CN115685220A - 目标探测方法、opa激光雷达及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请适用于雷达技术领域，提供了目标探测方法、OPA激光雷达以及计算机可读存储介质。目标探测方法包括：利用调相器对输入天线的光进行调整，使每一天线子阵发射出的光在预设位置形成一个光斑，所有天线子阵发射出的光所形成的多个光斑，按照预设规则进行组合，得到光斑组合，基于光斑组合进行目标探测。由于光斑组合是多个光斑组合后得到的，通过调整各光斑的大小和位置，即可调整光斑组合的大小和形状，因此可以采用不同大小和形状的光斑组合进行目标探测，使得光斑组合与需要探测的目标相适应，进而提高了目标探测的准确度。

Description

目标探测方法、OPA激光雷达及计算机可读存储介质

技术领域

本申请属于雷达技术领域，尤其涉及目标探测方法、OPA激光雷达以及计算机可读存储介质。

背景技术

光参量放大(Optical parametric amplification，OPA)激光雷达是通过发射激光光束，来探测目标的位置、速度等信息的雷达系统。OPA激光雷达具有强抗干扰能力、高分辨率的特性，在目标探测、自动驾驶领域得到广泛应用。现有的OPA激光雷达(例如机械式激光雷达、微机电系统激光雷达)一般是光源直接通过光学系统实现激光的发射，发射的激光照射在目标上，形成的光斑的尺寸是固定不变的。但是固定尺寸的光斑在一些场景下会存在接收到的反射光的信号较弱或者接收不到反射光的情况，影响目标探测的准确度。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了目标探测方法、OPA激光雷达以及计算机可读存储介质，可以调节OPA激光雷达发射出的光所形成的光斑的形态，进而提高目标探测的准确度。

本申请实施例的第一方面提供了一种目标探测方法，应用于OPA激光雷达，所述OPA激光雷达包括调相器和相控阵天线，所述相控阵天线包含多个天线子阵，所述调相器连接所述天线子阵中的天线，所述方法包括：

利用所述调相器对输入所述天线的光进行调整，使每一所述天线子阵发射出的光在预设位置形成一个光斑，所有天线子阵发射出的光所形成的多个光斑，按照预设规则进行组合，得到光斑组合；

基于所述光斑组合进行目标探测。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：基于预设的光斑的大小确定各天线子阵中的天线数量。

在一种可能的实现方式中，所述利用所述调相器对输入的光进行调整，包括：

基于预设的光发射角度确定各天线中输入的光的相位；

利用所述调相器对应调整各天线中输入的光的相位。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

基于预设的光斑组合的形态，确定各天线子阵中天线的数量以及各天线中输入的光的相位。

在一种可能的实现方式中，所述各天线子阵中天线的数量不同。

在一种可能的实现方式中，包含天线数量最少的天线子阵对应的光斑与其他天线子阵对应的光斑重叠。

在一种可能的实现方式中，所述其他天线子阵对应的光斑不重叠。

在一种可能的实现方式中，天线数量为第一数量的天线子阵对应的光斑，与天线数量为第二数量的天线子阵对应的光斑相邻。

在一种可能的实现方式中，天线数量为第一数量的天线子阵对应的光斑，与天线数量为第二数量的天线子阵对应的光斑重叠。

在一种可能的实现方式中，天线数量为第一数量的天线子阵对应的光斑位于中间位置，天线数量为第二数量的天线子阵对应的光斑位于两侧的位置。

本申请实施例的第二方面提供了一种目标探测方法，应用于OPA激光雷达，所述OPA激光雷达包括调相器和相控阵天线，所述相控阵天线包含多个天线子阵，所述调相器连接所述天线子阵中的天线，所述方法包括：

确定当前光发射时各天线子阵中天线的数量；

利用所述调相器对输入天线的光进行调整，使每一所述天线子阵发射出的光在预设位置形成的一个光斑，所有天线子阵形成的多个光斑按照预设规则进行组合，得到光斑组合；

基于所述光斑组合进行目标探测。

在一种可能的实现方式中，在确定当前光发射时各天线子阵中天线的数量之前，所述方法还包括：

确定是否将相控阵天线划分为天线子阵。

本申请实施例的第三方面提供了一种目标探测方法，应用于OPA激光雷达，所述OPA激光雷达包括调相器和相控阵天线，所述调相器连接所述相控阵天线中的天线，所述方法包括：

对预设区域进行扫描，获取第一帧反射信号，所述第一帧反射信号是对经预设区域反射的光进行检测得到的；

基于所述第一帧反射信号，对所述相控阵天线进行划分，得到多个天线子阵；以及，利用所述调相器对输入天线的光进行调整，使每一所述天线子阵发射出的光在预设位置形成一个光斑，所有天线子阵形成的多个光斑按照预设规则进行组合，得到光斑组合；

