CN112789522B - 一种目标物的反射率计算方法、装置及相关设备 - Google Patents

Abstract

一种目标物的反射率计算方法、装置及相关设备，以在实时处理系统中，简单精确的计算物体的反射率。所述方法包括：首先从接收端接收的目标物反射的回波信号中每相邻两份子回波信号到达接收端的时间间隔大于预设第一时间间隔的信号全部提取出来，分为n份子回波信号，其中，n为大于或等于1的正整数；然后计算提取出的n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率；最后将每一份子回波信号的子反射率累加获得目标物的反射率。

Description

一种目标物的反射率计算方法、装置及相关设备

技术领域

本申请涉及雷达领域，尤其涉及一种目标物的反射率计算方法、装置及相关设备。

背景技术

反射率是物体的固有属性之一，在现有技术中，反射率可以用于识别物体材料，例如，在车载雷达识别路标时，可以通过计算路标上的不同颜色的反射率，实现路标识别；在激光雷达识别空中不明飞行物时，可以通过确定目标空域内飞行物体的反射率，实现飞行物体的种类识别。因此，反射率的计算可以应用于智能交通、自动驾驶、大气环境监测、地理测绘、无人机侦查等领域。目前，反射率计算的方法主要有两种：(1)目标辐照特性建模法，该方法是基于双向反射分布函数(Bidirectional Reflectance Distrbtion Tunction，BRDF)等方法对目标物的反射特性进行建模后，较为精确地得到目标物在朗伯反射下反射光的能量、成分和偏振态等信息，再根据上述信息计算目标物的反射率。(2)强度信息反演法，该方法需要准确得知目标物回波的强度信息，将其带入雷达方程并对其他参数进行解耦后，得到反射率信息。与第一种方法相比，第二种方法不需要对目标物反射信息进行建模，可以通过简单的算法得到较为准确的反射率信息，可应用在实时处理系统中。

但是上述第一种方法在对目标物的反射特性进行建模时因需要得知入射角、粗糙度等信息，而且该方法所使用的模型复杂且需要一定的标定工作，往往需要通过离线计算，因此难以应用在实时处理系统中。上述第二种方法虽然可以应用于实时处理系统中，但是在进行估算时所使用的回波信号强度信息容易受到入射到目标物上的入射角、目标物几何形状等因素影响，受到影响后可能导致在该方法的计算过程中引入比较大的偏差，进而给反射率的准确计算带来困难。

因此如何在实时处理系统中，简单精确的计算物体的反射率，是亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种目标物的反射率计算方法、装置及相关设备，以在实时处理系统中，简单精确的计算物体的反射率。

第一方面，本申请实施例提供了一种目标物的反射率计算方法，可包括：从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号，其中，n份子回波信号中的每相邻两份子回波信号到达接收端的时间间隔大于预设第一时间间隔，n为大于或等于1的正整数；计算n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率；将n份子回波信号的子反射率累加获得目标物的反射率。

通过第一方面提供的方法，本申请实施例可以在接收端接收的目标物体的回波信号中提取出n份子回波信号后，再计算n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率，最后将n份子反射率累加获得目标区域内物体或者目标物的反射率。其中，因为同一个目标物体的同一部分拥有相同或相似的材质、入射角以及与接收端之间的距离，所以被该部分反射回接收端的信号强度都是相似且时间间隔相近的信号。假若，目标物有两个不同距离的两个部位，即使该两个部位拥有相同的材质和形状，只要距离接收端之间的距离不同，则到达接收端的时间也就不同，进而该两个部位反射回接收端的信号的时间间隔大于预设第一时间间隔，因此，不能认为该两个部位是同一个目标物的同一部分。因此，若接收端接收从目标物反射回的任意两个回波的时间在预设第一时间间隔内时，则可以认为该两个回波可以属于同一个目标物的同一部分反射回接收端的子回波信号。进一步的，本申请实施例可以按照上述规则从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号，可以理解的是，一份子回波信号代表一个物体或一个物体的某一部分，这种从系统响应的角度出发，将发射信号所经历的过程当做一个系统，利用系统的整体响应逐步去耦合，然后进行反演的方法进行反射率计算的方法，与现有技术计算反射率的方法相比，可以将反射率估计的误差限制在一个比较小的范围内，有效解决目标物形状、入射角等引起的反射率估计模糊问题。其中，还需要说明的是，从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出的n份子回波信号可以是在回波信号中把符合条件的子回波信号全部提取出来，分为n份子回波信号，还可以是在符合条件的全部子回波信号中选择性的提取其中的n份信号为子回波信号，n为大于或等于1的正整数。因此，将回波信号提取n份子回波信号，计算n份子回波信号的子反射率后再累加获得整个目标物反射率的方法，避免了因发射信号受到入射角、目标物几何形状对计算目标物反射率的影响，而且方法简单，可以应用在实时处理系统中，简单精确的计算物体的反射率，提高了反射率的计算精度和效率。

在一种可能实现的方式中，n份子回波信号中的每一份子回波信号的信号强度大于信号强度阈值。本申请实施例在提取n份子回波信号时需要将信号强度不大于信号强度阈值的回波剔除，因为只有当回波信号强度在信号强度阈值以上时，才认为该回波信号是目标物反射回接收端的回波信号，若回波信号的强度太弱则可以认为是干扰，所以可以忽略该回波信号。例如：信号强度阈值的大小可以设置为虚警概率为千分之一时对应的信号强度，需要说明的是，在激光雷达检测物体的应用场景下，虚警概率是指在激光雷达探测的过程中，采用门限检测的方法时由于噪声的普遍存在和起伏，会提升实际不存在目标物体却被激光雷达判断为有目标物体的概率。因此，每一份子回波信号的信号强度大于信号强度阈值，可以有效的降低其他干扰对计算目标物反射率的影响，提高了计算物体反射率的精度。

在一种可能实现的方式中，上述从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号之前，该方法还包括：通过最小二乘法或最小均方差法对回波信号进行响应估计，获得回波信号对应的m个冲激响应，m为大于或等于1的正整数；从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号之后，还包括：根据m个冲激响应，计算n份子回波信号中每一份子回波信号对应的一个或多个冲激响应的冲激响应值；计算n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率包括：根据每一份子回波信号对应的一个或多个冲激响应的冲激响应值计算对应的子回波信号的子反射率。本申请实施例在提取n份子回波信号前，可以将回波信号由时域信号转变为频域信号的冲激响应，该冲激响应可以与发射信号卷积后得到反射回接收端的回波信号，因此，回波信号对应的冲激响应能够直观的表现出发射信号在某一时刻目标物反射回的信号强度，即子回波信号对应的一个或多个冲激响应的冲激响应值，可以表示在某一时刻由该子回波信号代表的目标物将发射信号反射回接收端的信号强度。又因为，物体的反射率是投射到物体上面被反射的辐射能与投射到物体上的总辐射能之比，所以在实时处理系统中，可以直接利用子回波信号对应的一个或多个冲激响应的冲激响应值，计算对应的子回波信号的子反射率后，再进一步的确定整个目标物的反射率。其中，需要说明的是，上述每个子回波代表多个满足预设距离阈值物体中任意一个物体或者一个物体满足预设距离阈值的不同部分，子回波信号的冲激响应的时延代表了物体的形状与入射角特征，冲激响应的幅度代表了物体的反射率特征，而且该子回波对应的冲激响应的幅度之和表征了该物体的反射率强度；各个子回波冲激响应幅度的叠加表征了一次发射脉冲或发射信号到目标物体反射回来的反射率均值。综上所述，这种简单精确的计算方式，可以有效解决反射率计算中的目标物形状、入射角引起的模糊问题，在提高了反射率的计算精度和效率的同时，还可以更直观的区分出不同物体反射率的区别。

在一种可能实现的方式中，上述从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号，包括：根据m个冲激响应确定z个冲激响应集合，其中，每一个冲激响应集合中包括的多个冲激响应中的任意相邻两个冲激响应之间的时间间隔在预设第二时间间隔内，z个冲激响应集合中任意两个冲激响应集合之间的交集为空集，预设第二时间间隔为小于预设第一时间间隔的预设时间间隔，z为大于或等于n的正整数，且m为大于或等于z的正整数；去除z个冲激响应集合的每一个冲激响应集合中冲激响应值小于响应阈值的冲激响应后，获得n个冲激响应集合，n个冲激响应集合与n份子回波信号一一对应，且包括n份子回波信号对应的冲激响应。本申请实施例从m个冲激响应中确定出n个冲激响应集合，该n个冲激响应集合中每一个冲激响应集合都分别对应n份子回波信号中的一份子回波信号，n个冲激响应集合中每一个冲激响应集合中包括一个或多个冲激响应值均大于响应阈值的冲激响应，而且该一个或多个冲激响应在m个冲激响应中与其相邻的至少一个冲激响应之间的时间间隔小于预设第二时间间隔。需要说明的是，在判断冲激响应值与响应阈值之间的大小关系时，可以理解为冲激响应的绝对幅度值与响应阈值之间的大小关系。因此，本申请实施例准确地从多个目标物或者不规则几何形状的目标物中，确定出来自于同一个目标物或者一个目标物相同部分的回波，进而避免后续在反射率的计算过程中目标物几何形状、入射角等因素影响，提高了反射率的计算精度。

在一种可能实现的方式中，上述从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号，包括：根据回波信号确定k个信号集合，其中，每一个信号集合中包括的多个回波中的每相邻两个回波到达接收端的时间间隔在预设第三时间间隔内，k个信号集合中任意两个信号集合之间的交集为空集，k为大于或等于n的正整数；确定k个信号集合的每一个信号集合中所有回波的幅度门限；去除k个信号集合的每一个信号集合中所有幅度门限小于预设幅度门限阈值的回波后，获得n个信号集合，n个信号集合与n份子回波信号一一对应。本申请实施例，从k个信号集合中确定出的n个信号集合中，每一个信号集合都分别对应n份子回波信号中的一份子回波信号，n个信号集合中每一个信号集合中都包括一个或多个幅度门限均大于预设幅度门限阈值的回波，而且该一个或多个回波在到达接收端时与其相邻的至少一个回波之间的时间间隔小于预设第三时间间隔，需要说明的是，当输出信噪比不是按比例随着输入信噪比下降，而是急剧恶化，就是当包络检波器的输入信噪比降低到一个特定的数值后，检波器的输出信噪比出现急剧下降的一种现象为门限效应。可以理解的是，这个幅度门限可以是激光雷达的虚警门限或其他门限。在从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号时，即需要满足一定幅度门限(如：虚警门限或其他门限)以保证提取出的子回波信号对应的为真实目标物而不是其它干扰。综上所述，本申请实施例通过确定信号集合中满足幅度门限的信号提取为子回波信号，可以较为准确地从目标区域内多个目标物或者不规则几何形状的目标中，确定出来自真实目标物的回波，进而避免后续在反射率的计算过程中受到干扰目标物等因素影响，提高了反射率的计算精度。

在一种可能实现的方式中，上述计算n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率之前，还包括：确定n份子回波信号中每一份子回波信号中对应的所有冲激响应的冲激响应值；计算n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率，包括：根据n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值，计算n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率。本申请实施例在计算子反射率之前，需要确定提取的n份子回波信号中每一份子回波信号中对应的所有冲激响应的冲激响应值，然后根据该冲激响应值计算每一份子回波信号的子反射率。子回波信号对应的冲激响应能够直观的表现出发射信号在某一时刻目标物反射回的信号强度，冲激响应不同的时延代表了目标物与接收端之间距离的差别，而且子回波信号对应的冲激响应个数也可以代表反射信号能量所分配份数，即，目标物体反射回接收端的信号将分配为不同时间延迟、不同能量的若干份。因此，利用目标物的冲激响应计算反射率的方法可以在实时处理系统中，简单精确的计算物体的反射率。

