CN114325736A - 探测方法及探测系统 - Google Patents
探测方法及探测系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114325736A CN114325736A CN202011036979.XA CN202011036979A CN114325736A CN 114325736 A CN114325736 A CN 114325736A CN 202011036979 A CN202011036979 A CN 202011036979A CN 114325736 A CN114325736 A CN 114325736A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- detection
- light
- signal
- receiving module
- processing module
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种探测方法,其特征在于,包括:光发射模块、处理模块、以及光接收模块;所述光发射模块输出N次脉冲发射光(其中N为大于1的整数),所述光接收模块为阵列型SPAD接收模块,所述SPAD接收模块被背景光或返回信号光激发输出探测信号,所述处理模块还包含判定单元,所述判定单元依据所述SPAD接收模块被背景光激发的信号输出判定阈值,所述处理模块还依据所述SPAD接收模块输出的所述探测信号,按照至少一种处理方法输出包含被探测目标的距离信息,所述距离信息满足所述判定阈值时,所述处理模块将所述距离信息作为最终信息输出,通过探测系统中设定的判定阈值与判定阈值的获取方法,能够保证探测系统输出的结果可信性。
Description
技术领域
本申请涉及激光雷达探测技术领域,特别涉及一种探测方法及探测系统。
背景技术
随着激光雷达的技术发展,飞行时间测距法(Time of flight,TOF)被受到了越来越多的关注,TOF原理是通过给目标物连续发送光脉冲,然后用传感器接收从物体返回的光,通过探测光脉冲的飞行(往返)时间来得到目标物距离。
而直接飞行时间探测(Direct Time of flight,DTOF)、间接飞行时间探测(Indirect Time of Tlight,ITOF)作为基于TOF发展的探测方式,两种探测方式在使用过程中各有优势,受到了越来越广泛的关注。
DTOF测距技术的核心为生成光子计数的直方图,而直方图的粗细程度则直接决定了测距的精度。当激光脉冲功率较大的时候,产生的直方图需要少量的激光脉冲即可,但是直方图与原始的光强度包络相差较大。而当激光脉冲功率较小的时候,虽然产生一张直方图所需要的激光脉冲数量较多,但是直方图描绘的包络与光强本身的包络曲线符合度较好。
SPAD阵列中的探测单元,具有单光子雪崩特性,其可被背景光或信号光以不同的概率所激发,通过发射端成千上万次的脉冲发射光,SPAD阵列中的探测器单元在高电压差下,处于雪崩状态,随机地被背景光或者信号光激发,通过N(成千上万)次的统计,输出统计结果,形成光子计数的直方图,然而当测试距离较远、信号光强等等条件下背景光和信号光的触发概率比较接近,在这种情况下,直接获得的测试结果可能不准确,存在较大的偏差,也有可能背景光影响太强烈,导致本次测量结果就是一个假值,需要重新进行测量,另外一种情况当统计结果的峰值不明显时直接利用峰值方式输出的结果将出现一定程度的不确定性,每次对于相同对象的测试结果也会存在偏差,这将导致用户体验特别差,影响使用。
因此,开发一种能够输出稳定真值的DTOF测距方法和测距系统是亟待解决的问题。
发明内容
本申请的目的在于,针对上述现有技术中的不足,提供一种探测方法及探测系统,以提高现有激光雷达测距结果的准确性和结果无偏移与波动特性。
为实现上述目的,本申请实施例采用的技术方案如下:
第一方面,本申请实施例提供了一种探测方法,包括:光发射模块、处理模块、以及光接收模块;所述光发射模块输出N次脉冲发射光(其中N为大于1的整数),所述光接收模块为阵列型SPAD接收模块,所述SPAD接收模块被背景光或返回信号光激发输出探测信号,所述处理模块还包含判定单元,所述判定单元依据所述SPAD接收模块被背景光激发的信号输出判定阈值,所述处理模块还依据所述SPAD接收模块输出的所述探测信号,按照至少一种处理方法输出包含被探测目标的距离信息,所述距离信息满足所述判定阈值时,所述处理模块将所述距离信息作为最终信息输出。