基于所述光斑组合进行目标探测。

在一种可能的实现方式中，基于所述第一帧反射信号，对所述相控阵天线进行划分，得到多个天线子阵；以及，利用所述调相器对输入的光进行调整，使每一所述天线子阵发射出的光在预设位置形成一个光斑，包括：

基于所述第一帧反射信号对应的目标信息，确定各天线子阵对应的光斑的排列组合方式；所述排列组合方式包含光斑的数量和相对位置排布；

基于光斑的排列组合方式对所述相控阵天线进行划分，确定多个天线子阵，以及各天线子阵对应的相位差；

基于各天线子阵对应的相位差，利用所述调相器对输入的光进行调整，使每一所述天线子阵发射出的光在预设位置形成一个光斑。

本申请实施例的第四方面提供了一种目标探测方法，应用于OPA激光雷达，所述OPA激光雷达包括调相器和相控阵天线，所述调相器连接所述相控阵天线中的天线，所述方法包括：

对预设区域进行扫描，确定场景信息；

根据所述场景信息确定预设光斑的调节信息；

基于所述调节信息，对所述相控阵天线进行划分，得到多个天线子阵，以及，利用所述调相器对输入天线的光进行调整，使每一所述天线子阵发射出的光在预设位置形成一个光斑，所有天线子阵形成的多个光斑按照预设规则进行组合，得到光斑组合；

基于所述光斑组合进行目标探测。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述场景信息确定预设光斑的调节信息，包括：

若当前的场景信息是远距离检测的场景，确定调节信息为增大光斑。

在一种可能的实现方式中，确定场景信息，包括：

若根据所述预设区域对应的反射光确定检测不到目标，则确定场景信息是所述远距离检测的场景。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述场景信息确定预设光斑的调节信息，包括：

若当前的场景信息是镜面反射场景，确定调节信息为增大光斑。

在一种可能的实现方式中，确定场景信息，包括：

若根据所述预设区域对应的反射光，确定不同帧的反射信号的强度差异大于预设差值，则确定场景信息是所述镜面反射场景。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述场景信息确定预设光斑的调节信息，包括：

若当前的场景信息是小目标场景，确定调节信息为增大光斑。

在一种可能的实现方式中，确定场景信息，包括：

若根据所述预设区域对应的反射光，确定存在不能照射到目标的光斑，则确定场景信息是所述小目标场景。

本申请实施例的第五方面提供了一种目标探测装置，应用于OPA激光雷达，所述OPA激光雷达包括调相器和相控阵天线，所述相控阵天线包含多个天线子阵，所述调相器连接所述天线子阵中的天线，所述装置包括：

第一调整模块，用于利用所述调相器对输入所述天线的光进行调整，使每一所述天线子阵发射出的光在预设位置形成一个光斑，所有天线子阵发射出的光所形成的多个光斑，按照预设规则进行组合，得到光斑组合；

第一探测模块，用于基于所述光斑组合进行目标探测。

在一种可能的实现方式中，所述目标探测装置还包括第一确定模块，用于基于预设的光斑的大小确定各天线子阵中的天线数量。

在一种可能的实现方式中，所述第一调整模块还用于：

基于预设的光发射角度确定各天线中输入的光的相位；

利用所述调相器对应调整各天线中输入的光的相位。

在一种可能的实现方式中，所述第一确定模块还用于：

基于预设的光斑组合的形态，确定各天线子阵中天线的数量以及各天线中输入的光的相位。

在一种可能的实现方式中，所述各天线子阵中天线的数量不同。

在一种可能的实现方式中，包含天线数量最少的天线子阵对应的光斑与其他天线子阵对应的光斑重叠。

在一种可能的实现方式中，所述其他天线子阵对应的光斑不重叠。

在一种可能的实现方式中，天线数量为第一数量的天线子阵对应的光斑，与天线数量为第二数量的天线子阵对应的光斑相邻。

在一种可能的实现方式中，天线数量为第一数量的天线子阵对应的光斑，与天线数量为第二数量的天线子阵对应的光斑重叠。

在一种可能的实现方式中，天线数量为第一数量的天线子阵对应的光斑位于中间位置，天线数量为第二数量的天线子阵对应的光斑位于两侧的位置。

本申请实施例的第六方面提供了一种目标探测装置，应用于OPA激光雷达，所述OPA激光雷达包括调相器和相控阵天线，所述相控阵天线包含多个天线子阵，所述调相器连接所述天线子阵中的天线，所述装置包括：

第二确定模块，用于确定当前光发射时各天线子阵中天线的数量；

第二调整模块，用于利用所述调相器对输入天线的光进行调整，使每一所述天线子阵发射出的光在预设位置形成的一个光斑，所有天线子阵形成的多个光斑按照预设规则进行组合，得到光斑组合；