在一种可能实现的方式中，上述根据n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值，计算n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率，包括：根据激光在大气中的单程透射率、接收光学系统的效率、接收端的有效接收面积，确定第一比值；将n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值与第一比值分别相乘后累加，获得n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率。在本申请实施例中，首先根据激光在大气中的单程透射率、接收光学系统的效率、接收端的有效接收面积等，确定第一比值，因为第一比值可以代表反射的回波信号在大气和接收端等中受到的影响，所以再将该第一比值与代表接收信号与发射信号比值的冲激响应值相乘后累加计算获得的n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率可以更加精确，其中，冲激响应值为冲激响应的幅度值。这种利用激光在大气中的单程透射率、接收光学系统的效率、接收端的有效接收面积与目标物的冲激响应计算反射率的方法可以在实际生活的实时处理系统中，简单精确的计算物体的反射率。

在一种可能实现的方式中，上述根据n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值，计算n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率包括：根据n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值通过子反射率计算公式，计算n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率，其中，子反射率计算公式为：

其中，ρ_i为所述n份子回波信号中第i份子回波信号的子反射率，τ_a为激光在大气中的单程透射率，η_R为接收光学系统的效率，A_r为所述接收端的有效接收面积，θ为所述发射端的发射光学系统光轴与目标法向ON的夹角，R_ij为第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的目标物与所述接收端之间的距离，

为所述n份子回波信号中第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的冲激响应值，P_rij为第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的激光接收功率，P_Tij为第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的激光发射功率，i＝1、2、3……n，j为大于或等于1的正整数，需要说明的是，冲激响应值h_ij是指冲激响应的幅度值。在本申请实施例中，子反射率计算公式是利用雷达方程反演出的反射率计算公式，本申请实施例在计算第i份子回波信号的子反射率时，将

视为一个冲激响应的冲激响应值，用于代表发射信号在某一时刻目标物反射回的信号强度，因此可以根据第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的冲激响应值获得的第i份子回波信号对应目标物的反射率信息，降低了反射率的计算难度。

在一种可能实现的方式中，上述n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值为去除上述接收端、信道和发射端中的一个或多个影响因素后的冲激响应值，影响因素包括损耗、滤波、衰减中的一种或多种。在本申请实施例中，在回波信号从接收端接收后，到通过探测器进行模数转换，再到处理器对转换后的信号进行处理的过程中，一方面会受到接收端、探测器等器件(例如：雪崩光电二极管、跨阻放大器、低通滤波器、模拟数字转换器等)的损耗、滤波或衰减的影响，另一方面由于接收端的效率、损耗也会给信号带来变化。因此在计算子反射率之前，需要将这些影响因素进行去耦合，再将去除影响后的冲激响应的值代入公式计算，能够得到更加精准的反射率结果。可以理解的是，去除影响后的冲激响应的值也为冲激响应的幅度值，去耦合的方法包括但不限于实际标定、器件与系统建模或二者的结合等。

在一种可能实现的方式中，上述将n份子反射率累加获得目标物的反射率，包括：根据反射率计算公式，将n份子反射率累加获得目标物的反射率，其中，上述反射率计算公式为

ρ_i为所述n份子回波信号中第i份子回波信号的子反射率，i＝1、2、3……n。在本申请实施例中，要得到目标物的总反射率信息，需要将所有的子回波信号分别通过雷达方程进行反演，得到子反射率信息，然后进行叠加得到总反射率即目标的反射率值。该方法将一个整体分为n份后再累加，而且在计算其中一份时不需要得知入射角、粗糙度等信息，模型简单而且不需要进行标定，能较好地适用于实时处理系统中，简单精确的计算物体的反射率。

在一种可能实现的方式中，上述预设第一时间间隔为所述目标物上、距离大于或者等于预设距离阈值的两个反射点分别反射的两个回波信号到达接收端的时间间隔。在本申请实施例中，需要说明的是，预设第一时间间隔是预先设置的、目标物上距离大于或者等于预设距离阈值的、两个反射点(该两个反射点可以是不同物体上的两个反射点，也可以是同一个物体上的不同反射点)反射的所述回波信号到达所述接收端的时间间隔，相当于回波信号的脉冲宽度，因此，计算目标物的反射率时，当每相邻两份子回波信号到达所述接收端的时间间隔大于预设第一时间间隔时，则认为是该两个反射点属于两个不同物体或者同一物体的不同部分。分别计算目标物不同部分的反射率后再累加，可以避免因发射信号受到入射角、目标物几何形状对计算目标物反射率的影响，提高了反射率的计算精度和效率。

第二方面，本申请实施例提供了一种目标物的反射率计算装置，其特征在于，包括：

提取单元，用于从接收端接收的目标物反射回波信号中提取出n份子回波信号，其中，上述n份子回波信号中的每相邻两份子回波信号到达上述接收端的时间间隔大于预设第一时间间隔，n为大于或等于1的正整数；

子反射率单元，用于计算上述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率；

反射率单元，用于将n份子回波信号的子反射率累加获得目标物的反射率。

在一种可能实现的方式中，n份子回波信号中的每一份子回波信号的信号强度大于信号强度阈值。

在一种可能实现的方式中，上述装置还包括：响应估计单元，用于在从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号之前，通过最小二乘法或最小均方差法对上述回波信号进行响应估计，获得上述回波信号对应的m个冲激响应，m为大于或等于1的正整数；第一确定单元，用于在从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号之后，根据m个冲激响应，计算n份子回波信号中每一份子回波信号对应的一个或多个冲激响应的冲激响应值；计算n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率包括：根据每一份子回波信号对应的一个或多个冲激响应的冲激响应值计算对应的子回波信号的子反射率。

在一种可能实现的方式中，上述提取单元具体用于：根据上述m个冲激响应确定z个冲激响应集合，其中，每一个冲激响应集合中包括的多个冲激响应中的任意相邻两个冲激响应之间的时间间隔在预设第二时间间隔内，上述z个冲激响应集合中任意两个冲激响应集合之间的交集为空集，上述预设第二时间间隔为小于预设第一时间间隔的预设时间间隔，z为大于或等于n的正整数，且m为大于或等于z的正整数；去除上述z个冲激响应集合的每一个冲激响应集合中冲激响应值小于响应阈值的冲激响应后，获得n个冲激响应集合，上述n个冲激响应集合与上述n份子回波信号一一对应，且包括上述n份子回波信号对应的冲激响应。

在一种可能实现的方式中，上述提取单元具体用于：根据上述回波信号确定k个信号集合，其中，每一个信号集合中包括的多个回波中的每相邻两个回波到达上述接收端的时间间隔在预设第三时间间隔内，上述k个信号集合中任意两个信号集合之间的交集为空集，k为大于或等于n的正整数；确定上述k个信号集合的每一个信号集合中所有回波的幅度门限；去除上述k个信号集合的每一个信号集合中所有幅度门限小于预设幅度门限阈值的回波后，获得n个信号集合，上述n个信号集合与上述n份子回波信号一一对应。

在一种可能实现的方式中，上述装置还包括：第二确定单元，用于在上述计算上述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率之前，确定上述n份子回波信号中每一份子回波信号中对应的所有冲激响应的冲激响应值；上述子反射率单元具体用于：根据上述n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值，计算上述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率。

在一种可能实现的方式中，上述子反射率单元具体用于：根据激光在大气中的单程透射率、接收光学系统的效率、接收端的有效接收面积，确定第一比值；将n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值与第一比值分别相乘后累加，获得n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率。

在一种可能实现的方式中，上述子反射率单元具体用于：根据n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值通过子反射率计算公式，计算n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率，其中，子反射率计算公式为：

其中，ρ_i为上述n份子回波信号中第i份子回波信号的子反射率，τ_a为激光在大气中的单程透射率，η_r为接收光学系统的效率，A_r为上述接收端的有效接收面积，θ为上述发射端的发射光学系统光轴与目标法向ON的夹角，R_ij为第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的目标物与上述接收端之间的距离，

为上述n份子回波信号中第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的冲激响应值，P_Rij为第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的激光接收功率，P_Tij为第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的激光发射功率，i＝1、2、3……n，j为大于或等于1的正整数。

在一种可能实现的方式中，上述n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值为去除上述接收端、信道和发射端中的一个或多个影响因素后的冲激响应值，上述影响因素包括损耗、滤波、衰减中的一种或多种。

在一种可能实现的方式中，上述反射率单元具体用于：根据反射率计算公式，将n份子反射率累加获得目标物的反射率，其中，上述反射率计算公式为

ρ_i为上述n份子回波信号中第i份子回波信号的子反射率，i＝1、2、3……n。

在一种可能实现的方式中，上述预设第一时间间隔为所述目标物上、距离大于或者等于预设距离阈值的两个反射点分别反射的两个回波信号到达接收端的时间间隔。

第三方面，本申请实施例提供了一种激光雷达，其特征在于，包括：接收端和处理器；其中，上述接收端，用于接收目标物反射的回波信号；上述处理器，用于：从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号，其中，上述n份子回波信号中的每相邻两份子回波信号到达上述接收端的时间间隔大于预设第一时间间隔，n为大于或等于1的正整数；计算上述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率；将n份子回波信号的子反射率累加获得目标物的反射率。

在一种可能实现的方式中，上述接收端，具体用于接收目标物反射的模拟回波信号；上述激光雷达还包括探测器，上述接收端、上述处理器分别与上述探测器耦合；上述探测器，用于将上述接收端接收的上述模拟回波信号进行模数转换，并将进行模数转换后的回波信号发送给上述处理器；上述处理器，具体用于：从上述进行模数转换后的回波信号中提取出n份子回波信号，其中，上述n份子回波信号中的每相邻两份子回波信号对应的模拟回波信号到达上述接收端的时间间隔大于预设第一时间间隔，n为大于或等于1的正整数；计算上述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率；将n份子回波信号的子反射率累加获得目标物的反射率。

在一种可能实现的方式中，n份子回波信号中的每一份子回波信号的信号强度大于信号强度阈值。

在一种可能实现的方式中，上述处理器用于从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号之前，上述处理器还用于：通过最小二乘法或最小均方差法对上述回波信号进行响应估计，获得上述回波信号对应的m个冲激响应，m为大于或等于1的正整数；上述处理器用于从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号之后，上述处理器还用于：根据m个冲激响应，计算n份子回波信号中每一份子回波信号对应的一个或多个冲激响应的冲激响应值；计算n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率包括：根据每一份子回波信号对应的一个或多个冲激响应的冲激响应值计算对应的子回波信号的子反射率。

在一种可能实现的方式中，上述处理器用于从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号时，上述处理器具体用于：根据上述m个冲激响应确定z个冲激响应集合，其中，每一个冲激响应集合中包括的多个冲激响应中的任意相邻两个冲激响应之间的时间间隔在预设第二时间间隔内，上述z个冲激响应集合中任意两个冲激响应集合之间的交集为空集，上述预设第二时间间隔为小于预设第一时间间隔的预设时间间隔，z为大于或等于n的正整数，且m为大于或等于z的正整数；去除上述z个冲激响应集合的每一个冲激响应集合中冲激响应值小于响应阈值的冲激响应后，获得n个冲激响应集合，上述n个冲激响应集合与上述n份子回波信号一一对应，且包括上述n份子回波信号对应的冲激响应。

在一种可能实现的方式中，上述处理器用于从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号时，上述处理器具体用于：根据上述回波信号确定k个信号集合，其中，每一个信号集合中包括的多个回波中的每相邻两个回波到达上述接收端的时间间隔在预设第三时间间隔内，上述k个信号集合中任意两个信号集合之间的交集为空集，k为大于或等于n的正整数；确定上述k个信号集合的每一个信号集合中所有回波的幅度门限；去除上述k个信号集合的每一个信号集合中所有幅度门限小于预设幅度门限阈值的回波后，获得n个信号集合，上述n个信号集合与上述n份子回波信号一一对应。