可选地,所述判定单元依照所述SPAD接收模块接收的背景光平均触发次数输出所述判定阈值。
可选地,所述判定阈值按照如下之一的方式运算获得:
Th=nb+M*(nb)1/2或Th=nb+M*(N*(nb/N)*(1-nb/N))1/2,
其中,nb为所述背景光平均触发次数,M为判定阈值关联参数。
可选地,所述判定阈值关联参数的取值范围为[2,10]。
可选地,所述处理模块按照依据所述SPAD接收模块输出的所述探测信号和信号阈值获得包含被探测目标的距离信息,所述信号阈值依据所述SPAD接收模块被背景光激发的信号获得。
可选地,所述信号阈值按照下式运算获得:
Thr=nb+L*(N*(nb/N)*(1-nb/N))1/2,
其中,nb为所述背景光平均触发次数,L为信号阈值关联参数。
可选地,所述信号阈值关联参数L取值范围为[4,100]。
可选地,所述处理模块还包含控制信号发生单元,所述控制信号发生单元依据所述返回信息光强度输出控制信号,所述处理模块依据所述控制信号按照所述SPAD接收模块输出的所述探测信号获得包含被探测目标的距离信息。
第二方面,本申请实施例提供了一种探测探测系统,应用于上述第一方面所述的探测方法,所述探测系统包括:
光发射模块、处理模块、以及光接收模块;所述光发射模块输出N次脉冲发射光(其中N为大于1的整数),所述光接收模块为阵列型SPAD接收模块,所述SPAD接收模块被背景光或返回信号光激发输出探测信号,所述处理模块还包含判定单元,所述判定单元依据所述SPAD接收模块被背景光激发的信号输出判定阈值,所述处理模块还依据所述SPAD接收模块输出的所述探测信号,按照至少一种处理方法输出包含被探测目标的距离信息,所述距离信息满足所述判定阈值时,所述处理模块将所述距离信息作为最终信息输出。
可选地,所述判定单元依照所述SPAD接收模块接收的背景光平均触发次数输出所述判定阈值。。
可选地,所述判定阈值按照如下之一的方式运算获得:
Th=nb+M*(nb)1/2或Th=nb+M*(N*(nb/N)*(1-nb/N))1/2,
其中,nb为所述背景光平均触发次数,M为判定阈值关联参数。
可选地,所述判定阈值关联参数的取值范围为[2,10]。
可选地,所述处理模块按照依据所述SPAD接收模块输出的所述探测信号和信号阈值获得包含被探测目标的距离信息,所述信号阈值依据所述SPAD接收模块被背景光激发的信号获得。
可选地,所述信号阈值按照下式运算获得:
Thr=nb+L*(N*(nb/N)*(1-nb/N))1/2,
其中,nb为所述背景光平均触发次数,L为信号阈值关联参数。
可选地,所述信号阈值关联参数L取值范围为[4,100]。
可选地,所述处理模块还包含控制信号发生单元,所述控制信号发生单元依据所述返回信息光强度输出控制信号,所述处理模块依据所述控制信号按照所述SPAD接收模块输出的所述探测信号获得包含被探测目标的距离信息。
本申请的有益效果是:
本申请实施例提供的一种探测方法,该探测方法可以包含光发射模块、处理模块、以及光接收模块;所述光发射模块输出N次脉冲发射光(其中N为大于1的整数),所述光接收模块为阵列型SPAD接收模块,所述SPAD接收模块被背景光或返回信号光激发输出探测信号,所述处理模块还包含判定单元,所述判定单元依据所述SPAD接收模块被背景光激发的信号输出判定阈值,所述处理模块还依据所述SPAD接收模块输出的所述探测信号,按照至少一种处理方法输出包含被探测目标的距离信息,所述距离信息满足所述判定阈值时,所述处理模块将所述距离信息作为最终信息输出,由此设计可以保证探测方法应用于对象距离获取时,系统内有一套设定的结果判定方法,当获得的结果不满足该预设条件时,说明背景光或者其他因素对于探测结果的影响过大,本次探测结果为假值需要重新探测以获得真值,保证了探测方法所获得的结果始终为正确有效的结果,保证了方法的高效可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种探测系统的模块示意图;
图2为本申请实施例提供的一种处理模块的示意图;
图3为本申请实施例提供的一种探测方法获得的探测结果示意图;
图4为本申请实施例提供的又一种探测方法获得的探测结果示意图;
