取对应于目标时刻漂移量的目标初始相位，其中，在按照目标初始相位扫描多个激光脉冲中的激光脉冲时的能量接收效率不低于未调整时的能量接收效率；将激光雷达的MEMS反射镜的初始相位调整为目标初始相位。
具体地，调整MEMS扫描的初始相位，使得扫描线的起始和结束时刻发生漂移，进而使每个点在空间上的分布有所差异，等效于在每个点的时刻上添加一个时刻偏移Δt0，MEMS扫描时一般符合正弦的扫描方式，因此初始相位φ0和时刻偏移Δt0之间的关系满足
Figure BDA0002814371720000111
其中f0为当时MEMS工作时的扫描频率。
于是原始各个点的时刻由t1,t2…ti变为t1+Δt0,t2+Δt0…ti+Δt0，图如9所示。
根据每个点的时刻位置t1,t2…ti，可以求出各个点对应的APD接收效率ρ(t1),ρ(t2)…ρ(ti)，然后修改后的各个点的时刻位置t1+Δt0,t2+Δt0…ti+Δt0可以解出新的APD接收效率ρ(t1+Δt0),ρ(t2+Δt0)…ρ(ti+Δt0)；
接下来就是通过调整Δt0的大小，使新的各个点的APD接收效率达到整体的最优化，具体可以参照如下准则：
Figure BDA0002814371720000112
N表示点的个数，i的取值为1至N，
另外可以根据各个点的APD接收效率来实现GAP区域不发光，非GAP区域发光的方式进行节省功耗的设计，比如说当ρ(ti)小于设定阈值的情况下，该点就可以不发光，从而降低整体设备功耗。
其三是，在对激光雷达的扫描方式进行调整时，以扫描单元通过MEMS扫描镜实现为例，还可对激光雷达的MEMS扫描镜扫描的扫描空间幅度进行调整，若扫描单元通过旋转机构等其他方式实现，也可利用相同或者相似的原理实现。
在对激光雷达的MEMS扫描镜扫描的扫描空间幅度进行调整时，可获取激光雷达的MEMS扫描镜的扫描空间的缩放范围；从缩放范围中选取目标缩放比例，第一能量接收效率之和不低于第二能量接收效率之和，第一能量接收效率之和为按照目标缩放比例对扫描空间进行缩放后的一个周期内所有激光脉冲的能量接收效率之和，第二能量接收效率之和为按照缩放范围内除目标缩放比例之外的任一缩放比例对扫描空间进行缩放后的相同周期内所有激光脉冲的能量接收效率之和；按照目标缩放比例对激光雷达的MEMS扫描镜扫描的扫描空间幅度进行缩放。
具体地，通过调节MEMS的扫描空间幅度来进行规避GAP点的方法，如下：
控制MEMS沿方位向或者俯仰向的扫描幅度范围，在整体的扫描幅度上进行比例放缩，参见图10，MEMS控制扫描范围进行俯仰向放缩调整的示意图如图10中上方的图所示，MEMS控制扫描范围进行方位向放缩调整的示意图如图10中下方的图所示；
同样根据上述方法，对于第i个点来说，可以根据MEMS放缩的比例解算出新的角度Φ'a(ti),Φ'e(ti)，这部分主要是MEMS镜偏转角度到实际激光光束经过扩束镜之后的出射角度，按照常规的扩束系统来说，假设MEMS的偏转角度是θm，那么经过扩束镜之后的出射角度就是θr＝f*θm，其中f是扩束镜的倍增因子，新的角度和MEMS偏转角度满足线性的关系。然后根据这个角度和已知的APD接收效率分布可以得出新的接收效率ρnew(ti)，对于这种新的接收效率判断准则也依照整体效率的改善，准则如下：
Figure BDA0002814371720000121
其中，N表示点的个数，i的取值为1至N。
以上实施例仅对MEMS激光雷达进行了详细说明。实际上只要采用APD阵列接收的激光雷达，均可以采用本方案的方案，通过调整扫描方式和/或控制发光时序的方法来避开扫描时产生的GAP点。
本方案通过调整MEMS扫描的幅度范围，控制俯仰向和方位向的扫描幅度，调整MEMS扫描的初始相位，或者控制各个点的发光时刻来调节各个点的接收系统效率，使其达到最优化接收，减少了GAP点，使扫描点的接收能量均匀，改善了点云质量。该方案的关键点在于：调节MEMS的扫描幅度范围(俯仰向和方位向)；调节MEMS扫描的初始相位；在不改变MEMS扫描的情况下，调节各个点的发光时刻；以上三点均可以独立应用，也可以互相结合达到最优化。该方案的有益效果在于，减少了GAP点，提升了整体点云质量，优化了系统的接收效率，一定程度上可以降低系统功耗。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
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根据上述实施例的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，本申请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一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种用于实施上述激光雷达的控制方法的激光雷达的控制装置。图11是根据本申请实施例的一种可选的激光雷达的控制装置的示意图，如图11所示，该装置可以包括：