在一种可能实现的方式中，上述处理器用于计算上述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率之前，上述处理器还用于：确定上述n份子回波信号中每一份子回波信号中对应的所有冲激响应的冲激响应值；上述处理器用于计算上述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率时，上述处理器具体用于：根据上述n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值，计算上述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率。

在一种可能实现的方式中，上述处理器用于根据上述n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值，计算上述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率时，上述处理器具体用于：根据激光在大气中的单程透射率、接收光学系统的效率、接收端的有效接收面积，确定第一比值；将n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值与第一比值分别相乘后累加，获得n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率。

在一种可能实现的方式中，上述处理器用于根据上述n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值，计算上述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率时，上述处理器具体用于：根据n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值通过子反射率计算公式，计算n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率，其中，子反射率计算公式为：

其中，ρ_i为上述n份子回波信号中第i份子回波信号的子反射率，τ_a为激光在大气中的单程透射率，η_r为接收光学系统的效率，A_r为上述接收端的有效接收面积，θ为上述发射端的发射光学系统光轴与目标法向ON的夹角，R_ij为第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的目标物与上述接收端之间的距离，

为上述n份子回波信号中第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的冲激响应值，P_Rij为第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的激光接收功率，P_Tij为第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的激光发射功率，i＝1、2、3……n，j为大于或等于1的正整数。

在一种可能实现的方式中，上述n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值为去除上述接收端、信道和发射端中的一个或多个影响因素后的冲激响应值，上述影响因素包括损耗、滤波、衰减中的一种或多种。

在一种可能实现的方式中，上述处理器用于将n份子反射率累加获得目标物的反射率时，上述处理器具体用于：根据反射率计算公式，将n份子反射率累加获得目标物的反射率，其中，上述反射率计算公式为

ρ_i为上述n份子回波信号中第i份子回波信号的子反射率，i＝1、2、3……n。

在一种可能实现的方式中，上述预设第一时间间隔为所述目标物上、距离大于或者等于预设距离阈值的两个反射点分别反射的两个回波信号到达接收端的时间间隔。

第四方面，本申请实施例提供一种服务设备，该服务设备中包括处理器，处理器被配置为支持该服务设备执行第一方面提供的一种目标物的反射率计算方法中相应的功能。该服务设备还可以包括存储器，存储器用于与处理器耦合，其保存该服务设备必要的程序指令和数据。该服务设备还可以包括通信接口，用于该服务设备与其他设备或通信网络通信。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序，该计算机程序包括指令，当该计算机程序被计算机执行时，使得计算机可以执行上述第二方面中的目标物的反射率计算装置所执行的流程。

第六方面，本申请实施例提供一种计算机存储介质，用于储存为上述第二方面提供的一种目标物的反射率计算装置所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方面所设计的程序。

第七方面，本申请实施例提供了一种芯片系统，该芯片系统包括处理器，用于支持网络设备实现上述第一方面中所涉及的功能。在一种可能的设计中，所述芯片系统还包括存储器，所述存储器，用于保存数据发送设备必要的程序指令和数据。该芯片系统，可以由芯片构成，也可以包含芯片和其他分立器件。

第八方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括上述第一方面中的任意一种实现方式所提供的处理芯片以及耦合于所述芯片的分立器件。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。

图1是本申请实施例提供的一种基于强度反演的反射率计算方法流程示意图。

图2是本申请实施例提供的一种反射率的能量估计示意图。

图3是本申请实施例提供的一种基于强度反演方法的雷达系统架构图。

图4是本申请实施例提供的一种激光雷达系统框架示意图。

图5A是本申请实施例提供的一种目标物的反射率计算方法的流程示意图。

图5B是本申请实施例提供的一种从m个冲激响应中确定出n个冲激响应集合的示意图。

图5C是本申请实施例提供的一种回波信号的波形图。

图5D是本申请实施例提供的该一种回波信号对应的冲激响应示意图。

图5E是本申请实施例提供的一种目标物的反射率计算方法与上述方案二中一种基于强度反演的反射率计算方法的计算结果对比图。

图6是本申请实施例提供的另一种目标物的反射率计算方法的流程示意图。

图7是本申请实施例提供的一种目标物的反射率计算装置的结构示意图。

图8是本申请实施例提供的另一种目标物的反射率计算装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例进行描述。

本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，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。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本说明书中使用的术语“部件”、“模块”、“系统”等用于表示计算机相关的实体、硬件、固件、硬件和软件的组合、软件、或执行中的软件。例如，部件可以是但不限于，在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。通过图示，在计算设备上运行的应用和计算设备都可以是部件。一个或多个部件可驻留在进程和/或执行线程中，部件可位于一个计算机上和/或分布在2个或更多个计算机之间。此外，这些部件可从在上面存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。部件可例如根据具有一个或多个数据分组(例如来自与本地系统、分布式系统和/或网络间的另一部件交互的二个部件的数据，例如，通过信号与其它系统交互的互联网)的信号通过本地和/或远程进程来通信。

首先，对本申请中的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。

(1)反射率，投射到物体上面被反射的辐射能与投射到物体上的总辐射能之比，称为该物体的反射率。这是针对所有波长而言，应称为全反射率，通常简称为反射率。

(2)最小二乘法(Least Squares Method，LS)，又称最小平方法，是一种数学优化技术，通过最小化误差的平方和寻找数据的最佳函数匹配。利用最小二乘法可以简便地求得未知的数据，并使得这些求得的数据与实际数据之间误差的平方和为最小。

(3)最小均方误差(Minimum Mean-Square Error，MMSE)，是在某一约束条件下，均方误差的最小值，MMSE的优化目标是为了使基于接收数据的估计值和目标数据的均方误差最小化，其中，均方误差(mean-square error,MSE)是反映估计量与被估计量之间差异程度的一种度量。

(4)回波，回波即反射波。因为波的发送实际上也是能量的传送过程，所以当接收端不能完全吸收波的能量时(如，阻抗不匹配时)，波的一部分能量会被反射回来，就形成了回波。是指通过不同于正常路径的其他途径而到达给定点上的信号，在该点上，此信号有足够的大小和时延，以致可觉察出它与由正常路径传送来的信号有区别。

(5)冲激响应，系统在单位冲激函数激励下引起的零状态响应被称之为该系统的“冲激响应”。它与系统的传递函数互为傅里叶变换关系，而且冲激响应是完全由系统本身的特性所决定，与系统的激励源无关，是用时间函数表示系统特性的一种常用方式。在连续时间系统中，任一个信号可以分解为具有不同时延的冲激信号的叠加，进而在进行实际分析时，可通过电路分析法求解微分方程或采用解卷积的方法，计算出系统的冲激响应。

(6)激光雷达(Light Detection And Ranging，LiDAR)，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。其工作原理是向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较，作适当处理后,就可获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别。它由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等组成，激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去，光接收机再把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲，送到显示器。

(7)双向反射分布函数(Bidirectional Reflectance Distrbtion Function，BRDF)是用来定义给定入射方向上的辐射照度如何影响给定出射方向上的辐射率。更笼统地说，它描述了入射光线经过某个表面反射后如何在各个出射方向上分布这可以是从理想镜面反射到漫反射、各向同性或者各向异性的各种反射。

(8)模拟数字转换器(Analog Digital Converter，ADC)，即模数变换器，也简称“模数转换器”，是一种把模拟量转换为数字量的装置。在计算机控制系统中，须经各种检测装置，以连续变化的电压或电流作为模拟量，随时提供被控制对象的有关参数(如速度、压力、温度等)而进行控制。但是由于计算机的输入必须是数字量，所以需用模数转换器达到控制目的。

(9)雪崩光电二极管(Avalanche photodiode，APD)，又称累崩光电二极管或崩溃光二极体，是一种半导体光检测器，其原理类似于光电倍增管。

(10)跨阻放大器(Trans Impedance Amplifier，TIA)，是放大器类型的一种，放大器类型是根据其输入输出信号的类型来定义的。在电学范畴，假设放大器增益A＝Y/X，Y为输出，X为输入。由于表征一个信号不是用电压就是电流，所以组合一下就有4种放大器，当输入为电流信号，输出为电压信号时，A＝Y(电压)/X(电流)，具有电阻的量纲，所以一般称之为跨阻放大器。

(11)低通滤波器(Low-Pass Filter，LPF)容许低频信号通过，但减弱(或减少)频率高于截止频率的信号的通过。低通滤波器在信号处理中的作用等同于其它领域如金融领域中移动平均数(moving average)所起的作用；这两个工具都是通过剔除短期波动、保留长期发展趋势提供了信号的平滑形式。

(12)离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform，DFT)，是傅里叶变换在时域和频域上都呈离散的形式，将信号的时域采样变换为其离散时间傅里叶变换的频域采样。在形式上，变换两端(时域和频域上)的序列是有限长的，而实际上这两组序列都应当被认为是离散周期信号的主值序列。即使对有限长的离散信号作DFT，也应当将其看作其周期延拓的变换。在实际应用中通常采用快速傅里叶变换计算DFT。

(13)维纳滤波，一种以最小平方为最优准则的线性滤波器。在一定的约束条件下，其输出与一给定函数(通常称为期望输出)的差的平方达到最小，通过数学运算最终可变为一个托布利兹方程的求解问题。维纳滤波器又被称为最小二乘滤波器或最小平方滤波器，目前是基本的滤波方法之一。

(14)数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)，即信号数字化处理。将事物的运动变化转变为一串数字，并用计算的方法从中提取有用的信息，以满足我们实际应用的需求。

其次，分析并提出本申请的应用场景以及所具体要解决技术问题。

应用场景：在现有技术中，激光雷达是采用从紫外波段到远红外波段(250nm-11um)电磁波，通过探测目标的散射光特性来获取目标相关信息的光学遥感技术。激光雷达具有高测量精度、精细的时间和空间分辨率，能完成测距、目标探测、跟踪和成像识别等功能，可应用于智能交通、自动驾驶、大气环境监测、地理测绘、无人机等领域。在激光雷达的应用场景中，目标物的反射率信息可以提供诸如颜色、材质、形状等各种物体的重要信息，给物体分割、目标识别等提供重要帮助。关于反射率计算的技术包括下述方案：

方案一，该方法首先获取标准反射率物体的第一实测反射率，然后根据标准物体的真实反射率与实测反射率进行对比，计算得到标准物体处于该位置的光路衰减值。根据光路衰减值计算补偿值，对第一实测反射率进行补偿，得到真实的反射率信息。例如：目标辐照特性建模法，基于双向反射分布函数等方法对目标物的反射特性进行建模，可以较为精确地得到朗伯反射下反射光的能量、成分和偏振态等信息。

方案二，现有算法为了提高强度估计的准确性，采用能量估计与线性拟合的方法。例如：根据强度信息反演法，该方法需要准确得知目标物回波的强度信息，将其带入雷达方程对其他参数进行解耦和得到反射率信息。请参考附图1、附图2和附图3，图1是本申请实施例提供的一种基于强度反演的反射率计算方法流程示意图，图2是本申请实施例提供的一种反射率的能量估计示意图，适用于该方案的反射率计算流程，图3是本申请实施例提供的一种基于强度反演方法的雷达系统架构图。如图1所示，激光雷达10接收回波信号322，激光雷达10中的探测器302包含光敏原件304、放大器306、时间/数字转换器308，积分器310和模拟/数字转换器312等，其中，放大器306包括跨阻放大器316和电压增益放大器318。时间/数字转换器308和对应的数据通道324、以及模拟/数字转换器312和对应的数据通道326在发射信号发出后均保持工作直至反射信号接收完成。如图2所示，时间/数字转换器308针对信道1产生两个停止(406,410)，针对信道2产生两个停止(408,412)。信号的斜率可以由这几个时间戳进行计算，然后通过线性拟合等方法估计回波脉冲的最大值(即峰值)。考虑到噪声等影响因素的存在，仅依赖于时间/数字转换器308的输出进行反射能量的估计值可能是不准确的，因此，现有方案还可以包含平行于时间/数字转换器308的积分器310。积分器310积累所接收的所有反射脉冲产生的电荷及接收期间的噪声，同时模拟/数字转换器312将扫描间隔期间的积分器积累电荷进行数字化。通过处理器对积分器310数字化后的值与对时间/数字转换器308数据进行综合处理，得到反射率信息。这种单峰值点估计或峰值叠加的方法，可以应用在实时处理系统中，估算目标物体的反射率。