图5为本申请实施例提供的一种利用现有的峰值检测方案获得的结果偏差示意图;
图6为本申请实施例提供的一种利用本发明检测方案获得的结果偏差示意图;
图7为本申请实施例提供的一种利用本发明检测方案获得测距结果示意图;
图8为本申请实施例提供的另一种利用本发明检测方案获得测距结果示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。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,都属于本申请保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
图1为本申请实施例提供的一种探测系统的模块示意图。如图1所示,该探测装置包括:光发射模块110、处理模块120、以及光接收模块130,光发射模块发射脉冲激光,成千上万次发射,当然可以布置在不同时间段输出不同次数的脉冲激光,甚至可以对于发射的脉冲光进行编码,以发射与其他探测设备有差别的伪随机编码特性的脉冲光此处并不限定,光接收模块130为单光子雪崩二极管SPAD探测单元所组成的接收模块,当雪崩二极管两端具有高的电压差,例如雪崩二极管雪崩阈值电压为20V,而其两端施加的电压为23V时,雪崩二极管将处于雪崩状态,此时其对单光子也具有灵敏度,这也是该探测方法能够获得更远距离探测的主要原因,在雪崩状态下,二极管将被背景光或者信号光的光子所激发,进而输出脉冲结果,利用TDC等计数对于信号进行获取,通过成千上万次的探测,SPAD阵列可输出成千上万的探测结果,这些结果将形成一个光子触发次数统计直方图,通常情形下直方图的最高峰例如图3中的峰值位置就是被探测目标的距离真值信息,当然,探测过程中每个探测单元被激发后需要恢复探测能力,主要是通过淬灭电路来实现对于探测单元的重新激活,此处也不限定每个探测单元在与被探测物距离对应飞行时间段内其只能被激发一次,通过快速的淬灭电路设计当然可以形成多次的被激发信息,从而形成更高的探测效率和更可靠的探测结果,此处也不限定具体的实现方式。
图2为本申请实施例提供的一种处理模块的示意图;处理模块220中包含判定单元240,所述判定单元按照一定的规则获得判定阈值,利用此判定单元输出的阈值与按照至少一种处理方法输出包含被探测目标的距离信息,所述距离信息满足所述判定阈值时,所述处理模块将所述距离信息作为最终信息输出。
图3和图4为本申请实施例提供的探测方法获得的探测结果示意图;图3是较为理想情况下的探测结果,例如探测距离较近或背景光信号较弱,此时背景光和信号光对于SPAD阵列的雪崩二极管触发概率差异较大,探测模块输出的光子统计直方图的峰值位置非常容易分辨,此时利用该峰值位置可以比较明确的确定被探测目标的TOF时间,例如,某次探测探测的峰值位置处于Kmax的位置,当统计的时间间隔为Δt时,可以利用下式1确定最终的被探测物的距离,其中式1中3e8为光速300000000m/s:
然而,在探测过程中也会遇到很多探测场景下,背景光和信号光对于探测模块的处于雪崩状态的探测单元激发概率相差比较小,此时会形成如图4的直方图特征,在这种情况下利用峰值检测获得的峰值的概率将很小,此时的峰值位置也不容易确认,图4中的触发次数较多的时间段存在一个小的平台,此时对于相同的探测目标,利用峰值测试时由于存在触发次数小平台,峰值将会随机地出现在小平台的任何位置,此时将会引起输出结果的偏差,导致整个探测结果具有随机特性,如此将在客户端显示出几次不同的结果,这样将导致用户对于设备测试结果的不信任,另外当背景光和信号光对于探测模块的处于雪崩状态的探测单元激发概率相差比较小时,还会出现出发次数较多处与背景光引起的探测单元被激发次数统计结果相差较小,此时的触发次数多处并不一定为被探测目标反射的信号回波引起的触发次数较多,也就是在这种条件下存在干扰或者其他因素引起的探测结果错误的假值,因此需要对于探测结果进行判定,构造一个与背景光触发次数或者能体现背景光触发概率相关的参数,将其设置为判定阈值,利用该判定阈值对于探测结果进行判定,当满足该阈值条件时,才将该结果作为最终的输出结果。
结合图2、图3、图4,首先以SPAD接收模块的探测结果来说明,被激发的探测单元输出光子计数的统计直方图,可以选择统计图中触发次数较少的区域(实际上此区域基本为背景光触发),通过对选定的触发次数较小的区域的触发次数进行统计,获得例如平均值信息,此处可以为算术平均或者类似其他平均算法获得的背景光平均触发次数信息,记为nb,按照如下两种方式之一获得判定阈值:
Th=nb+M*(nb)1/2 (2)
Th=nb+M*(N*(nb/N)*(1-nb/N))1/2 (3)
其中,nb为所述背景光平均触发次数,M为判定阈值关联参数,为了保证获得结果的可靠性,需要判定单元输出的阈值能够区分出背景光和信号光,因此需要保证M判定阈值的关联参数选择合适的值,此处需要保证其值范围在[2,10]的闭区间内,选择过大又可能引起多次探测依然无法获得探测目标真值的结果,造成不必要的浪费,因而经过实验和理论验证获得了上述判定阈值关联参数,如图2所示,当判定单元240按照上述的算法获得判定阈值后,可以对于SPAD获得的探测结果经处理模块处理输出包含被探测目标的距离信息进行判定,当该信息满足阈值信息(例如大于判定阈值)时,处理模块将该结果作为最终的目标信息结果。
当然处理模块对于SPAD获得的探测结果可以按照不同的方式进行处理以获得包含被探测目标的距离信息,第一种方式可以是峰值位置确认的方法,这一方法使用在背景光与信号光的触发概率相差较大的场景下,利用峰值可以比较容易获得被探测物的距离,如图3中利用式1计算获得被探测物的距离信息。为了保证输出值的准确性,判定单元按照之前叙述的方案构建与背景光触发次数相关联的判定阈值,当利用峰值检测获得的距离满足该阈值条件时,将该包含被探测目标的距离信息作为最终的目标信息,也就是所述处理模块按照依据所述SPAD接收模块输出的所述探测信号和信号阈值获得包含被探测目标的距离信息,所述信号阈值依据所述SPAD接收模块被背景光激发的信号获得。当然,第二种方式是利用光子计数的前沿检测来确认被探测物的目标距离信息,图4的统计直方图出现在返回信号较弱或者背景光较强的情况下,背景光与信号光的对于雪崩状态下的探测单元被激发概率相差较小,为了保证检测结果的稳定和准确性,第一方面选择前沿作为被探测物的目标距离,这样可以保证每次探测结果的稳定性,如图5和图6,为利用峰值检测和前沿检测两种方案对于背景光较强或者返回信号光较弱场景下的相同被探测物进行探测所获得的偏差统计结果,图5为利用峰值检测方案获得的结果偏差示意图,由图5可以看出峰值检测在这种场景下检测存在不稳定的偏差,结果呈现一定的随机性,而利用本方案的前沿检测所获得的结果是非常一致的,结果不会存在波动和随机的特性,因而结果的可信度更高,做成系统之后的用户体验也非常好。本发明提出的信号阈值也就是判定前沿的阈值准则和判定单元的判定阈值构建准则类似,都是以背景光的平均触发次数为依据,按照如下的步骤来确定前沿阈值:
1)估计背景光触发次数nb,可以选取某些区域的格子的均值作为估计值。
2)根据每个格子的触发次数X近似服从二项分布B(N,p),N为发射脉冲个数,p为触发概率。根据二项分布的特点,有
E(X)=Np,Var(X)=Np(1-p) (4)
因此可以选取满足:
的第一个格子位置作为估计目标物体触发的方法。(数字6可变,为权利要求中的信号阈值关联参数L,建议L取值范围[4,100]),如此设计主要考虑最小能够准确保证背景光与信号光做到区别而不失探测结果的准确性,另一方面不能将信号阈值L取值为过大值也是保障探测效率的重要前提,否则将导致多次探测无合格的结果,甚至导致前沿与峰值接近,无法体现出该方法的优势。
实际中,每个格子的触发率往往很低,可以近似选取满足式6:
的第一个格子位置(如果没有,选取峰值位置),如图4中利用背景光的平均次数获得的信号阈值进行判定,A2位置处的触发次数小于信号阈值,而A1处的触发次数大于信号阈值,从而将A2处对应的距离信号作为飞行时间信号,这样就保证了测量结果的稳定性,当然该方法与判定单元的判定阈值构建准则一致,当判定阈值关联参数M小于信号阈值的关联参数L时,此时利用信号阈值获得的前沿检测输出结果不需要额外进行判定,实际上利用该方案相当于具有了判定单元的功能,此时的判定单元功能被合并,当判定阈值关联参数M大于信号阈值的关联参数L时,此时的判定单元依旧需要对于利用信号阈值获得的前沿检测输出结果进行判定,以获得最终目标信息,此处也不限定判定阈值关联参数M与信号阈值关联参数L之间一定存在特定的关系,只需要按照实际情况设置即可。两种距离获取方法也不限定优先顺序,但是最优地可以将本发明的前沿判定方法设定为默认的距离获取方案,在实际的使用过程中处理模块可以根据一定的默认规则、预先设定、自适应调整等等方法进行切换,以适应不同的场景需求,例如可以设定光强阈值,当背景光超过光强阈值时,以本发明的前沿检测方案获取被探测目标的距离信息,当然此处也只是示例性地说明,并不限定具体的实现方式。