第二探测模块，用于基于所述光斑组合进行目标探测。

在一种可能的实现方式中，所述第二确定模块还用于：

确定是否将相控阵天线划分为天线子阵。

本申请实施例的第七方面提供了一种目标探测装置，所述OPA激光雷达包括调相器和相控阵天线，所述调相器连接所述相控阵天线中的天线，所述装置包括：

第三确定模块，用于对预设区域进行扫描，获取第一帧反射信号，所述第一帧反射信号是对经预设区域反射的光进行检测得到的；

第三调整模块，用于基于所述第一帧反射信号，对所述相控阵天线进行划分，得到多个天线子阵；以及，利用所述调相器对输入天线的光进行调整，使每一所述天线子阵发射出的光在预设位置形成一个光斑，所有天线子阵形成的多个光斑按照预设规则进行组合，得到光斑组合；

第三探测模块，用于基于所述光斑组合进行目标探测。

在一种可能的实现方式中，所述第三调整模块具体用于：

基于所述第一帧反射信号对应的目标信息，确定各天线子阵对应的光斑的排列组合方式；所述排列组合方式包含光斑的数量和相对位置排布；

基于光斑的排列组合方式对所述相控阵天线进行划分，确定多个天线子阵，以及各天线子阵对应的相位差；

基于各天线子阵对应的相位差，利用所述调相器对输入的光进行调整，使每一所述天线子阵发射出的光在预设位置形成的一个光斑。

本申请实施例的第八方面提供了一种目标探测装置，应用于OPA激光雷达，所述OPA激光雷达包括调相器和相控阵天线，所述调相器连接所述相控阵天线中的天线，所述装置包括：

第四确定模块，用于对预设区域进行扫描，确定场景信息；根据所述场景信息确定预设光斑的调节信息；

第四调整模块，用于基于所述调节信息，对所述相控阵天线进行划分，得到多个天线子阵，以及，利用所述调相器对输入天线的光进行调整，使每一所述天线子阵发射出的光在预设位置形成一个光斑，所有天线子阵形成的多个光斑按照预设规则进行组合，得到光斑组合；

第四探测模块，用于基于所述光斑组合进行目标探测。

在一种可能的实现方式中，所述第四确定模块具体用于：

若当前的场景信息是远距离检测的场景，确定调节信息为增大光斑。

在一种可能的实现方式中，所述第四确定模块具体还用于：

若根据所述预设区域对应的反射光确定检测不到目标，则确定场景信息是所述远距离检测的场景。

在一种可能的实现方式中，所述第四确定模块具体还用于：

若当前的场景信息是镜面反射场景，确定调节信息为增大光斑。

在一种可能的实现方式中，所述第四确定模块具体还用于：

若根据所述预设区域对应的反射光，确定不同帧的反射信号的强度差异大于预设差值，则确定场景信息是所述镜面反射场景。

在一种可能的实现方式中，所述第四确定模块具体还用于：

若当前的场景信息是小目标场景，确定调节信息为增大光斑。

在一种可能的实现方式中，所述第四确定模块具体还用于：

若根据所述预设区域对应的反射光，确定存在不能照射到目标的光斑，则确定场景信息是所述小目标场景。

本申请实施例的第九方面提供了一种OPA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，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面至第四方面所述的目标探测方法。

本申请实施例的第十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如上述第一方面至第四方面所述的目标探测方法。

本申请实施例的第十一方面提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在OPA激光雷达上运行时，使得OPA激光雷达执行上述第一方面至第四方面所述的目标探测方法。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：利用调相器对输入的光进行调整，使每一天线子阵发射出的光在预设位置形成一个光斑，使得所有天线子阵形成的多个光斑按照预设规则进行组合，得到光斑组合。由于光斑组合是多个光斑组合后得到的，通过调整各光斑的大小和位置，即可调整光斑组合的大小和形状。之后再基于光斑组合进行目标探测，从而可以采用不同大小和形状的光斑组合进行目标探测，使得光斑组合与需要探测的目标相适应，进而提高了目标探测的准确度。

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。

图1是本申请一实施例提供的OPA激光雷达的示意图；

图2是本申请第一实施例提供的目标探测方法的实现流程示意图；

图3是本申请一实施例提供的光斑组合的示意图；

图4是本申请另一实施例提供的光斑组合的示意图；

图5是本申请又一实施例提供的光斑组合的示意图；

图6是本申请又一实施例提供的光斑组合的示意图；

图7是本申请第二实施例提供的目标探测方法的实现流程示意图；

图8是本申请第三实施例提供的目标探测方法的实现流程示意图；

图9是本申请第四实施例提供的目标探测方法的实现流程示意图；

图10是本申请实施例提供的OPA激光雷达的结构示意图。

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。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

现有的激光雷达在进行目标探测时，激光雷达发射出的光所形成的光斑的大小一般是固定不变的。在目标探测中，光斑大小固定不变不能很好的适应当前探测的目标，会影响接收到的反射光的信号强度，进而影响目标探测的准确度。