上述方案一适用于反射率要求精度较高的场景中，上述方案二适用于实时系统中，满足了当今生活中的大多数的反射率计算需求，但存在以下多个缺点：

方案一缺点，该方案根据标准反射率物体进行标定(例如：需要得知入射角、粗糙度等信息)，可以对各种影响因素去耦合，得到精确的反射率信息，但该方法需要大量的标定工作，在复杂环境下难以实现精确的反射率实时输出，而且该方法所使用的模型复杂且需要一定的标定工作，往往需要通过离线计算，因此难以应用在实时处理系统中，应用场景有限。

方案二缺点，该方案可以应用在实时系统中，但是需要硬件两路处理，增加的整个系统的硬件复杂度，而且在实际系统中，回波信号的波形会因为入射角以及目标物的几何形状的影响，会有较大变化(展宽、畸变等)，进一步的，该方法所用的线性拟合等技术会引入额外的偏差，难以通过积分器的方法进行校正。

综上所述，由于目标物的几何形状不同或者与发射端和/或接收端之间的距离不同，会导致发射信号照射在目标物上的时间以及入射角不同，进而造成接收端接收从目标物反射回的回波的时间不同，即，不同回波信号到达接收端的时间不同，回波信号到达接收端时经过的距离也不同。因此现有的方法进行反射率估算时所使用的回波信号强度信息容易受到入射到目标物上的入射角、以及目标物几何形状等因素影响，受到影响后可能导致在该方法的估计过程中引入比较大的偏差，进而给反射率的准确估计带来困难。因此在本申请提供的反射率计算方法可以用于解决在实时系统中，因发射信号照射在目标物上的时间以及入射角不同，进而造成接收端接收从目标物反射回的回波的时间不同，对回波信号强度造成的影响，以及如何在实时处理系统中，简单精确的计算物体的反射率的问题。

基于上述提出的技术问题以及应用场景，也为了便于理解本申请实施例，下面先对本申请实施例所基于的其中一种激光雷达系统进行描述。请参考附图4，图4是本申请实施例提供的一种激光雷达系统框架示意图，激光雷达20包括接收端401和处理器403，还可以包括探测器402。

所述接收端401，具体用于接收模拟回波信号。需要说明的是，激光雷达的接收端可以是由接收器、各种形式的光电探测器和其他相关器件等耦合而成，其中，接收器可以准确地测量发射信号(如：光脉冲)从发射到被反射回接收端的传播时间，光电探测器可以包括：光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等组合。激光雷达接收到目标物体的反射光后，还需要将光信号转换为电信号(即：模拟回波信号)。需要说明是的，接收端401可以在一个扫描周期内得到一帧数据，一帧数据中接收视场内(即：目标区域)的每个距离测量单元为一个像素。

所述处理器403，具体用于：从所述进行模数转换后的回波信号中提取出n份子回波信号，其中，所述n份子回波信号中的每相邻两份子回波信号对应的模拟回波信号到达所述接收端的时间间隔大于预设第一时间间隔，n为大于或等于1的正整数；计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率；将所述n份子回波信号的子反射率累加获得所述目标物的反射率。因此，将回波信号提取n份子回波信号，计算n份子回波信号的子反射率后再累加获得整个目标物的反射率，避免了因发射信号受到入射角以及目标物几何形状对计算目标物反射率的影响，而且方法简单，可以在实时处理系统中，简单精确的计算物体的反射率，提高了反射率的计算精度和效率。

所述激光雷达20还包括探测器402，所述接收端401、所述处理器403分别与所述探测器402耦合。所述探测器402，用于将所述接收端401接收的所述模拟回波信号420进行模数转换，并将进行模数转换后的回波信号发送给所述处理器。可选的，所述探测器402还可以包括二极管412(如：雪崩光电二极管)、放大器422(如，跨阻放大器452、信号放大器462等)、滤波器432(如：低通滤波器)、模拟数字转换器442中的一个或多个。所述探测器接收到接收端的模拟电信号后，可以首先通过二极管进行光电转换；然后将光电转换后的模拟电信号输入放大器中，获得放大后的模拟电信号；再将放大后的模拟电信号通过滤波器滤除信号中的干扰，最后将滤除干扰后的模拟电信号通过模数转换器转换成数字信号，以便后续处理器能够正常处理数据。例如：回波信号04经过雪崩光电二极管、跨阻放大器和低通滤波器的放大滤波后，通过模拟数字转换器进行数模转换，然后将转换后的回波信号送入处理器进行信号处理。

可以理解的是，所述接收端401可以与激光雷达20包括的探测器402集成到一组硬件设备上。

需要说明的是，所述处理器在回波信号经过探测器402处理后，具体用于：从所述进行模数转换后的回波信号中提取出n份子回波信号，计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率；将n份子反射率累加获得目标物的反射率。其中，所述n份子回波信号中的每相邻两份子回波信号对应的模拟回波信号到达所述接收端的时间间隔大于预设第一时间间隔，n为大于或等于1的正整数。即，处理器根据回波信号计算反射率时，所述回波信号均属于数字信号。

综上所述，激光雷达系统可以在一个扫描周期内得到一帧数据，一帧数据中接收视场内的每个距离测量单元为一个像素。单个像素内，可以接收到模拟数字转换器采样后的整个回波信息，包括回波的延时、波形、峰值等信息。根据回波信号的这些信息与反射信号的波形、幅度、峰值等信息进行反卷积，即可以得到回波信号所经历的整个系统冲激响应。所得到的冲激响应是包含发射系统、信道、目标物、接收端、噪声等各个部分或模块的总响应，它们共同作用使得信号具有幅度、延时、畸变等变化。在获得系统总响应之后，要准确估计目标物的反射率信息，需要将除目标物外的发射系统、信道、接收端、噪声等剩余部分的响应从回波信号所经历的整个系统冲激响应中去耦合，得到纯净的目标物响应信息，才能准确获知目标物材质、颜色、形状等因素的影响，进而准确估计目标物的反射率。

还需要说明的是，图1的激光雷达系统架构只是本申请实施例中的部分示例性的实施方式，本申请实施例中的激光雷达系统架构包括但不仅限于以上激光雷达系统架构。

基于图4提供的激光雷达20，结合本申请中提供的反射率计算方法，对本申请中提出的技术问题进行具体分析和解决。

参见图5A，图5A是本申请实施例提供的一种目标物的反射率计算方法的流程示意图，该方法可应用于上述图4中所述的激光雷达中，其中的激光雷达20可以用于支持并执行图5A中所示的方法流程步骤S501-步骤S503。该方法可以包括以下步骤S501-步骤S503。

步骤S501：从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号。

具体地，反射率计算装置可以从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号，其中，所述n份子回波信号中的每相邻两份子回波信号到达所述接收端的时间间隔大于预设第一时间间隔，n为大于或等于1的正整数。接收端接收的回波信号为目标物(目标物可以为一个目标物体或者目标区域内多个物体)收到发射端发射到该物体表面的发射信号后将该发射信号反射回接收端的信号，其中，反射率计算装置为目标物的反射率计算装置，例如：可以是上述图4中的激光雷达20，也可以是上述激光雷达20中的某一部分。需要说明的是，因为目标物的几何形状不同，或者目标物与发射端和/或接收端之间的距离不同，会导致发射信号照射在目标物上的时间以及入射角不同，进而造成接收端接收从目标物表面反射回的回波的时间不同(即，不同回波信号的时延不同)，回波信号到达接收端时经过的距离也不同，所以在进行反射率计算时所使用的回波信号强度信息很容易受到入射到目标物上的入射角、以及目标物几何形状等因素影响。为了避免计算目标区域内物体或者目标物时，受到发射信号在该物体表面上的入射角、以及该物体几何形状等因素影响，而且又因为物体的反射回的能量可以视为是固定的一份，然后将一整份反射回的能量分为n小份后再累加，仍然可以得到完整的一份能量，所以反射率计算装置可以从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取n份子回波信号，再计算目标物的反射率。

还需要说明的是，从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出的n份子回波信号可以是在回波信号中把符合条件(即，不同目标物或者目标物的不同部分分别反射回接收端的信号)的子回波信号全部提取出来总共为n份，还可以是在符合条件的全部子回波信号中选择性的提取其中的n份。例如：为了反射率计算的简单快捷，可以在提取出的五份子回波信号中选择信号强度最强的三份子回波信号，以代表接收端接收的全部信号。可以理解的是，因为目标物体反射回接收端的信号会被分配为不同时间延迟、不同能量的若干份，所以一份子回波信号可以代表一个物体，或者，代表一个物体的某一部分。举例来说：若接收端接收从目标物反射回的任意两个回波的时间相近，如：在预设第一时间间隔内，并且回波的信号强度相似，则可以认为该两个回波可以是同一个目标物的同一部分反射回接收端的回波信号，所以按照接收端接收回波的时间先后不同，在每相邻两份回波的时间间隔大于预设第一时间间隔，且信号强度相差较大时认为上述两份回波属于不同份的子回波信号。还需要说明的是，当n＝1时，可以认为从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出的1份子回波信号，该子回波信号包含到达接收端的相邻两个回波全部都在预设第一时间间隔内，进一步的，可以将该子回波信号的子反射率为该目标物体的反射率；当n＝1时，还可以认为是在符合条件的全部子回波信号中选择性的提取其中的1份，仅仅通过该一份子回波信号中计算得到的反射率为该目标物体的反射率。可以理解的是，本申请实施例实际是以一种类似微积分的方法将脉冲对应的响应(即每份子回波信号中的回波)带入雷达方程，虽然n＝1，但该子回波信号包含了许多回波，即该子回波信号包含的脉冲可能会是几十个或更多。还需要说明的是，本申请实施例可以应用于时效性要求较高的车载雷达的场景中，以便实时分辨车辆周围物体的反射率，监控车辆周围物体，帮助司机判断车辆周围的路况，保证司机正常驾驶等。例如，可以在识别道路上的不明移动目标或者固定目标时，通过计算移动目标的反射率，确定不明目标的种类(如：行人、车桩、车辆或动物等等)。又例如，在车载雷达识别路标时，可以通过计算路标上的不同颜色的反射率，实现路标图形的识别。本申请实施例中的反射率计算方法还可以应用于空中识别的场景，在激光雷达识别空中不明飞行物时，可以通过确定目标空域内飞行物体的反射率，实现飞行物体的材料种类识别。又因为本申请实施例提供的方法是根据不同入射角返回的回波信号的系统响应估计确定物体的反射率，所以本申请中的反射率计算方法可以应用于识别不规则形状物体的反射率的应用场景；又因为反射率是物体的固有属性之一，所以本申请中的反射率计算方法还可以应用于通过反射率识别物体材质或种类的应用场景。