图7为本发明的一种输出可靠性高的准确探测结果的方法,S101SPAD阵列被背景光或信号光激发,输出探测信号,此处激发与之前描述的探测单元处于雪崩状态被光子激发而输出探测结果的方法类似,此处不再详细叙述,多次激发信息的统计结果为光子计数统计直方图;S102处理模块中包含判定单元,所述的判定单元依据非高触发次数统计时段的结果获得纯背景光及发信息也就是背景光的平均触发次数nb,判定模块依据内设的规则输出判定阈值信号;S103SPAD探测信号有处理单元处理,输出峰值结果,也就是处理模块依据SPAD被背景光或信号光光子激发的光子计数统计直方图,输出直方图的峰值位置;S104处理模块依照S103输出的峰值触发次数与判定阈值共同判定结果是否有效进而完成本次探测,例如当输出的峰值位置的触发次数大于判定阈值时,说明背景光与其他影响已经被考虑,本次探测的结果具有一定的可信度。
图8为本发明的另一种输出可靠性高的准确探测结果的方法,S201 SPAD阵列被背景光或信号光激发,输出探测信号,与图7相似,此处不再赘述,S202处理模块依照类似于判定阈值方法构建获取信号阈值,此处为了在一些场景下直合并判定单元的功能,因此按照类似的与背景光平均触发次数关联的方法构建信号阈值;S203处理模块依靠信号阈值获得SPAD阵列输出信号的前沿信息,也就是图4中对于A1、A2等何处为前沿触发次数的定位过程,此处不再详细赘述;S204处理模块依照前沿检测信息输出最终目标信息,完成本次探测,此处相当于已经综合考虑了信号阈值和判定阈值的影响因素,按照统一的规则来构建两者实现合并,因此一次性就可以完成结果获取和判定两个步骤,当然两个阈值的关联参数也可以不同因为两者的设计角度不相同考虑因素也有差别,此时在结果确认前需要进行类似于图7的结果判定步骤,当判定结果符合时完成最终的探测,输出最终的距离信息,此处也不限定,图7和图8的方法之间也可以存在利用预设规则、自适应调整等等方式进行不同场景下的自适应切换,此处也不限定。
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,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种探测方法,其特征在于,包括:光发射模块、处理模块、以及光接收模块;所述光发射模块输出N次脉冲发射光(其中N为大于1的整数),所述光接收模块为阵列型SPAD接收模块,所述SPAD接收模块被背景光或返回信号光激发输出探测信号,所述处理模块还包含判定单元,所述判定单元依据所述SPAD接收模块被背景光激发的信号输出判定阈值,所述处理模块还依据所述SPAD接收模块输出的所述探测信号,按照至少一种处理方法输出包含被探测目标的距离信息,所述距离信息满足所述判定阈值时,所述处理模块将所述距离信息作为最终信息输出。
2.根据权利要求1所述的探测方法,其特征在于,所述判定单元依照所述SPAD接收模块接收的背景光平均触发次数输出所述判定阈值。
3.根据权利要求2所述的探测方法,其特征在于,所述判定阈值按照如下之一的方式运算获得:
Th=nb+M*(nb)1/2或Th=nb+M*(N*(nb/N)*(1-nb/N))1/2,
其中,nb为所述背景光平均触发次数,M为判定阈值关联参数。
4.根据权利要求3所述的探测方法,其特征在于,所述判定阈值关联参数的取值范围为[2,10]。
5.根据权利要求1所述的探测方法,其特征在于,所述处理模块按照依据所述SPAD接收模块输出的所述探测信号和信号阈值获得包含被探测目标的距离信息,所述信号阈值依据所述SPAD接收模块被背景光激发的信号获得。
6.根据权利要求5所述的探测方法,其特征在于,所述信号阈值按照下式运算获得:
Thr=nb+L*(N*(nb/N)*(1-nb/N))1/2,
其中,nb为所述背景光平均触发次数,L为信号阈值关联参数。
7.根据权利要求6所述的探测方法,其特征在于,所述信号阈值关联参数L取值范围为[4,100]。
8.根据权利要求1所述的探测方法,其特征在于,所述处理模块还包含控制信号发生单元,所述控制信号发生单元依据所述返回信息光强度输出控制信号,所述处理模块依据所述控制信号按照所述SPAD接收模块输出的所述探测信号获得包含被探测目标的距离信息。