为此，本申请提供了一种目标探测方法，利用OPA激光雷达对输入的光进行调整，使得OPA激光雷达的每个天线子阵发射出的光在预设位置形成一个光斑，各光斑按照预设规则进行组合，得到光斑组合，从而可以得到不同形状和大小的光斑组合。再基于光斑组合进行目标探测，从而可以在目标探测过程中调整光斑组合的大小和形状，使得光斑组合与目标相适应，提高目标探测的准确度。

下面对本申请提供的目标探测方法进行示例性说明。

本申请实施例提供的目标探测方法应用于OPA激光雷达。如图1所示，OPA激光雷达包括调相器1和相控阵天线2，相控阵天线2包含多个天线21，预设数量的天线21形成一个天线子阵。一个天线子阵中的各天线可以是依次相邻的，也可以是间隔分布的。调相器1连接天线子阵中的天线21，一个天线21对应一个调相器1。激光器3发出的光，经过光波导输入每个调相器1。调相器1用于对输入的光进行调整，以改变对应天线21发射出的光的相位，其中，一个天线子阵中，相邻两个天线21之间的相位差相同。

请参阅附图2，本申请第一实施例提供的目标探测方法包括：

S201：利用所述调相器对输入天线的光进行调整，使每一所述天线子阵发射出的光在预设位置形成一个光斑，所有天线子阵发射出的光所形成的多个光斑按照预设规则进行组合，得到光斑组合。

其中，OPA激光雷达包括处理器，本申请实施例提供的目标探测方法由处理器执行。

在一实施例中，预设位置是需要进行目标探测的位置。处理器根据需要进行目标探测的位置确定光发射角度，基于光发射角度确定各天线中输入的光的相位，利用调相器对应调整各天线中输入的光的相位，从而使得各天线子阵发射出的光所形成的光斑位于预设位置，提高目标探测的准确度。可以通过调整各天线子阵对应的相位差，使各天线子阵在同一个位置形成光斑。由于所有天线子阵所发射的光的总能量是固定不变的，因此，若各天线子阵在同一个位置形成光斑，则光斑的能量最大，若各天线子阵分别在不同的位置形成光斑，则发射出的光的能量分散在各个光斑。

在一实施例中，处理器根据需要进行目标探测的位置控制各调相器调整输入各天线的光的相位，使得各天线子阵对应的相位差按照预设周期改变，从而使得各天线子阵对应的光斑按照预设周期变换位置，从而实现对需要进行目标探测的位置的扫描。

在其他实施例中，也可以通过调整输入天线的光的频率，使各天线子阵对应的光斑的位置发生变化。

光斑的大小与对应天线子阵中的天线的数量有关，天线子阵中的天线数量越多，光斑越小。在一实施例中，处理器基于预设的光斑的大小确定各天线子阵中的天线数量。其中，预设的光斑的大小可以是用户设定的，也可以是处理器根据目标探测的场景确定的。

各天线子阵中的天线数量可以相同，也可以不同。若各天线子阵中的天线数量相同，则各光斑的大小相同，若各天线子阵中的天线数量不同，则各光斑的大小不同。

多个天线子阵形成的光斑按照预设规则进行组合，得到光斑组合，光斑组合中的每个光斑可以与其他光斑重叠，也可以不重叠。

在一实施例中，相对于其他天线子阵对应的光斑，天线数量最少的天线子阵对应的光斑最大，光斑的能量最小，该光斑所在的位置的反射光的能量也越小。天线数量最少的天线子阵对应的光斑与其他子阵对应的光斑重叠，从而可以避免出现光斑能量较小的位置，进而避免接收到的较弱的反射光的信号，提高目标探测的准确度。

在一实施例中，除了天线数量最少的天线子阵之外，其他天线子阵对应的光斑不重叠，从而可以增大光斑的尺寸，进而增大目标探测范围。

S202：基于所述光斑组合进行目标探测。

具体地，各天线子阵发射出的光照射到预设位置，形成光斑组合，处理器对经预设位置反射回OPA激光雷达(光学相控阵天线)的光进行分析，确定检测到的目标的位置或者速度。

上述实施例中，利用调相器对输入的光进行调整，使每一天线子阵发射出的光在预设位置形成一个光斑，使得所有天线子阵形成的多个光斑按照预设规则进行组合，得到光斑组合。由于光斑组合是多个光斑组合后得到的，通过调整各光斑的大小和位置，即可调整光斑组合的大小和形状。之后再基于光斑组合进行目标探测，从而可以采用不同大小和形状的光斑组合进行目标探测，使得光斑组合与需要探测的目标相适应，进而提高了目标探测的准确度。

在一实施例中，处理器首先确定预设的光斑组合的形态，根据预设的光斑组合的形态确定各天线子阵中天线的数量以及各天线中输入的光的相位。其中，光斑组合的形态包括光斑组合的大小和形状。