可选的，n份子回波信号中的每一份子回波信号的信号强度大于信号强度阈值。在提取n份子回波信号时需要将信号强度不大于信号强度阈值的回波剔除，因为只有当回波信号强度在信号强度阈值以上时，才认为该回波信号是目标物反射回接收端的回波信号，若回波信号的强度太弱则可以认为是干扰反射回的信号，所以可以忽略该回波信号。例如：信号强度阈值的大小可以设置为虚警概率为千分之一时对应的信号强度，需要说明的是，在激光雷达检测物体的应用场景下，虚警概率是指在激光雷达探测的过程中，采用门限检测的方法时由于噪声的普遍存在和起伏，会提升实际不存在目标物体却被激光雷达判断为有目标物体的概率。因此，每一份子回波信号的信号强度大于信号强度阈值，可以有效的降低其他干扰对计算目标物反射率的影响，提高了计算物体反射率的精度。

在一种可能实现的方式中，反射率计算装置在提取n份子回波信号前，可以将回波信号由时域信号转变为频域信号的冲激响应，冲激响应可以与发射信号卷积后得到反射的回波信号，因此，冲激响应能够直观的表现出发射信号在某一时刻反射回的信号强度。可选的，所述从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号，包括：根据所述m个冲激响应确定z个冲激响应集合，其中，每一个冲激响应集合中包括的多个冲激响应中的任意相邻两个冲激响应之间的时间间隔在预设第二时间间隔内，所述z个冲激响应集合中任意两个冲激响应集合之间的交集为空集，z为大于或等于n的正整数，且m为大于或等于z的正整数；去除所述z个冲激响应集合的每一个冲激响应集合中冲激响应值小于响应阈值的冲激响应后，获得n个冲激响应集合，所述n个冲激响应集合与所述n份子回波信号一一对应，且包括所述n份子回波信号对应的冲激响应。从m个冲激响应中确定出n个冲激响应集合，上述n个冲激响应集合中每一个冲激响应集合都分别对应n份子回波信号中的一份子回波信号，n个冲激响应集合中每一个冲激响应集合中包括一个或多个冲激响应值均大于或等于响应阈值的冲激响应，而且该一个或多个冲激响应在m个冲激响应中与其相邻的至少一个冲激响应之间的时间间隔小于预设第二时间间隔，其中，预设第二时间间隔要小于预设第一时间间隔，预设第二时间间隔可以是脉宽的某个比例或其他自适应区间或者固定区间。

可以理解的是，在判断冲激响应值与响应阈值之间的大小关系时，是指上述冲激响应的绝对幅度值与响应阈值之间的大小关系。其中，需要说明的是，由于冲激响应值是指冲激响应的幅度值，且因为频谱泄露等因素影响，每一个子回波的冲激响应类似辛格函数(Sinc)分布，同时包含正负幅度。即，冲激响应的冲激响应值可以为负值，当冲激响应值为负值时，冲激响应值的绝对值均大于或等于响应阈值。在目标物体的响应估计上，可以系统的响应分为冲激响应之和，如下式所示：

其中，接收到的回波信号在无噪声与有噪声存在下的表示分别为：

无噪声：

有噪声：

其中，S_r(t)为接收到的回波信号，s(t)为发射信号，M为目标物体的响应个数，σ_i为目标物体的散射特性，τ_i为信号在发射端与接收端之间的目标往返时间，n(t)为噪声。可以看到，我们将目标物体的响应分为若干个冲激响应的集合后，反射信号的变化分为两部分，一个是散射特性σ_i，它直接与目标物的反射率相关，反映了冲激响应的幅度；另一个是信号的延时τ_i，它与测量距离相关。从上述两个角度上讲，冲激响应对系统响应的影响是延时和幅度变化。可以得出，在某个固定延时τ_i的冲激响应幅度σ_i等于延时τ_i的这部分信号的接收信号与发射信号峰值功率之比P_Ri/P_Ti。

请参考附图5B，图5B是本申请实施例提供的一种从m个冲激响应中确定出n个冲激响应集合的示意图。根据m＝14个冲激响应确定z＝3个冲激响应集合，其中，z＝1的冲激响应集合中包括冲激响应1、2、3、4、5；z＝2的冲激响应集合中包括冲激响应6、7、8、9、10；z＝3的冲激响应集合中包括冲激响应11、12、13、14。去除所有冲激响应集合的每一个冲激响应集合中冲激响应值(即：冲激响应幅度的绝对值)小于响应阈值h的冲激响应后，获得n＝2个冲激响应集合，其中，z＝3的冲激响应集合因为不包含冲激响应值大于响应阈值h的冲激响应，所以被去除。又因为所述n＝2个冲激响应集合与所述n＝2份子回波信号一一对应，所以从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出了n＝2份子回波信号，其中，n＝1的子回波信号中包含冲激响应3、4和5；n＝2的子回波信号中包含冲激响应8和9。请参考附图5C-图5D，图5C是本申请实施例提供的一种回波信号的波形图；图5D是本申请实施例提供的该一种回波信号对应的冲激响应示意图。由上述两幅仿真图可以直观的看出，目标物体反射回接收端的回波信号中可以包括多个子回波信号，每个子回波信号都可以对应多个冲激响应。因此，本申请实施例中的反射率计算装置可以准确地从多个目标物或者不规则几何形状的目标中中，确定出来自于同一个目标物或者一个目标物相同部分的回波，进而避免后续在反射率的计算过程中目标物几何形状、或不同目标物反射率等因素影响，提高了反射率的计算精度。该方法采用目标物响应估计的方法，有效解决反射率计算中的目标物形状、入射角引起的模糊问题，可用于实时性要求较高的雷达中。

在一种可能实现的方式中，当反射率计算装置接收回波信号的波形信息受到了强烈的干扰时，可能会导致回波信号的波形发生剧烈的形变。因此，在从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号时，即需要满足一定幅度门限(如：虚警门限或其他门限)以保证提取出的子回波信号对应的为真实目标物而不是其它干扰。当输出信噪比不是按比例随着输入信噪比下降，而是急剧恶化，即，当包络检波器的输入信噪比降低到一个特定的数值后，检波器的输出信噪比出现急剧下降的一种现象为门限效应，开始出现门限效应的输入信噪比称为门限值。

因此，反射率计算装置从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号，可以包括：根据所述回波信号确定k个信号集合，其中，每一个信号集合中包括的多个回波中的每相邻两个回波到达所述接收端的时间间隔在预设第三时间间隔内，所述k个信号集合中任意两个信号集合之间的交集为空集，k为大于或等于n的正整数；确定所述k个信号集合的每一个信号集合中所有回波的幅度门限；去除所述k个信号集合的每一个信号集合中所有幅度门限小于预设幅度门限阈值的回波后，获得n个信号集合，所述n个信号集合与所述n份子回波信号一一对应。从在k个信号集合中确定出的n个信号集合中每一个信号集合都分别对应n份子回波信号中的一份子回波信号，n个信号集合中每一个信号集合中包括一个或多个幅度门限均大于预设幅度门限阈值的回波，而且该一个或多个回波在到达接收端时与其相邻的至少一个回波之间的时间间隔小于预设第三时间间隔，确定采样区间(时间范围)可以是脉宽的某个比例或其他自适应区间或者固定区间。需要说明的是，预设第三时间间隔和预设第一时间间隔实质上是一个东西，都是为了区分两个不同物体或者同一物体的不同部分(即，反射点)的回波，即可选的，预设第三时间间隔也可以为目标物上、距离大于或者等于预设距离阈值的两个反射点反射的回波到达接收端的时间间隔，预设第三时间间隔可以小于或等于预设第一时间间隔，大于预设第二时间间隔，子回波信号包括多个回波，当其中两个回波间隔在预设第三时间间隔内认为是属于一个子回波，当两个回波间隔在预设第三时间间隔外则认为是分别属于两个子回波。预设第三时间间隔实际上可以比预设第一时间间隔设置的更小一些，以便剔除在同一份子回波信号中时间间隔差别比较大的信号，即对应目标物之间的距离稍远的回波信号，以达到精确计算目标物发反射率的目的。综上所述，本申请实施例通过确定信号集合中满足幅度门限的信号提取为子回波信号，可以较为准确地从目标区域内多个目标物或者不规则几何形状的目标中，确定出来自真实目标物的回波，进而避免后续在反射率的计算过程中受到干扰目标物等因素影响，提高了反射率的计算精度。

在一种可能实现的方式中，反射率计算装置从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号可以包括：在一定的采样区间内(例如：从时间范围上说，可以是脉宽的某个比例或其他自适应区间或者固定区间为采样区间)，对从接收端接收的目标物反射的回波信号进行响应估计，获得所述回波信号对应的冲激响应h(n)；确定h(n)的所有拐点后，提取出满足距离间隔τ(可以根据光速与时间确定)的最大的n个拐点；截取符合要求的拐点附件所有小于一定间隔(例如：两倍发射信号脉宽)的所有冲激响应的值。

可选的，预设第一时间间隔是预先设置的、目标物上距离大于或者等于预设距离阈值的、两个反射点(该两个反射点可以是不同物体上的两个反射点，也可以是同一个物体上的不同反射点)反射的所述回波信号到达所述接收端的时间间隔，相当于回波信号的脉冲宽度，其中，预设距离阈值的范围可以是0.1m-1m，预设第一时间间隔可以通过预设距离阈值与光速的比值计算。比如，预先设置的可以区别两个反射点(即不同物体或者同一物体的不同部分)的最小距离为0.5m，即，当两个反射点之间距离大于0.5m的认为该两个反射点是两个不同的物体或者同一物体的不同部分，当两个反射点之间距离小于或等于0.5m的认为这两个物体是属于同一个物体或者同一物体的同一部分。因此，当两个反射点对应的两个回波时间间隔大于预设第一时间间隔，即0.5m÷3*108cm/s＝1.67ns时，则认为是该两个反射点属于两个不同物体或者同一物体的不同部分。

步骤S502：计算n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率。

具体地，反射率计算装置利用系统响应计算反射率的方法主要是使用雷达方程进行反演，再利用进行反演后的方程计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率。例如：可以将n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值代入子反射率计算公式，计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率。

在一种可能实现的方式中，反射率计算装置计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率之前，还需要确定所述n份子回波信号中每一份子回波信号中对应的所有冲激响应的冲激响应值；其中计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率，包括：根据所述n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值，计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率。可以理解的是，子回波信号对应的冲激响应能够直观的表现出发射信号在某一时刻目标物反射回的信号强度，冲激响应不同的延时代表了目标物与接收端之间距离的差别，而且子回波信号对应的冲激响应个数也代表了反射信号能量所分配份数，因此，利用目标物的冲激响应计算反射率的方法可以在实时处理系统中，简单精确的计算物体的反射率。

可选的，反射率计算装置根据n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值，计算n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率，包括：根据激光在大气中的单程透射率、接收光学系统的效率、接收端的有效接收面积，确定第一比值；将n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值与第一比值分别相乘后累加，获得n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率。可以理解的是，首先根据激光在大气中的单程透射率、接收光学系统的效率、接收端的有效接收面积等，确定第一比值，因为第一比值可以代表反射的回波信号在大气和接收端等中受到的影响，所以再将该第一比值与代表接收信号与发射信号比值的冲激响应值相乘后累加计算获得的n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率可以更加精确，其中，冲激响应值为冲激响应的幅度值。这种利用激光在大气中的单程透射率、接收光学系统的效率、接收端的有效接收面积与目标物的冲激响应计算反射率的方法可以在实际生活的实时处理系统中，简单精确的计算物体的反射率。

可选的，反射率计算装置根据n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值，计算n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率包括：根据n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值通过子反射率计算公式，计算n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率，其中，子反射率计算公式可以为：

其中，ρ_i为所述n份子回波信号中第i份子回波信号的子反射率，τ_a为激光在大气中的单程透射率，η_r为接收光学系统的效率，A_r为所述接收端的有效接收面积，θ为所述发射端的发射光学系统光轴与目标法向ON的夹角，R_ij为第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的目标物与所述接收端之间的距离，

