CN115980718A - 镜头脏污检测方法、装置、电子设备及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例提供了一种镜头脏污检测方法、装置、电子设备及可读存储介质，涉及激光雷达技术领域。该方法包括：接收与第一发射信号对应的第一回波信号及与第二发射信号对应的第二回波信号，第一发射信号及第二发射信号为目标激光雷达发出的频率不同、信号强度相同的信号；对第一回波信号进行分析得到第一信号信息，以及对第二回波信号进行分析得到第二信号信息；根据第一信号信息及第二信号信息，判断目标激光雷达的镜头是否存在脏污。如此，可对使用相位式激光测距法的激光雷达的镜头脏污进行有效检测。

Description

镜头脏污检测方法、装置、电子设备及可读存储介质

技术领域

本申请涉及激光雷达技术领域，具体而言，涉及一种镜头脏污检测方法、装置、电子设备及可读存储介质。

背景技术

TOF（Timeof Flight，飞行时间测距）激光雷达的测距方式分为两种：脉冲式激光测距法与相位式激光测距法。使用脉冲式激光测距法的激光雷达在检测镜头脏污时主要根据距离大小检测。当有镜头脏污时，激光雷达内部可以接收到镜头脏污所反射的回波，同时可以接受到目标物体的回波，镜头脏污所造成的回波，会让激光雷达解析出一个非常小的测量数值。这样就可以通过这个原理，将激光雷达打到一个比较远的目标物，此时分析测量数据中是否有比较小的值存在，从而判断镜头是否脏污。然而，上述方式并不适用于使用相位式激光测距法的激光雷达，因此，如何对使用相位式激光测距法的激光雷达的镜头脏污进行检测，已成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种镜头脏污检测方法、装置、电子设备及可读存储介质，其能够解决连续相位波式测距类型的激光雷达在镜头脏污时无法有效检测的问题。

本申请的实施例可以这样实现：

第一方面，本申请实施例提供一种镜头脏污检测方法，所述方法包括：

接收与第一发射信号对应的第一回波信号及与第二发射信号对应的第二回波信号，其中，所述第一发射信号及第二发射信号为目标激光雷达发出的频率不同、信号强度相同的信号；

对所述第一回波信号进行分析得到第一信号信息，以及对所述第二回波信号进行分析得到第二信号信息；

根据所述第一信号信息及第二信号信息，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污。

在可选的实施方式中，所述第一信号信息包括第一相位差，所述第二信号信息包括第二相位差，所述对所述第一回波信号进行分析得到第一信号信息，以及对所述第二回波信号进行分析得到第二信号信息，包括：

根据所述第一发射信号及所述第一回波信号，计算得到所述第一相位差；

根据所述第二发射信号及所述第二回波信号，计算得到所述第二相位差；

所述根据所述第一信号信息及第二信号信息，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污，包括：

根据所述第一相位差及第二相位差，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污。

在可选的实施方式中，所述根据所述第一相位差及第二相位差，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污，包括：

根据所述第一相位差计算得到第一距离；

根据所述第二相位差计算得到第二距离；

根据所述第一距离及所述第二距离，计算得到距离差值；

在所述距离差值大于预设距离差值的情况下，判定所述目标激光雷达的镜头存在脏污；

在所述距离差值不大于预设距离差值的情况下，判定所述目标激光雷达的镜头不存在脏污。

在可选的实施方式中，所述第一信号信息包括第一信号强度，所述第二信号信息包括第二信号强度，所述对所述第一回波信号进行分析得到第一信号信息，以及对所述第二回波信号进行分析得到第二信号信息，包括：

分析得到所述第一回波信号的所述第一信号强度及所述第二回波信号的所述第二信号强度；

所述根据所述第一信号信息及第二信号信息，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污，包括：

根据所述第一信号强度及第二信号强度，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污。

在可选的实施方式中，所述根据所述第一信号强度及第二信号强度，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污，包括：