在一实施例中，如图3所示，预设的光斑组合的形态是大光斑和小光斑相邻，根据该光斑组合进行目标探测，可以在提高探测范围的同时，防止能量较小的光斑集中在一个位置，从而可以提高目标探测的准确度。根据预设的光斑组合的形态确定其中一组天线子阵中，每个天线子阵中的天线数量为第一数量，另一组天线子阵中，每个天线子阵中的天线数量为第二数量，第一数量大于第二数量。则天线数量为第一数量的天线子阵对应的光斑为小光斑，天线数量为第二数量的天线子阵对应的光斑为大光斑。根据需要进行目标探测的位置确定出大光斑的位置以及小光斑的位置，根据大光斑的位置以及小光斑的位置，利用调相器对输入的光进行调整，使得天线数量为第一数量的天线子阵对应的光斑，与天线数量为第二数量的天线子阵对应的光斑相邻，即可得到如图3所示的光斑组合。

在一实施例中，如图4所示，预设的光斑组合的形态是每个小光斑均位于大光斑内，从而可以防止大光斑所在的位置所对应的反射光的信号较弱，提高了目标探测的准确度。根据预设的光斑组合的形态确定其中一组天线子阵中，每个天线子阵中的天线数量为第一数量，另一组天线子阵中，每个天线子阵中的天线数量为第二数量，第一数量大于第二数量。则天线数量为第一数量的天线子阵对应的光斑为小光斑，天线数量为第二数量的天线子阵对应的光斑为大光斑。根据需要进行目标探测的位置确定出大光斑的位置以及小光斑的位置，根据大光斑的位置以及小光斑的位置，利用调相器对输入的光进行调整，使得天线数量为第一数量的天线子阵对应的光斑，与天线数量为第二数量的天线子阵对应的光斑重叠，即可得到如图4所示的光斑组合。

在一实施例中，确定其中一组天线子阵中，每个天线子阵中的天线数量为第一数量，另一组天线子阵中，每个天线子阵中的天线数量为第二数量。若第一数量大于第二数量，则天线数量为第一数量的天线子阵对应的光斑为小光斑，天线数量为第二数量的天线子阵对应的光斑为大光斑。利用调相器对输入的光进行调整，使得天线数量为第一数量的天线子阵对应的光斑位于中间位置，天线数量为第二数量的天线子阵对应的光斑位于两侧的位置，则得到如图5所示的光斑组合，即小光斑位于中间位置，大光斑位于两侧的位置，采用该光斑组合进行目标探测，可以扩大目标探测的范围。

若第一数量小于第二数量，则天线数量为第一数量的天线子阵对应的光斑为大光斑，天线数量为第二数量的天线子阵对应的光斑为小光斑。利用调相器对输入的光进行调整，使得天线数量为第一数量的天线子阵对应的光斑位于中间位置，天线数量为第二数量的天线子阵对应的光斑位于两侧的位置，则得到如图6所示的光斑组合，即大光斑位于中间位置，小光斑位于两侧的位置，从而可以防止边缘区域反射的光的信号较弱。

需要说明的是，根据需要进行目标探测的位置或者目标探测的场景，组合光斑还可以是其他形态，例如，组合光斑中，各光斑可以是横向排列，也可以是纵向排列。组合光斑中的光斑的大小可以分为大、中、小三种，或者更多种类，等等。

请参阅附图7，本申请第二实施例提供的目标探测方法包括：

S701：确定当前光发射时各天线子阵中天线的数量。

其中，本申请实施例提供的目标探测方法应用于OPA激光雷达，OPA激光雷达包括调相器和相控阵天线，相控阵天线包括多个天线子阵，调相器连接天线子阵中的天线，一个调相器对应连接一个天线。

各天线子阵中天线的数量是动态变化的，根据当前所需要的光斑组合的形态，确定当前光发射时各天线子阵中天线的数量。其中，当前所需要的光斑组合的形态是根据当前的目标探测需求确定的。例如，若确定当前进行远距离的目标探测，则OPA激光雷达中的所有天线组成一个天线子阵。若确定当前需要探测尺寸较小的目标，则确定光斑组合为一个大光斑，则减少每个天线子阵中天线的数量。在确定各天线子阵中天线的数量后，调整输入天线的光的相位，时同一天线子阵中，相邻两个天线之间的相位差相同。

在一实施例中，处理器首先确定是否将相控阵天线划分为天线子阵，若需要将相控阵天线划分为天线子阵，则确定各天线子阵中天线的数量，若不需要划分天线子阵，则相控阵天线中，相邻两个天线之间的相位差相等。例如，若根据目标的反射光的信号，确定当前目标较大，则确定不划分天线子阵，若根据经目标的反射光的信号，确定当前目标较小，则确定将相控阵天线划分为天线子阵。通过确定是否将相控阵天线划分为天线子阵，可以动态调整相控阵天线发射的光所形成的光斑，使得该光斑与需要探测的目标相适应。