9.一种使用权利要求1的探测方法实现探测的探测系统,其特征在于,包括:光发射模块、处理模块、以及光接收模块;所述光发射模块输出N次脉冲发射光(其中N为大于1的整数),所述光接收模块为阵列型SPAD接收模块,所述SPAD接收模块被背景光或返回信号光激发输出探测信号,所述处理模块还包含判定单元,所述判定单元依据所述SPAD接收模块被背景光激发的信号输出判定阈值,所述处理模块还依据所述SPAD接收模块输出的所述探测信号,按照至少一种处理方法输出包含被探测目标的距离信息,所述距离信息满足所述判定阈值时,所述处理模块将所述距离信息作为最终信息输出。
10.根据权利要求9所述的探测系统,其特征在于,所述判定单元依照所述SPAD接收模块接收的背景光平均触发次数输出所述判定阈值。
11.根据权利要求10所述的探测系统,其特征在于,所述判定阈值按照如下之一的方式运算获得:
Th=nb+M*(nb)1/2或Th=nb+M*(N*(nb/N)*(1-nb/N))1/2,
其中,nb为所述背景光平均触发次数,M为判定阈值关联参数。
12.根据权利要求11所述的探测系统,其特征在于,所述判定阈值关联参数的取值范围为[2,10]。
13.根据权利要求9所述的探测系统,其特征在于,所述处理模块按照依据所述SPAD接收模块输出的所述探测信号和信号阈值获得包含被探测目标的距离信息,所述信号阈值依据所述SPAD接收模块被背景光激发的信号获得。
14.根据权利要求13所述的探测系统,其特征在于,所述信号阈值按照下式运算获得:
Thr=nb+L*(N*(nb/N)*(1-nb/N))1/2,
其中,nb为所述背景光平均触发次数,L为信号阈值关联参数。
15.根据权利要求14所述的探测系统,其特征在于,所述信号阈值关联参数L取值范围为[4,100]。
16.根据权利要求9所述的探测系统,其特征在于,所述处理模块还包含控制信号发生单元,所述控制信号发生单元依据所述返回信息光强度输出控制信号,所述处理模块依据所述控制信号按照所述SPAD接收模块输出的所述探测信号获得包含被探测目标的距离信息。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011036979.XA CN114325736A (zh) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | 探测方法及探测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011036979.XA CN114325736A (zh) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | 探测方法及探测系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114325736A true CN114325736A (zh) | 2022-04-12 |
Family
ID=81011063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011036979.XA Pending CN114325736A (zh) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | 探测方法及探测系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114325736A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115963506A (zh) * | 2023-03-16 | 2023-04-14 | 杭州宇称电子技术有限公司 | 单光子雪崩二极管直接时间飞行测距方法、装置及其应用 |
-
2020
- 2020-09-28 CN CN202011036979.XA patent/CN114325736A/zh active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115963506A (zh) * | 2023-03-16 | 2023-04-14 | 杭州宇称电子技术有限公司 | 单光子雪崩二极管直接时间飞行测距方法、装置及其应用 |