调整单元1101，用于对激光雷达进行调整；
接收单元1103，用于在利用激光雷达发射激光脉冲后，在激光雷达的探测器上的第一落点接收激光脉冲的回波信号，其中，第一落点的能量接收效率高于第二落点的能量接收效率，第二落点为不对激光雷达进行调整时回波信号在探测器上的落点。
需要说明的是，该实施例中的调整单元1101可以用于执行本申请实施例中的步骤S102，该实施例中的接收单元1103可以用于执行本申请实施例中的步骤S104。
此处需要说明的是，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为装置的一部分可以运行在相应的硬件环境中，可以通过软件实现，也可以通过硬件实现。
通过上述模块，对激光雷达进行调整；在利用激光雷达发射激光脉冲后，在激光雷达的探测器上的第一落点接收激光脉冲的回波信号，通过上述调整，使得第一落点的能量接收效率高于第二落点(即不对激光雷达进行调整时回波信号在探测器上的落点)的能量接收效率，可以解决相关技术中激光雷达的能量接收效率较低的技术问题。
可选地，调整单元还用于执行以下至少之一：对激光雷达发射激光脉冲的发射时刻进行调整；对所述激光雷达的扫描方式进行调整，例如，对激光雷达的MEMS扫描镜扫描的初始相位进行调整，对激光雷达的MEMS扫描镜扫描的扫描空间幅度进行调整。
可选地，调整单元还用于获取激光脉冲的时间区间，其中，时间区间的起始时刻为激光脉冲的参考发射时刻减去时间测量冗余量，时间区间的结束时刻为激光脉冲的参考发射时刻加上时间测量冗余量；从时间区间内选取目标发射时刻，其中，激光脉冲在目标发射时刻发射时的能量接收效率不低于时间区间内任一发射时刻发射时的能量接收效率；将激光雷达发射激光脉冲的发射时刻调整为目标发射时刻。
可选地，调整单元还用于获取与激光雷达的MEMS反射镜的初始相位范围对应的时刻漂移范围，其中，初始相位范围中任一初始相位对应于时刻漂移范围内的一个时刻漂移量；从时刻漂移范围内选取目标时刻漂移量，并从初始相位范围中选取对应于目标时刻漂移量的目标初始相位，其中，在按照目标初始相位扫描多个激光脉冲中的激光脉冲时的能量接收效率不低于未调整时的能量接收效率；将激光雷达的MEMS反射镜的初始相位调整为目标初始相位。
可选地，调整单元还用于获取激光雷达的MEMS扫描镜的扫描空间的缩放范围；从缩放范围中选取目标缩放比例，其中，第一能量接收效率之和不低于第二能量接收效率之和，第一能量接收效率之和为按照目标缩放比例对扫描空间进行缩放后的一个周期内所有激光脉冲的能量接收效率之和，第二能量接收效率之和为按照缩放范围内除目标缩放比例之外的任一缩放比例对扫描空间进行缩放后的相同周期内所有激光脉冲的能量接收效率之和；按照目标缩放比例对激光雷达的MEMS扫描镜扫描的扫描空间幅度进行缩放。
可选地，调整单元还用于在对激光雷达进行调整之前，建立激光脉冲的入射角与回波信号的能量接收效率之间的关联。
可选地，调整单元还用于获取激光雷达的探测器表面的区域划分信息，激光雷达的探测器表面包括第一区域、第二区域以及第三区域，其中，回波信号在第一区域的能量接收效率高于在第二区域的能量接收效率，回波信号在第二区域的能量接收效率高于在第三区域的能量接收效率；确定激光脉冲的入射角的第一范围、第二范围、第三范围、第一能量接收效率、第二能量接收效率以及第三能量接收效率，其中，第一能量接收效率为入射角位于第一范围时回波信号在第一区域的固定能量接收效率，第三能量接收效率为入射角位于第三范围时回波信号在第三区域的固定能量接收效率，第二能量接收效率为入射角位于第二范围时回波信号在第二区域的能量接收效率，第二能量接收效率的取值与激光脉冲的入射角相关。
此处需要说明的是，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为装置的一部分可以运行相应的硬件环境中，可以通过软件实现，也可以通过硬件实现，其中，硬件环境包括网络环境。
根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种用于实施上述激光雷达的控制方法的服务器或终端，该终端或者服务器可以集成在激光雷达内，也可以通过网络或者通信线缆与雷达连接。
图12是根据本申请实施例的一种终端的结构框图，如图12所示，该终端可以包括：一个或多个(图中仅示出一个)处理器1201、存储器1203、以及传输装置1205，如图12所示，该终端还可以包括输入输出设备1207。
其中，存储器1203可用于存储软件程序以及模块，如本申请实施例中的激光雷达的控制方法和装置对应的程序指令/模块，处理器1201通过运行存储在存储器1203内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的激光雷达的控制方法。存储器1203可包括高速随机存储器，还可以包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器1203可进一步包括相对于处理器1201远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