为所述n份子回波信号中第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的冲激响应值，P_Rij为第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的激光接收功率，P_Tjj为第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的激光发射功率，i＝1、2、5……n，j为大于或等于1的正整数，且j小于或等于回波信号对应的冲激响应的个数。其中，需要说明的是，冲激响应值h_ij是指冲激响应的幅度值，R_ij可以根据光速c以及发射端发射信号被发出的时间与回波信号到达接收端时间之间的时间间隔，计算得出第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的目标物与所述接收端之间的距离，反射率计算公式是利用雷达方程反演出的反射率计算公式，本申请实施例在计算第i份子回波信号的子反射率时，将

视为一个冲激响应的冲激响应的幅度值，用于代表发射信号在某一时刻目标物反射回的信号强度，因此可以根据第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的冲激响应值获得的第i份子回波信号对应目标物的反射率信息，降低了反射率的计算难度。其中，需要说明的是，若n份子回波信号无法进行响应估计时，可以截取出满足条件(例如：满足距离间隔τ的子回波信号中最大的n个拐点附近且小于发射信号两倍脉宽)的幅值，通过幅值带入子反射率计算公式计算n份子回波信号的子反射率，其中，

可视为n份子回波信号的一份子回波信号中第j个的满足上述条件的幅值f_j。可以理解的是，本申请中计算反射率大小时，所获得的冲激响应值是指冲激响应幅度值。

步骤S503：将n份子回波信号的子反射率累加获得目标物的反射率。

具体地，反射率计算装置将n份子反射率累加获得目标物的反射率。其中，物体的反射回的能量可以视为是固定的一份，然后将一整份反射回的能量分为n小份后再累加，仍然可以得到完整的一份能量，因此，反射率计算装置可以从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取n份子回波信号，将n份子回波信号的子反射率累加后获得目标区域的物体或目标物的反射率。可选的，得到与回波强度强相关的反射率信息后，还可以进一步对反射率再次进行修正或标定以得到更加精确的反射率信息。可以理解的是，以该方法得到的反射率时目标区域的物体或目标物的平均反射率。

请参考附图5E，图5E是本申请实施例提供的一种目标物的反射率计算方法与上述方案二中一种基于强度反演的反射率计算方法的计算结果对比表，本申请实施例从系统响应的角度出发，将发射信号所经历的过程当做一个系统，利用系统的整体响应逐步去耦合，然后进行反演的方法进行反射率估计。即，根据n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值和子反射率计算公式计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率，使用目标响应估计方法可以将反射率估计的误差限制在一个比较小的范围内，有效解决目标物形状、入射角等引起的反射率估计模糊问题，相比单峰值点估计或峰值叠加的方法有明显提升。图5E展示了上述两种反射率估计方法的均值与标准差，相较于目标物体真实的反射率0.1，本申请实施例计算的反射率为0.0961，标准差为0.000417，相较于真实反射率的最大偏差小于7％；而上述方案二提供的一种基于强度反演的反射率计算方法，计算的反射率单峰值点时为0.0726，标准差为0.0093，相较于真实反射率的最小偏差还大于15％，可以看出本申请实施例提供的目标物响应估计的方法具有明显的优势。需要说明的是，上述结果只是在某一场景下的效果示意表，不代表全部场景的情况。

可选的，根据反射率计算公式，将n份子反射率累加获得目标物的反射率，其中，所述反射率计算公式为

ρ_i为所述n份子回波信号中第i份子回波信号的子反射率，i＝1、2、5……n。可以理解的是，将一个整体分为n份后再累加，而且在计算其中一份时不需要得知入射角、粗糙度等信息，模型简单而且不需要进行标定，能较好地适用于实时处理系统中，简单精确的计算物体的反射率。

基于上述实施例的相关描述，可以理解的是，在计算目标物体(例如：目标区域内的一个或多个物体)的反射率时，由于目标物体的几何形状不规则(例如：目标物体拥有多个不同角度的表面)，可能会导致发射信号照射在物体不同表面上时的入射角不同，进而导致目标物体的反射率计算结果不同；而且，若目标物体为目标区域内多个物体时，由于多个目标物体的位置可能是在很相近的地点，距离接收端的距离很远，所以多个目标物体也可能会被视为一个几何形状不规则的物体。所以考虑到目标区域内的物体可能由多个不同的物体组成，或者目标物体也可能是一种形状不规则的物体，通过上述图5A所提供的方法，反射率计算装置可以在接收端接收的目标物体的回波信号中提取出n份子回波信号后，再计算n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率，最后将n份子反射率累加获得目标区域内物体或者目标物的反射率。其中，因为同一个目标物体的同一部分拥有相同或相似的材质、入射角以及与接收端之间的距离，所以被该部分反射回接收端的信号都是相似且时间间隔相近的信号。假若，目标物有两个不同距离的两个部位，即使该两个部位拥有相同的材质和形状，只要距离接收端之间的距离不同，则到达接收端的时间也就不同，进而该两个部位反射回接收端的信号的时间间隔大于预设第一时间间隔，因此，不能认为该两个部位是同一个目标物的同一部分。因此，若接收端接收从目标物反射回的任意两个回波的时间在预设第一时间间隔内时，则可以认为该两个回波可以属于同一个目标物的同一部分反射回接收端的子回波信号，其中，预设第一时间间隔为目标物上、距离大于或者等于预设距离阈值的两个反射点反射的回波信号到达接收端的时间间隔，目标物可以为一个目标物体或者目标区域内多个物体。进一步的，本申请实施例可以按照上述规则从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号，可以理解的是，一份子回波信号代表一个物体或一个物体的某一部分，这种从系统响应的角度出发，将发射信号所经历的过程当做一个系统，利用系统的整体响应逐步去耦合，然后进行反演的方法进行反射率计算的方法，与现有技术计算反射率的方法相比，可以将反射率估计的误差限制在一个比较小的范围内，有效解决目标物形状、入射角等引起的反射率估计模糊问题。其中，还需要说明的是，从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出的n份子回波信号可以是在回波信号中把符合条件的子回波信号全部提取出来，分为n份子回波信号，还可以是在符合条件的全部子回波信号中选择性的提取其中的n份信号为子回波信号，n为大于或等于1的正整数。因此，将回波信号提取n份子回波信号，计算n份子回波信号的子反射率后再累加获得整个目标物反射率的方法，避免了因发射信号受到入射角、目标物几何形状对计算目标物反射率的影响，而且方法简单，可以应用在实时处理系统中，简单精确的计算物体的反射率，提高了反射率的计算精度和效率。

参见图6，图6是本申请实施例提供的另一种目标物的反射率计算方法的流程示意图，该方法可应用于上述图4中所述的激光雷达中，其中的激光雷达20可以用于支持并执行图6中所示的方法流程步骤S601-步骤S605。

步骤S601：通过最小二乘法或最小均方差法对回波信号进行响应估计，获得回波信号对应的m个冲激响应。

具体地，目标物响应估计可以通过最小二乘法，最小均方误差等方法，对反射信号进行估计。即反射率计算装置可以通过最小二乘法或最小均方差法对所述回波信号进行响应估计，获得所述回波信号对应的m个冲激响应，该m个冲激响应可以与发射信号卷积后得到反射回接收端的回波信号。在本申请实施例中，满足一定的距离间隔τ的回波或者满足到达接收端时间间隔的回波为不同的回波，在每个回波附近选取满足一定条件(例如：该条件可以包括但不限于一定持续时间、一段采样点、一定相关系数门限等)的冲激响应进行后续去耦合。可选的，通过最小二乘法对回波信号进行响应估计，获得回波信号对应的m个冲激响应，可以包括：接收信号y可以表示为发射信号x与冲激响应h的卷积加上系统噪声，即：y＝x*h+n，那么在频域上可以表示为：Y＝XH+W，最小二乘法所估计的冲激响应需要令接收端的回波信号与无高斯白噪声时的回波信号之差的平方达到最小，即满足：

那么：

令

计算得出：

因此，冲激响应

容易理解的是，在忽略系统噪声的情况下，通过最小二乘法，可以使m个冲激响应可以直接通过发射信号x和回波信号y做反卷积得到，该方法包括但不限于频域相除、构建离散傅里叶变换逆变换矩阵等。在系统存在噪声时，最小二乘法估计出来的系统响应会有偏差，此时，可以通过包括但不限于MMSE、维纳滤波等方法在最大程度保持估计响应的幅度、延时不变的情况下去除噪声。

步骤S602：根据m个冲激响应确定z个冲激响应集合；去除z个冲激响应集合的每一个冲激响应集合中冲激响应值小于响应阈值的冲激响应后，获得n个冲激响应集合。

具体地，反射率计算装置可以根据所述m个冲激响应确定z个冲激响应集合，其中，每一个冲激响应集合中包括的多个冲激响应中的任意相邻两个冲激响应之间的时间间隔在预设第二时间间隔内，所述z个冲激响应集合中任意两个冲激响应集合之间的交集为空集，z为大于或等于n的正整数，且m为大于或等于z的正整数；去除所述z个冲激响应集合的每一个冲激响应集合中冲激响应值小于响应阈值的冲激响应后，获得n个冲激响应集合，所述n个冲激响应集合与所述n份子回波信号一一对应，且包括所述n份子回波信号对应的冲激响应。准确地从多个目标物或者不规则几何形状的目标中中，确定出来自于同一个目标物或者一个目标物相同部分的回波，进而避免后续在反射率的计算过程中目标物几何形状、或不同目标物反射率等因素影响，提高了反射率的计算精度。

步骤S603：根据m个冲激响应，计算n份子回波信号中每一份子回波信号中对应的所有冲激响应的冲激响应值。

具体地，反射率计算装置在提取n份子回波信号前，可以将回波信号由时域信号转变为频域信号的冲激响应，该冲激响应可以与发射信号卷积后得到反射回接收端的回波信号，因此，回波信号对应的冲激响应能够直观的表现出发射信号在某一时刻目标物反射回的信号强度，即子回波信号对应的一个或多个冲激响应的冲激响应值，可以表示在某一时刻由该子回波信号代表的目标物将发射信号反射回接收端的信号强度。又因为，物体的反射率是投射到物体上面被反射的辐射能与投射到物体上的总辐射能之比，所以可以在实时处理系统中，可以直接利用子回波信号对应的一个或多个冲激响应的冲激响应值，计算对应的子回波信号的子反射率，进而确定整个目标物的反射率，这种简单精确的计算方式，有效解决反射率计算中的目标物形状、入射角引起的模糊问题，不仅提高了反射率的计算精度和效率，还可以更直观的区分出不同物体反射率的区别。例如：冲激响应值越大的物体，其反射率也越大，需要说明的是，本申请实施例中的冲激响应值是指冲激响应的幅度值。

在一种可能实现的方式中，所述n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值为去除所述接收端、信道和发射端中的一个或多个影响因素后的冲激响应幅度值，所述影响因素包括损耗、滤波、衰减中的一种或多种。因为回波信号在接收端接收后，需要通过探测器进行模数转换，再经过处理器对转换后的信号进行处理的过程中，一方面会受到处理过程中的发射端、接收端或探测器等器件(例如：接收机、雪崩光电二极管、跨阻放大器、低通滤波器、模拟数字转换器等)的损耗、滤波或衰减的影响，另一方面由于接收端的效率、损耗也会给信号带来变化。因此，在计算子反射率之前，需要将这些影响因素进行去耦合，再将去除影响后的冲激响应的幅度值代入公式计算，能够得到更加精准的反射率结果。可以理解的是，去耦合的方法包括但不限于实际标定、器件与系统建模或二者的结合等。如果将信号发出之后直到回波信号进入数字信号处理之前，激励(发射信号)所经历的整个过程当做一个系统的话，发射信号在传输过程中，系统的响应包括发射端、信道、目标物以及接收端等至少四部分的响应。根据发射与接收信号估计出的响应包含了以上几部分，因此，需要对与目标物响应无关的部分进行去耦合，以得到仅与目标物相关的回波信号，使得目标物的反射率计算更加精确。