S702：利用所述调相器对输入天线的光进行调整，使每一所述天线子阵发射出的光在预设位置形成的一个光斑，所有天线子阵形成的多个光斑按照预设规则进行组合，得到光斑组合。

S703：基于所述光斑组合进行目标探测。

S702～S703与第一实施例中的S201～S202相同，在此不再赘述。

上述实施例中，在进行目标探测时，首先确定当前光发射时各天线子阵中天线的数量，再利用调相器对输入天线的光进行调整，使得每一天线子阵发射出的光在预设位置形成一个光斑，得到光斑组合，基于光斑组合进行目标探测，从而可以在目标探测过程中，根据实际需求随时调整光斑组合的形态，使得目标探测适应多种场景。

请参阅附图8，本申请第三实施例提供的目标探测方法包括：

S801：对预设区域进行扫描，获取第一帧反射信号，所述第一帧反射信号是对经预设区域反射的光进行检测得到的。

其中，本申请实施例提供的目标探测方法应用于OPA激光雷达，OPA激光雷达包括调相器和相控阵天线，相控阵天线包括多个天线子阵，调相器连接天线子阵中的天线，一个调相器对应连接一个天线。

各天线子阵发射出的光对预设区域进行扫描，在发射出第一帧发射信号后，对应接收到第一帧反射信号。

S802：基于所述第一帧反射信号，对所述相控阵天线进行划分，得到多个天线子阵。

具体地，处理器根据第一帧反射信号确定预设区域内的目标信息，根据目标信息确定天线子阵的数量以及每个天线子阵内的天线数量，根据天线子阵的数量以及每个天线子阵内的天线数量，对相控阵天线进行划分，得到多个天线子阵。其中，目标信息可以是目标的大致轮廓、目标的排列规则、目标的分布位置等信息。

在一实施例中，处理器基于第一帧反射信号对应的目标信息，确定各天线子阵对应的光斑的排列组合方式，光斑的排列组合方式包括光斑的数量和相对位置排布。在得到光斑的排列组合方式后，确定天线子阵的数量以及每个天线子阵内的天线数量，根据天线子阵的数量以及每个天线子阵内的天线数量，对相控阵天线进行划分，得到多个天线子阵，并基于每个光斑的位置，确定各天线子阵对应的相位差。之后，基于各天线子阵对应的相位差确定调相器的相位调节信息。通过目标信息确定光斑的排列组合方式，可以使得后续得到的光斑组合与目标信息相适应，提高目标探测的准确度。

S803：利用所述调相器对输入天线的光进行调整，使每一所述天线子阵发射出的光在预设位置形成一个光斑，所有天线子阵形成的多个光斑按照预设规则进行组合，得到光斑组合。

S804：基于所述光斑组合进行目标探测。

S803～S804与第一实施例中的S201～S202相同，在此不再赘述。

上述实施例中，通过对预设区域进行扫描，获取第一帧反射信号，基于第一帧反射信号，对相控阵天线进行划分，得到多个天线子阵，利用调相器对输入天线的光进行调整，使每一天线子阵发射出的光在预设位置形成一个光斑，得到光斑组合，基于所述光斑组合进行目标探测。由于第一帧反射信号包含预设区域的信息，在得到预设区域的信息后，确定光斑组合的形态，可以提高目标探测的准确度。

请参阅附图9，本申请第四实施例提供的目标探测方法包括：

S901：对预设区域进行扫描，确定场景信息。

具体地，各天线发射出的光对预设区域进行扫描，根据接收到的对应的反射光确定场景信息。

在一实施例中，若根据预设区域对应的反射光确定检测不到目标，则确定场景信息是远距离检测的场景。具体地，天线发射出的光束照射在较远的距离时，在障碍物上形成的光斑的点云密度变小，角分辨率降低，会导致出现检测不到目标的情形。例如，车辆上的OPA激光雷达在高速公路上进行目标检测时，不能检测到距离车辆较远的路障或者其他车辆。因此，若根据预设区域对应的反射光确定检测不到目标，则说明目标距离OPA激光雷达的距离较远，确定场景信息是远距离检测的场景。

在一实施例中，若根据预设区域对应的反射光，确定不同帧的反射信号的强度差异大于预设差值，则确定场景信息是镜面反射场景。具体地，天线发射出的光照射在玻璃等反射率较高的平面上时，光可能被反射到各个方向，对反射光进行检测，得到各帧反射信号。各帧反射信号中，会出现强度较弱的反射信号。例如，在目标检测过程中，会出现可以检测到目标，但是反射信号异常的时段或者区域，信号异常是指接收不到反射信号，或反射信号强度小于预设值。因此，若根据预设区域对应的反射光，确定不同帧的反射信号的强度差异大于预设差值，说明存在目标，且目标的反射信号的强度不稳定，确定场景信息是镜面反射场景。