上述的传输装置1205用于经由一个网络接收或者发送数据，还可以用于处理器与存储器之间的数据传输。上述的网络具体实例可包括有线网络及无线网络。在一个实例中，传输装置1205包括一个网络适配器(Network Interface Controller，NIC)，其可通过网线与其他网络设备与路由器相连从而可与互联网或局域网进行通讯。在一个实例中，传输装置1205为射频(Radio Frequency，RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
其中，具体地，存储器1203用于存储应用程序。
处理器1201可以通过传输装置1205调用存储器1203存储的应用程序，以执行下述步骤：
对激光雷达进行调整；
在利用所述激光雷达发射激光脉冲后，在所述激光雷达的探测器上的第一落点接收所述激光脉冲的回波信号，其中，所述第一落点的能量接收效率高于第二落点的能量接收效率，所述第二落点为不对所述激光雷达进行调整时所述回波信号在所述探测器上的落点。
处理器1201还用于执行下述步骤：
获取所述激光雷达的MEMS扫描镜的扫描空间的缩放范围；
从所述缩放范围中选取目标缩放比例，其中，第一能量接收效率之和不低于第二能量接收效率之和，所述第一能量接收效率之和为按照所述目标缩放比例对所述扫描空间进行缩放后的一个周期内所有所述激光脉冲的能量接收效率之和，所述第二能量接收效率之和为按照所述缩放范围内除所述目标缩放比例之外的任一缩放比例对所述扫描空间进行缩放后的相同周期内所有所述激光脉冲的能量接收效率之和；
按照所述目标缩放比例对所述激光雷达的MEMS扫描镜扫描的扫描空间幅度进行缩放。
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令终端设备相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：闪存盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取器(RandomAccess Memory，RAM)、磁盘或光盘等。
本申请的实施例还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以用于执行激光雷达的控制方法的程序代码。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以位于上述实施例所示的网络中的多个网络设备中的至少一个网络设备上。
可选地，在本实施例中，存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：
对激光雷达进行调整；
在利用所述激光雷达发射激光脉冲后，在所述激光雷达的探测器上的第一落点接收所述激光脉冲的回波信号，其中，所述第一落点的能量接收效率高于第二落点的能量接收效率，所述第二落点为不对所述激光雷达进行调整时所述回波信号在所述探测器上的落点。
可选地，存储介质还被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：
获取所述激光雷达的MEMS扫描镜的扫描空间的缩放范围；
从所述缩放范围中选取目标缩放比例，其中，第一能量接收效率之和不低于第二能量接收效率之和，所述第一能量接收效率之和为按照所述目标缩放比例对所述扫描空间进行缩放后的一个周期内所有所述激光脉冲的能量接收效率之和，所述第二能量接收效率之和为按照所述缩放范围内除所述目标缩放比例之外的任一缩放比例对所述扫描空间进行缩放后的相同周期内所有所述激光脉冲的能量接收效率之和；
按照所述目标缩放比例对所述激光雷达的MEMS扫描镜扫描的扫描空间幅度进行缩放。
在一个可选的实施例中，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述方法中任一实施例的步骤。
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
上述实施例中的集成的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，可以存储在上述计算机可读取的存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或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存储介质中，包括若干指令用以使得一台或多台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的客户端，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，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信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