其中，可选的，反射率计算过程中可以将接收端影响因素去耦合。在回波信号从接收到探测器到信号处理端，一方面会受到APD、TIA、ADC等器件的损耗、滤波影响，另一方面接收机效率、插损也会给信号带来变化。因此，在响应的去模糊中，需要将这些影响因素进行去耦合。去耦合的方法包括但不限于实际标定、器件与系统建模或二者的结合。在一种可能实现的方式中，实际标定的方法步骤如下：在实际系统中，在接收端使用不同波形的信号作为接收端可能接收到的信号，这里的不同波形包括但不限于不同脉宽、不同幅度、不同包络形状等。输入这些不同波形的信号后，采集信号处理端输出后的波形并与输入信号一一对应。这样可以得到接收端系统的输入与输出信号，从而可以对接收端对不同信号的响应进行估计，建立对应的模型或查找表。之后，在实时处理中，通过LiDAR接收到的信号可以通过已经建立的接收端系统模型或查找表，获得接收端对信号的影响，然后将这种影响通过包括但不限于反卷积等方法去除。在一种可能实现的方式中，器件与系统建模的步骤如下：在接收端系统中，对APD、TIA、ADC等器件进行建模，分别对每个器件对使用不同波形的信号的影响或响应进行分析，这里的不同波形包括但不限于不同脉宽、不同幅度、不同包络形状等。根据分立器件对信号影响或响应的累加得到接收端整个系统的响应。然后在实时系统中，通过LiDAR接收到的信号可以通过已经建立的接收端系统模型或查找表，获得接收端对信号的影响，然后将这种影响通过包括但不限于反卷积等方法去除。

可选的，反射率计算过程中可以将信道影响因素去耦合。信号的传输过程中，受到的大气衰减、几何损耗等影响，在一定程度上影响系统的幅频响应。此外，如果得知此时的入射角，可以对该影响因素去模糊。信道影响去耦合的方法包括但不限于系统建模、实际标定或二者的结合。对信道影响去耦合的方法与上述接收端去耦合的方法基本相同，区别是信道影响去耦合在系统建模方法中，因为大气信道的每部分影响(即：在传输过程中多种类型的损耗)对信号是共同作用的，而不是上述接收端去耦合的方法中的分立影响。因此，系统建模的方法是将整个信道作为整体，同时考虑损耗、大气散射等影响进行建模与影响去耦合。之后，在实时处理中，通过LiDAR接收到的信号可以通过已经建立的信道损耗模型或查找表，获得接收端对信号的影响，然后将这种影响也可以通过包括但不限于反卷积等方法去除。

可选的，反射率计算过程中可以将发射端影响因素去耦合。在发射端，发射信号的波形、幅度尽管可以通过系统设计可以较为准确的得到，但具体到实际LiDAR系统又会有不同的差别，包括但不限于放大器、扫描器、光学器件等。因此，在发射端，也需要对这些影响进行去耦合，方法包括但不限于系统建模、实际标定或二者的结合。对该部分系统响应估计与去耦合的方法与上述接收端去耦合的方法基本相同，系统与器件建模方法中，不同发射端器件也是分立影响。区别是在发射端影响因素去耦合的系统标定中，若无法直接从发射端接收到所有的发射信号，则需要通过一定距离信道才能接收到所有的发射信号，可以通过简单建模方法将几何损耗等信道影响降至最低后，再对接收到所有的发射信号的影响因素去耦合。该方法采用响应估计的方法，可以在系统无关因素解耦和后，准确估计单次回波对应的目标物反射率信息，可用于实时性要求较高的车载激光雷达中。

综上所述，反射率计算过程中将发射端、信道、以及接收端三部分的影响因素去耦合，因此，反射率计算装置计算的回波信号中只包含有目标物的影响，进而可以更加精确的计算目标物体的反射率。

步骤S604：根据n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值，计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率。

步骤S605：将n份子回波信号的子反射率累加获得目标物的反射率。

具体地，步骤S604-步骤S605的相关描述可以参考上述图5A中步骤S502-步骤S503的相关描述，此处不再赘述。

在本申请实施例中，回波信号对应的冲激响应能够直观的表现出发射信号在某一时刻目标物反射回的信号强度，即子回波信号对应的一个或多个冲激响应的冲激响应值，可以表示在某一时刻由该子回波信号代表的目标物将发射信号反射回接收端的信号强度，因此，在提取n份子回波信号前，可以将回波信号由时域信号转变为频域信号的冲激响应。又因为，物体的反射率是投射到物体上面被反射的辐射能与投射到物体上的总辐射能之比，所以在实时处理系统中，可以利用子回波信号对应的一个或多个冲激响应的冲激响应值，计算对应的子回波信号的子反射率，进而确定目标物体的反射率，这种利用冲激响应反演得到反射率的计算方式，可以有效解决反射率计算中因目标物的几何形状、发射信号的入射角引起的反射率计算模糊的问题，本申请实施例不仅提高了反射率的计算精度和效率，还可以利用子回波信号不同的冲激响应值，更直观的区分出不同物体反射率。例如：冲激响应值越大的物体，其反射率也越大。

不难理解的是，本申请实施不仅仅能应用于激光雷达中，还能应用于例如：“线发线收”“面发面收”、“点发点收”等雷达系统中，雷达系统中对反射率计算带来偏差的部分包括发射与接收端器件、信道影响、目标物特性等。在实际的雷达系统应用中，发射端与接收端器件可以通过实际标定或者器件建模等方法进行影响因素去耦合，信道影响也可以通过建模等方法进行去除。但是目标物特性如形状、材质以及由其形状引起的入射角变化等都会对回波强度与反射率计算带来非常大的偏差，并且该影响的实时去模糊是一个难点。本申请实施例，从系统响应的角度出发，将发射信号所经历的过程当做一个系统，利用系统的整体响应逐步影响因素去耦合，然后通过雷达方程反演的方法进行反射率计算，相比单峰值点估计或峰值叠加的方法有明显提升。

需要说明的是，由于n个子回波信号的子反射率分别对应目标区域内不同物体或者物体的不同部分，所以本申请中的反射率计算方法除了可应用于激光雷达的计算反射率的场景，还以用于通过该计算得到的反射率确定目标区域内物体的数量、材质、种类等实时监测的场景中。例如：实时车载系统通过反射率的监控识别路边的行车标志，行人，障碍物等。更进一步的，还可应用于智能交通、自动驾驶、大气环境监测、地理测绘、无人机侦查等领域。更广泛的，任何需要计算反射率的场景，都可以适用本申请提供的方案。该方法可适用于“线发线收”“面发面收”、“点发点收”等激光雷达系统中。

上述详细阐述了本申请实施例的方法，下面提供了本申请实施例的相关装置。

请参见图7，图7是本申请实施例提供的一种目标物的反射率计算装置的结构示意图，该目标物的反射率计算装置10可以包括提取单元701、子反射率单元702和反射率单元703，还可以包括：响应估计单元704、第一确定单元705和第二确定单元706其中，各个单元的详细描述如下：

提取单元701，用于从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号，其中，所述n份子回波信号中的每相邻两份子回波信号到达所述接收端的时间间隔大于预设第一时间间隔，n为大于或等于1的正整数。

子反射率单元702，用于计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率。

反射率单元703，用于将n份子回波信号的子反射率累加获得目标物的反射率。

在一种可能实现的方式中，n份子回波信号中的每一份子回波信号的信号强度大于信号强度阈值。

在一种可能实现的方式中，所述装置还包括：响应估计单元704，用于在从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号之前，通过最小二乘法或最小均方差法对所述回波信号进行响应估计，获得所述回波信号对应的m个冲激响应，m为大于或等于1的正整数；第一确定单元705，用于在从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号之后，根据m个冲激响应，计算n份子回波信号中每一份子回波信号对应的一个或多个冲激响应的冲激响应值；计算n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率包括：根据每一份子回波信号对应的一个或多个冲激响应的冲激响应值计算对应的子回波信号的子反射率。

在一种可能实现的方式中，所述提取单元701具体用于：根据所述m个冲激响应确定z个冲激响应集合，其中，每一个冲激响应集合中包括的多个冲激响应中的任意相邻两个冲激响应之间的时间间隔在预设第二时间间隔内，所述z个冲激响应集合中任意两个冲激响应集合之间的交集为空集，所述预设第二时间间隔为小于预设第一时间间隔的预设时间间隔，z为大于或等于n的正整数，且m为大于或等于z的正整数；去除所述z个冲激响应集合的每一个冲激响应集合中冲激响应值小于响应阈值的冲激响应后，获得n个冲激响应集合，所述n个冲激响应集合与所述n份子回波信号一一对应，且包括所述n份子回波信号对应的冲激响应。

在一种可能实现的方式中，所述提取单元701具体用于：根据所述回波信号确定k个信号集合，其中，每一个信号集合中包括的多个回波中的每相邻两个回波到达所述接收端的时间间隔在预设第三时间间隔内，所述k个信号集合中任意两个信号集合之间的交集为空集，k为大于或等于n的正整数；确定所述k个信号集合的每一个信号集合中所有回波的幅度门限；去除所述k个信号集合的每一个信号集合中所有幅度门限小于预设幅度门限阈值的回波后，获得n个信号集合，所述n个信号集合与所述n份子回波信号一一对应。

在一种可能实现的方式中，所述装置还包括：第二确定单元706，用于在所述计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率之前，确定所述n份子回波信号中每一份子回波信号中对应的所有冲激响应的冲激响应值；所述子反射率单元702具体用于：根据上述n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值，计算上述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率。

在一种可能实现的方式中，上述子反射率单元702具体用于：根据激光在大气中的单程透射率、接收光学系统的效率、接收端的有效接收面积，确定第一比值；将n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值与第一比值分别相乘后累加，获得n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率。

在一种可能实现的方式中，上述子反射率单元702具体用于：根据n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值通过子反射率计算公式，计算n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率，其中，子反射率计算公式为：

其中，ρ_i为所述n份子回波信号中第i份子回波信号的子反射率，τ_a为激光在大气中的单程透射率，η_r为接收光学系统的效率，A_r为所述接收端的有效接收面积，θ为所述发射端的发射光学系统光轴与目标法向ON的夹角，R_ij为第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的目标物与所述接收端之间的距离，

为所述n份子回波信号中第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的冲激响应值，P_Rij为第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的激光接收功率，P_Tij为第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的激光发射功率，i＝1、2、3……n，j为大于或等于1的正整数。

在一种可能实现的方式中，所述n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值为去除所述接收端、信道和发射端中的一个或多个影响因素后的冲激响应值，所述影响因素包括损耗、滤波、衰减中的一种或多种。

在一种可能实现的方式中，所述反射率单元703具体用于：根据反射率计算公式，将n份子反射率累加获得目标物的反射率，其中，所述反射率计算公式为

ρ_i为所述n份子回波信号中第i份子回波信号的子反射率，i＝1、2、3……n。

在一种可能实现的方式中，上述预设第一时间间隔为所述目标物上、距离大于或者等于预设距离阈值的两个反射点分别反射的两个回波信号到达接收端的时间间隔。

需要说明的是，本申请实施例中所描述的目标物的反射率计算装置10中各功能单元的功能可参见上述图5A-图6中所述的方法实施例的相关描述，此处不再赘述。

如图8所示，图8是本申请实施例提供的另一种目标物的反射率计算装置的结构示意图，该装置20包括至少一个处理器201，至少一个存储器202、至少一个通信接口203。此外，该设备还可以包括天线等通用部件，在此不再详述。