CN115963506B (zh) * | 2023-03-16 | 2023-05-23 | 杭州宇称电子技术有限公司 | 单光子雪崩二极管直接时间飞行测距方法、装置及其应用 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109100702B (zh) | 用于测量到对象的距离的光电传感器和方法 | |
CN111679290B (zh) | 光子计数校正方法、激光雷达以及计算机可读介质 | |
US10962628B1 (en) | Spatial temporal weighting in a SPAD detector | |
CN112946675B (zh) | 一种基于时间融合的距离测量方法、系统和设备 | |
US9110158B2 (en) | Biphoton ranging with HOM interference | |
CN110741281B (zh) | 采用迟锁盖格模式检测的LiDAR系统及方法 | |
US20210373156A1 (en) | Optical distance measuring apparatus | |
CN111257900B (zh) | 激光雷达测距方法及装置 | |
US11885878B2 (en) | Method for gating an output of a single photon avalanche diode (SPAD) cluster based on an ambient count of ambient light events generated by the SPAD cluster in a region of interest of a time of flight (TOF) ranging array | |
CN114325736A (zh) | 探测方法及探测系统 | |
JP2008275379A (ja) | レーザ測距装置およびレーザ測距方法 | |
CN117590418A (zh) | 一种基于扩频体制的激光回波探距方法和系统 | |
CN111656220A (zh) | 用于接收光信号的接收装置 | |
KR102542126B1 (ko) | 라이다 센서 및 그의 노이즈 제거 방법 | |
CN113433563B (zh) | 测距方法及测距装置 | |
US20240004070A1 (en) | Optical rangefinder and optical rangefinding method | |
CN113848558A (zh) | 一种飞行时间距离测量系统及方法 | |
CN113711080B (zh) | 激光雷达的探测方法、计算机可读存储介质和激光雷达 | |
CN114089352A (zh) | 一种飞行时间距离测量系统及方法 | |
CN115616521A (zh) | 用于激光雷达的数据处理方法及激光雷达 | |
Oh et al. | An improvement on accuracy of laser radar using a Geiger-mode avalanche photodiode by time-of-flight analysis with Poisson statistics | |
Shen et al. | Boundary evaluation and error correction on pseudo-random spread spectrum photon counting system | |
CN110244315B (zh) | 用于接收光信号的接收装置和用于接收光信号的方法 | |
He et al. | Performance characteristics of single photon pulse ranging system using Monte Carlo simulation | |
CN117970355A (zh) | 一种飞行时间距离测量系统及方法 |
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 |