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网络单元上。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。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种激光雷达的控制方法，其特征在于，包括：
对激光雷达进行调整；
在利用所述激光雷达发射激光脉冲后，在所述激光雷达的探测器上的第一落点接收所述激光脉冲的回波信号，其中，所述第一落点的能量接收效率高于第二落点的能量接收效率，所述第二落点为不对所述激光雷达进行调整时所述回波信号在所述探测器上的落点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述激光雷达进行调整包括以下至少之一：
对所述激光雷达发射所述激光脉冲的发射时刻进行调整；
对所述激光雷达的扫描方式进行调整。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述激光雷达发射所述激光脉冲的发射时刻进行调整包括：
获取所述激光脉冲的时间区间，其中，所述时间区间的起始时刻为所述激光脉冲的参考发射时刻减去时间测量冗余量，所述时间区间的结束时刻为所述激光脉冲的参考发射时刻加上时间测量冗余量；
从所述时间区间内选取目标发射时刻，其中，所述激光脉冲在所述目标发射时刻发射时的能量接收效率不低于所述时间区间内任一发射时刻发射时的能量接收效率；
将所述激光雷达发射所述激光脉冲的发射时刻调整为所述目标发射时刻。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述激光雷达的扫描方式进行调整包括：
对所述激光雷达的MEMS反射镜的初始相位进行调整；
对所述激光雷达的MEMS扫描镜的扫描空间幅度进行调整。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述激光雷达的MEMS反射镜的初始相位进行调整包括：
获取与所述激光雷达的MEMS反射镜的初始相位范围对应的时刻漂移范围，其中，所述初始相位范围中任一初始相位对应于所述时刻漂移范围内的一个时刻漂移量；
从所述时刻漂移范围内选取目标时刻漂移量，并从所述初始相位范围中选取对应于所述目标时刻漂移量的目标初始相位，其中，在按照所述目标初始相位扫描多个所述激光脉冲中的所述激光脉冲时的能量接收效率不低于未调整时的能量接收效率；
将所述激光雷达的MEMS反射镜的初始相位调整为所述目标初始相位。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述激光雷达的MEMS扫描镜的扫描空间幅度进行调整包括：
获取所述激光雷达的MEMS扫描镜的扫描空间的缩放范围；
从所述缩放范围中选取目标缩放比例，其中，第一能量接收效率之和不低于第二能量接收效率之和，所述第一能量接收效率之和为按照所述目标缩放比例对所述扫描空间进行缩放后的一个周期内所有所述激光脉冲的能量接收效率之和，所述第二能量接收效率之和为按照所述缩放范围内除所述目标缩放比例之外的任一缩放比例对所述扫描空间进行缩放后的相同周期内所有所述激光脉冲的能量接收效率之和；
按照所述目标缩放比例对所述激光雷达的MEMS扫描镜扫描的扫描空间幅度进行缩放。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的方法，其特征在于，在对所述激光雷达进行调整之前，所述方法还包括：
建立所述激光脉冲的入射角与回波信号的能量接收效率之间的关联。
8.一种激光雷达的控制装置，其特征在于，包括：
调整单元，用于对激光雷达进行调整；
接收单元，用于在利用所述激光雷达发射激光脉冲后，在所述激光雷达的探测器上的第一落点接收所述激光脉冲的回波信号，其中，所述第一落点的能量接收效率高于第二落点的能量接收效率，所述第二落点为不对所述激光雷达进行调整时所述回波信号在所述探测器上的落点。
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时执行上述权利要求1至7任一项中所述的方法。
10.一种电子装置，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计算机程序，其特征在于，所述处理器通过所述计算机程序执行上述权利要求1至7任一项中所述的方法。
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