根据所述第一信号强度及第二信号强度，计算得到信号强度差值；

在所述信号强度差值大于预设信号强度差值的情况下，判定所述目标激光雷达的镜头存在脏污；

在所述信号强度差值不大于所述预设信号强度差值的情况下，判定所述目标激光雷达的镜头不存在脏污。

在可选的实施方式中，所述第一信号信息包括第一相位差及第一信号强度，所述第二信号信息包括第二相位差及第二信号强度，所述对所述第一回波信号进行分析得到第一信号信息，以及对所述第二回波信号进行分析得到第二信号信息，包括：

根据所述第一发射信号及所述第一回波信号，计算得到所述第一相位差，并获得所述第一回波信号的所述第一信号强度；

根据所述第二发射信号及所述第二回波信号，计算得到所述第二相位差，并获得所述第二回波信号的所述第二信号强度；

所述根据所述第一信号信息及第二信号信息，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污，包括：

根据所述第一相位差、第一信号强度、第二相位差及第二信号强度，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污。

在可选的实施方式中，所述根据所述第一相位差、第一信号强度、第二相位差及第二信号强度，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污，包括：

根据所述第一相位差计算得到第一距离，并根据所述第二相位差计算得到第二距离；

根据所述第一距离及所述第二距离，计算得到距离差值；

根据所述第一信号强度及第二信号强度，计算得到信号强度差值；

根据预设距离差值、预设信号强度差值、所述距离差值及所述信号强度差值，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污。

在可选的实施方式中，所述接收与第一发射信号对应的第一回波信号及与第二发射信号对应的第二回波信号，包括：

在所述目标激光雷达依次交替发出所述第一发射信号及第二发射信号的情况下，接收所述第一回波信号及第二回波信号。

第二方面，本申请实施例提供一种镜头脏污检测装置，所述装置包括：

信号接收模块，用于接收与第一发射信号对应的第一回波信号及与第二发射信号对应的第二回波信号，其中，所述第一发射信号及第二发射信号为目标激光雷达发出的频率不同、信号强度相同的信号；

分析模块，用于对所述第一回波信号进行分析得到第一信号信息，以及对所述第二回波信号进行分析得到第二信号信息；

判断模块，用于根据所述第一信号信息及第二信号信息，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污。

在可选的实施方式中，所述第一信号信息包括第一相位差，所述第二信号信息包括第二相位差，所述分析模块具体用于：

根据所述第一发射信号及所述第一回波信号，计算得到所述第一相位差；

根据所述第二发射信号及所述第二回波信号，计算得到所述第二相位差；

所述判断模块具体用于：

根据所述第一相位差及第二相位差，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污。

在可选的实施方式中，所述判断模块具体用于：

根据所述第一相位差计算得到第一距离；

根据所述第二相位差计算得到第二距离；

根据所述第一距离及所述第二距离，计算得到距离差值；

在所述距离差值大于预设距离差值的情况下，判定所述目标激光雷达的镜头存在脏污；

在所述距离差值不大于预设距离差值的情况下，判定所述目标激光雷达的镜头不存在脏污。

在可选的实施方式中，所述第一信号信息包括第一信号强度，所述第二信号信息包括第二信号强度，所述分析模块具体用于：

分析得到所述第一回波信号的所述第一信号强度及所述第二回波信号的所述第二信号强度；

所述判断模块具体用于：

根据所述第一信号强度及第二信号强度，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污。

在可选的实施方式中，所述判断模块具体用于：所述根据所述第一信号强度及第二信号强度，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污，包括：