在一实施例中，若根据预设区域对应的反射光，确定存在不能照射到目标的光斑，则确定场景信息是小目标场景。具体地，天线发射出的光照射在细长的目标上时，在目标上形成激光点，若目标在运动或者OPA激光雷达在运动，且激光点的排列方向沿目标的长度方向，会出现发射出的光不能照射到目标的情况。例如，OPA激光雷达安装在车辆上，在车辆行驶过程中，若天线发射出的光照射在电线杆、测速杆等细长的目标上时，在目标检测的不同的时段，会出现检测到目标的情形，以及检测不到目标的情形。因此，若根据预设区域对应的反射光，确定存在不能照射到目标的光斑，说明目标较小，确定场景信息是小目标场景。

S902：根据所述场景信息确定预设光斑的调节信息。

其中，调节信息可以是指示光斑的形状以及大小的信息，也可以是指示光斑增大或者减小的信息。

在一实施例中，若当前的场景信息是远距离检测的场景，确定调节信息为增大光斑，从而可以增大光斑的覆盖面积，提高接收到反射光的概率，进而提高目标探测的准确度。

在一实施例中，若当前的场景信息是镜面反射场景，确定调节信息为增大光斑，从而可以增加单个发射点的覆盖面积，进而增加光斑照射在漫反射面上的可能性，提高接收到的反射光的强度，进而提高目标探测的准确度。

在一实施例中，若当前的场景信息是小目标场景，确定调节信息为增大光斑。其中，调节信息还可以包括光斑的增大方向，即沿目标的横向方向增大光斑，从而可以使光斑照射在目标上，提高目标探测的准确度。

S903：基于所述调节信息，对所述相控阵天线进行划分，得到多个天线子阵。

具体地，根据调节信息，确定照射到目标上的光斑组合中，每个光斑的大小，根据每个光斑的大小，根据每个光斑的大小确定天线子阵的数量，以及每个天线子阵中天线的数量。

S904：利用所述调相器对输入天线的光进行调整，使每一所述天线子阵发射出的光在预设位置形成一个光斑，所有天线子阵形成的多个光斑按照预设规则进行组合，得到光斑组合。

S905：基于所述光斑组合进行目标探测。

S904～S905与第一实施例中的S201～S202相同，在此不再赘述。

上述实施例中，通过对预设区域进行扫描，确定场景信息，根据场景信息确定预设光斑的调节信息，基于调节信息，对相控阵天线进行划分，得到多个天线子阵，再利用调相器对输入天线的光进行调整，使每一天线子阵发射出的光在预设位置形成一个光斑，得到光斑组合，基于光斑组合进行目标探测，从而可以得到与场景信息匹配的光斑组合，进而提高目标探测的准确度。

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。

图10是本申请实施例提供的OPA激光雷达的结构示意图。如图10所示，该实施例的OPA激光雷达包括：处理器11、存储器12以及存储在所述存储器12中并可在所述处理器11上运行的计算机程序13。所述处理器11执行所述计算机程序13时实现上述目标探测方法实施例中的步骤，例如图2所示的步骤S201至S202，或者，图7所示的步骤S701至S703，或者图8所示的步骤S801至S2804，或者图9所示的步骤S901至S905。

示例性的，所述计算机程序13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12中，并由所述处理器11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13在所述OPA激光雷达中的执行过程。

本领域技术人员可以理解，图10仅仅是OPA激光雷达的示例，并不构成对OPA激光雷达的限定，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，例如所述OPA激光雷达还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所述处理器11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)、现场可编程门阵列(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。

所述存储器12可以是所述OPA激光雷达的内部存储单元，例如OPA激光雷达的硬盘或内存。所述存储器12也可以是所述OPA激光雷达的外部存储设备，例如所述OPA激光雷达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，所述存储器12还可以既包括所述OPA激光雷达的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器12用于存储所述计算机程序以及所述OPA激光雷达所需的其他程序和数据。所述存储器12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。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/OPA激光雷达和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/OPA激光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。

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，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

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。

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 (23)

1.一种目标探测方法，应用于OPA激光雷达，其特征在于，所述OPA激光雷达包括调相器和相控阵天线，所述相控阵天线包含多个天线子阵，所述调相器连接所述天线子阵中的天线，所述方法包括：

利用所述调相器对输入所述天线的光进行调整，使每一所述天线子阵发射出的光在预设位置形成一个光斑，所有天线子阵发射出的光所形成的多个光斑，按照预设规则进行组合，得到光斑组合；

基于所述光斑组合进行目标探测。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：基于预设的光斑的大小确定各天线子阵中的天线数量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述调相器对输入的光进行调整，包括：