处理器201可以是通用中央处理器(CPU)，微处理器，特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，或一个或多个用于控制以上方案程序执行的集成电路。

通信接口203，用于与其他设备或通信网络通信，如以太网，无线接入网(RAN)，核心网，无线局域网(Wireless Local Area Networks，WLAN)等。

存储器202可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过总线与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。

其中，所述存储器202用于存储执行以上方案的应用程序代码，并由处理器201来控制执行。所述处理器201用于执行所述存储器202中存储的应用程序代码。

存储器202存储的代码可执行以上图5A提供的反射率计算方法，比如从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号，其中，n份子回波信号中的每相邻两份子回波信号到达接收端的时间间隔大于预设第一时间间隔，n为大于或等于1的正整数；计算n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率；将n份子回波信号的子反射率累加获得目标物的反射率。

需要说明的是，本申请实施例中所描述的目标物的反射率计算装置20中各功能单元的功能可参见上述图5A-图6中所述的方法实施例的相关描述，此处不再赘述。

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的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

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，某些步骤可能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。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，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，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

上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。

上述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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以为个人计算机、服务端或者网络设备等，具体可以是计算机设备中的处理器)执行本申请各个实施例上述方法的全部或部分步骤。其中，而前述的存储介质可包括：U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、只读存储器(Read-Only Memory，缩写：ROM)或者随机存取存储器(Random Access Memory，缩写：RAM)等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上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范围。

Claims (26)

1.一种目标物的反射率计算方法，其特征在于，包括：

从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号，其中，所述n份子回波信号中的每相邻两份子回波信号到达所述接收端的时间间隔大于预设第一时间间隔，n为大于或等于1的正整数；

计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率；

将所述n份子回波信号的子反射率累加获得所述目标物的反射率。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述n份子回波信号中的每一份子回波信号的信号强度大于信号强度阈值。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号之前，所述方法还包括：

通过最小二乘法或最小均方差法对所述回波信号进行响应估计，获得所述回波信号对应的m个冲激响应，m为大于或等于1的正整数；

所述从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号之后，还包括：

根据所述m个冲激响应，计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号对应的一个或多个冲激响应的冲激响应值；

所述计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率包括：

根据所述每一份子回波信号对应的一个或多个冲激响应的冲激响应值计算对应的子回波信号的子反射率。

4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号，包括：

根据所述m个冲激响应确定z个冲激响应集合，其中，每一个冲激响应集合中包括的多个冲激响应中的任意相邻两个冲激响应之间的时间间隔在预设第二时间间隔内，所述z个冲激响应集合中任意两个冲激响应集合之间的交集为空集，所述预设第二时间间隔为小于所述预设第一时间间隔的预设时间间隔，z为大于或等于n的正整数，且m为大于或等于z的正整数；

去除所述z个冲激响应集合的每一个冲激响应集合中冲激响应值小于响应阈值的冲激响应后，获得n个冲激响应集合，所述n个冲激响应集合与所述n份子回波信号一一对应，且包括所述n份子回波信号对应的冲激响应。

5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号，包括：

根据所述回波信号确定k个信号集合，其中，每一个信号集合中包括的多个回波中的每相邻两个回波到达所述接收端的时间间隔在预设第三时间间隔内，所述k个信号集合中任意两个信号集合之间的交集为空集，k为大于或等于n的正整数；

确定所述k个信号集合的每一个信号集合中所有回波的幅度门限；

去除所述k个信号集合的每一个信号集合中所有幅度门限小于预设幅度门限阈值的回波后，获得n个信号集合，所述n个信号集合与所述n份子回波信号一一对应。

6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率之前，还包括：

确定所述n份子回波信号中每一份子回波信号中对应的所有冲激响应的冲激响应值；

所述计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率，包括：

根据所述n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值，计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率。

7.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述根据所述n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值，计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率，包括：

根据激光在大气中的单程透射率、接收光学系统的效率、所述接收端的有效接收面积，确定第一比值；

将所述n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值与所述第一比值分别相乘后累加，获得所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率。

8.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述根据所述n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值，计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率包括：

根据所述n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值通过子反射率计算公式，计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率，其中，所述子反射率计算公式为：

其中，ρ_i为所述n份子回波信号中第i份子回波信号的子反射率，τ_a为激光在大气中的单程透射率，η_r为接收光学系统的效率，A_r为所述接收端的有效接收面积，θ为发射端的发射光学系统光轴与目标法向ON的夹角，R_ij为第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的目标物与所述接收端之间的距离，

为所述n份子回波信号中第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的冲激响应值，P_Rij为第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的激光接收功率，P_Tij为第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的激光发射功率，i＝1、2、3……n，j为大于或等于1的正整数。

9.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值为去除所述接收端、信道和发射端中的一个或多个影响因素后的冲激响应值，所述影响因素包括损耗、滤波、衰减中的一种或多种。

10.根据权利要求1-9所述任意一项方法，其特征在于，所述将n份子反射率累加获得目标物的反射率，包括：

根据反射率计算公式，将n份子反射率累加获得目标物的反射率，其中，所述反射率计算公式为

ρ_i为所述n份子回波信号中第i份子回波信号的子反射率，i＝1、2、3……n。

11.根据权利要求1-9所述任意一项方法，其特征在于，所述预设第一时间间隔为所述目标物上、距离大于或者等于预设距离阈值的两个反射点分别反射的两个所述回波信号到达所述接收端的时间间隔。

12.一种激光雷达，其特征在于，包括：接收端和处理器；其中，

所述接收端，用于接收目标物反射的回波信号；

所述处理器，用于：

从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号，其中，所述n份子回波信号中的每相邻两份子回波信号到达所述接收端的时间间隔大于预设第一时间间隔，n为大于或等于1的正整数；

计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率；

将所述n份子回波信号的子反射率累加获得所述目标物的反射率。

13.根据权利要求12所述激光雷达，其特征在于，所述接收端，具体用于接收所述目标物的模拟回波信号；所述激光雷达还包括探测器，所述接收端、所述处理器分别与所述探测器耦合；

所述探测器，用于将所述接收端接收的所述模拟回波信号进行模数转换，并将进行模数转换后的回波信号发送给所述处理器；

所述处理器，具体用于：

从所述进行模数转换后的回波信号中提取出n份子回波信号，其中，所述n份子回波信号中的每相邻两份子回波信号对应的模拟回波信号到达所述接收端的时间间隔大于预设第一时间间隔，n为大于或等于1的正整数；

计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率；

将所述n份子回波信号的子反射率累加获得所述目标物的反射率。

14.根据权利要求12所述激光雷达，其特征在于，所述n份子回波信号中的每一份子回波信号的信号强度大于信号强度阈值。

15.根据权利要求14所述激光雷达，其特征在于，所述处理器用于从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号之前，所述处理器还用于：

通过最小二乘法或最小均方差法对所述回波信号进行响应估计，获得所述回波信号对应的m个冲激响应，m为大于或等于1的正整数；

所述处理器用于从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号之后，所述处理器还用于：

根据所述m个冲激响应，计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号对应的一个或多个冲激响应的冲激响应值；

所述计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率包括：

根据所述每一份子回波信号对应的一个或多个冲激响应的冲激响应值计算对应的子回波信号的子反射率。

16.根据权利要求15所述激光雷达，其特征在于，所述处理器用于从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号时，所述处理器具体用于：

根据所述m个冲激响应确定z个冲激响应集合，每一个冲激响应集合中包括的多个冲激响应中的任意相邻两个冲激响应之间的时间间隔在预设第二时间间隔内，所述预设第二时间间隔为小于所述预设第一时间间隔的预设时间间隔，所述z个冲激响应集合中任意两个冲激响应集合之间的交集为空集，z为大于或等于n的正整数，且m为大于或等于z的正整数；

去除所述z个冲激响应集合的每一个冲激响应集合中冲激响应值小于响应阈值的冲激响应后，获得n个冲激响应集合，所述n个冲激响应集合与所述n份子回波信号一一对应，且包括所述n份子回波信号对应的冲激响应。

17.根据权利要求14所述激光雷达，其特征在于，所述处理器用于从接收端接收的目标物反射的回波信号中提取出n份子回波信号时，所述处理器具体用于：

根据所述回波信号确定k个信号集合，每一个信号集合中包括的多个回波中的每相邻两个回波到达所述接收端的时间间隔在预设第三时间间隔内，所述k个信号集合中任意两个信号集合之间的交集为空集，k为大于或等于n的正整数；

确定所述k个信号集合的每一个信号集合中所有回波的幅度门限；

去除所述k个信号集合的每一个信号集合中所有幅度门限小于预设幅度门限阈值的回波后，获得n个信号集合，所述n个信号集合与所述n份子回波信号一一对应。

18.根据权利要求17所述激光雷达，其特征在于，所述处理器用于计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率之前，所述处理器还用于：

确定所述n份子回波信号中每一份子回波信号中对应的所有冲激响应的冲激响应值；

所述处理器用于计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率时，所述处理器具体用于：根据所述n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值，计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率。

19.根据权利要求18所述激光雷达，其特征在于，所述处理器用于根据所述n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值，计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率时，所述处理器具体用于：

根据激光在大气中的单程透射率、接收光学系统的效率、所述接收端的有效接收面积确定第一比值；

将所述n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值与所述第一比值分别相乘后累加，获得所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率。

20.根据权利要求18所述激光雷达，其特征在于，所述处理器用于根据所述n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值，计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率时，所述处理器具体用于：根据所述n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值通过子反射率计算公式，计算所述n份子回波信号中每一份子回波信号的子反射率，其中，所述子反射率计算公式为：

其中，ρ_i为所述n份子回波信号中第i份子回波信号的子反射率，τ_a为激光在大气中的单程透射率，η_r为接收光学系统的效率，A_r为所述接收端的有效接收面积，θ为发射端的发射光学系统光轴与目标法向ON的夹角，R_ij为第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的目标物与所述接收端之间的距离，

为所述n份子回波信号中第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的冲激响应值，P_Rij为第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的激光接收功率，P_Tij为第i份子回波信号中第j个冲激响应对应的激光发射功率，i＝1、2、3……n，j为大于或等于1的正整数。

21.根据权利要求18所述激光雷达，其特征在于，所述n份子回波信号中每一份子回波信号中所有冲激响应的冲激响应值为去除所述接收端、信道和发射端中的一个或多个影响因素后的冲激响应值，所述影响因素包括损耗、滤波、衰减中的一种或多种。

22.根据权利要求12-21所述任意一种激光雷达，其特征在于，所述处理器用于将n份子反射率累加获得目标物的反射率时，所述处理器具体用于：

根据反射率计算公式，将n份子反射率累加获得目标物的反射率，其中，所述反射率计算公式为

ρ_i为所述n份子回波信号中第i份子回波信号的子反射率，i＝1、2、3……n。

23.根据权利要求12-21所述任意一种激光雷达，其特征在于，所述预设第一时间间隔为所述目标物上、距离大于或者等于预设距离阈值的两个反射点分别反射的两个所述回波信号到达所述接收端的时间间隔。

24.一种芯片系统，其特征在于，所述芯片系统包括至少一个处理器，存储器和接口电路，所述存储器、所述接口电路和所述至少一个处理器通过线路互联，所述至少一个存储器中存储有指令；所述指令被所述处理器执行时，权利要求1-11中任意一项所述的方法得以实现。

25.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述权利要求1-11任意一项所述的方法。

26.一种计算机程序，其特征在于，所述计算机程序包括指令，当所述计算机程序被计算机执行时，使得所述计算机执行如权利要求1-11中任意一项所述的方法。

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