基于预设的光发射角度确定各天线中输入的光的相位；

利用所述调相器对应调整各天线中输入的光的相位。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于预设的光斑组合的形态，确定各天线子阵中天线的数量以及各天线中输入的光的相位。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述各天线子阵中天线的数量不同。

6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，包含天线数量最少的天线子阵对应的光斑与其他天线子阵对应的光斑重叠。

7.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述其他天线子阵对应的光斑不重叠。

8.根据权利要求5所述方法，其特征在于，天线数量为第一数量的天线子阵对应的光斑，与天线数量为第二数量的天线子阵对应的光斑相邻。

9.根据权利要求5所述方法，其特征在于，天线数量为第一数量的天线子阵对应的光斑，与天线数量为第二数量的天线子阵对应的光斑重叠。

10.根据权利要求5所述方法，其特征在于，天线数量为第一数量的天线子阵对应的光斑位于中间位置，天线数量为第二数量的天线子阵对应的光斑位于两侧的位置。

11.一种目标探测方法，应用于OPA激光雷达，其特征在于，所述OPA激光雷达包括调相器和相控阵天线，所述相控阵天线包含多个天线子阵，所述调相器连接所述天线子阵中的天线，所述方法包括：

确定当前光发射时各天线子阵中天线的数量；

利用所述调相器对输入天线的光进行调整，使每一所述天线子阵发射出的光在预设位置形成的一个光斑，所有天线子阵形成的多个光斑按照预设规则进行组合，得到光斑组合；

基于所述光斑组合进行目标探测。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在确定当前光发射时各天线子阵中天线的数量之前，所述方法还包括：

确定是否将相控阵天线划分为天线子阵。

13.一种目标探测方法，应用于OPA激光雷达，其特征在于，所述OPA激光雷达包括调相器和相控阵天线，所述调相器连接所述相控阵天线中的天线，所述方法包括：

对预设区域进行扫描，获取第一帧反射信号，所述第一帧反射信号是对经预设区域反射的光进行检测得到的；

基于所述第一帧反射信号，对所述相控阵天线进行划分，得到多个天线子阵；以及，利用所述调相器对输入天线的光进行调整，使每一所述天线子阵发射出的光在预设位置形成一个光斑，所有天线子阵形成的多个光斑按照预设规则进行组合，得到光斑组合；

基于所述光斑组合进行目标探测。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，基于所述第一帧反射信号，对所述相控阵天线进行划分，得到多个天线子阵；以及，利用所述调相器对输入的光进行调整，使每一所述天线子阵发射出的光在预设位置形成一个光斑，包括：

基于所述第一帧反射信号对应的目标信息，确定各天线子阵对应的光斑的排列组合方式；所述排列组合方式包含光斑的数量和相对位置排布；

基于光斑的排列组合方式对所述相控阵天线进行划分，确定多个天线子阵，以及各天线子阵对应的相位差；

基于各天线子阵对应的相位差，利用所述调相器对输入的光进行调整，使每一所述天线子阵发射出的光在预设位置形成一个光斑。

15.一种目标探测方法，应用于OPA激光雷达，其特征在于，所述OPA激光雷达包括调相器和相控阵天线，所述调相器连接所述相控阵天线中的天线，所述方法包括：

对预设区域进行扫描，确定场景信息；

根据所述场景信息确定预设光斑的调节信息；

基于所述调节信息，对所述相控阵天线进行划分，得到多个天线子阵，以及，利用所述调相器对输入天线的光进行调整，使每一所述天线子阵发射出的光在预设位置形成一个光斑，所有天线子阵形成的多个光斑按照预设规则进行组合，得到光斑组合；

基于所述光斑组合进行目标探测。

16.根据权利要求15所述方法，其特征在于，所述根据所述场景信息确定预设光斑的调节信息，包括：

若当前的场景信息是远距离检测的场景，确定调节信息为增大光斑。

17.根据权利要求16所述方法，其特征在于，确定场景信息，包括：

若根据所述预设区域对应的反射光确定检测不到目标，则确定场景信息是所述远距离检测的场景。

18.根据权利要求15所述方法，其特征在于，所述根据所述场景信息确定预设光斑的调节信息，包括：

若当前的场景信息是镜面反射场景，确定调节信息为增大光斑。

19.根据权利要求18所述方法，其特征在于，确定场景信息，包括：

若根据所述预设区域对应的反射光，确定不同帧的反射信号的强度差异大于预设差值，则确定场景信息是所述镜面反射场景。

20.根据权利要求15所述方法，其特征在于，所述根据所述场景信息确定预设光斑的调节信息，包括：

若当前的场景信息是小目标场景，确定调节信息为增大光斑。

21.根据权利要求20所述方法，其特征在于，确定场景信息，包括：

若根据所述预设区域对应的反射光，确定存在不能照射到目标的光斑，则确定场景信息是所述小目标场景。

22.一种OPA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21任一项所述的目标探测方法。

23.一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21任一项所述的目标探测方法。

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