根据所述第一信号强度及第二信号强度，计算得到信号强度差值；

在所述信号强度差值大于预设信号强度差值的情况下，判定所述目标激光雷达的镜头存在脏污；

在所述信号强度差值不大于所述预设信号强度差值的情况下，判定所述目标激光雷达的镜头不存在脏污。

在可选的实施方式中，所述第一信号信息包括第一相位差及第一信号强度，所述第二信号信息包括第二相位差及第二信号强度，所述分析模块具体用于：

根据所述第一发射信号及所述第一回波信号，计算得到所述第一相位差，并获得所述第一回波信号的所述第一信号强度；

根据所述第二发射信号及所述第二回波信号，计算得到所述第二相位差，并获得所述第二回波信号的所述第二信号强度；

所述判断模块具体用于：

根据所述第一相位差、第一信号强度、第二相位差及第二信号强度，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污。

在可选的实施方式中，所述判断模块具体用于：

根据所述第一相位差计算得到第一距离，并根据所述第二相位差计算得到第二距离；

根据所述第一距离及所述第二距离，计算得到距离差值；

根据所述第一信号强度及第二信号强度，计算得到信号强度差值；

根据预设距离差值、预设信号强度差值、所述距离差值及所述信号强度差值，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污。

在可选的实施方式中，所述信号接收模块具体用于：

在所述目标激光雷达依次交替发出所述第一发射信号及第二发射信号的情况下，接收所述第一回波信号及第二回波信号。

第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器可执行所述机器可执行指令以实现前述实施方式中任意一项所述的镜头脏污检测方法。

第四方面，本申请实施例提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述实施方式中任意一项所述的镜头脏污检测方法。

本申请实施例提供的镜头脏污检测方法、装置、电子设备及可读存储介质，由目标激光雷达发出频率不同、信号强度相同的第一发射信号及第二发射信号，并接收与第一发射信号对应的第一回波信号及与第二发射信号对应的第二回波信号，进而通过对接收到的回波信号分别进行分析获得第一信号信息及第二信号信息，最后基于该第一信号信息及第二信号信息判断目标激光雷达的镜头是否存在脏污。由于两个回波信号的发射频率不同，在镜头存在脏污时，受到脏污信号的影响不同，因此会导致接收到的两个回波信号的特征存在差异。因此，本申请实施例可以通过接收到的两个回波信号，有效检测镜头脏污。

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电子设备的方框示意图；

图2为本申请实施例提供的镜头脏污检测方法的流程示意图；

图3为图2中步骤S120包括的一种子步骤的流程示意图；

图4为图2中步骤S120包括的另一种子步骤的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的不同频率下回波所测量的距离的示意图；

图6为本申请实施例提供给的不同频率发光信号测量的距离差值与信号强度差值的示意图；

图7为本申请实施例提供的镜头脏污检测装置的方框示意图。

图标：100-电子设备；110-存储器；120-处理器；130-通信单元；200-镜头脏污检测装置；210-信号接收模块；220-分析模块；230-判断模块。

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。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。

使用脉冲式激光测距法的激光雷达可以根据距离大小检测是否有脏污。在有镜头脏污时，激光雷达内部可以接收到镜头脏污反射的回波以及目标物体的回波，也即激光雷达可以接收到两个单独的回波，通过解析可以得到两个测量数值，其中一个测量数值比较小。而使用相位式测距的激光雷达，镜头脏污所造成的回波会跟目标物所造成的回波叠加在一起，也即激光雷达内部只接收到了一个回波，虽然会造成测量距离偏小，但无法通过这个距离值判断是否真的镜头脏污。由此可知，目前针对相位式测距的激光雷达，无法有效检测镜头脏污。

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种镜头脏污检测方法、装置、电子设备及可读存储介质，其能够解决连续相位波式测距类型的激光雷达在镜头脏污时无法有效检测的问题。值得说明的是，针对以上方案所存在的缺陷，均是发明人在经过实践并仔细研究后得到的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本申请实施例针对上述问题所提出的解决方案，都应是发明人在本申请过程中对本申请做出的贡献。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1，图1为本申请实施例提供的电子设备100的方框示意图。所述电子设备100可以是，但不限于，激光雷达、激光雷达的处理单元等。所述电子设备100可以包括存储器110、处理器120及通信单元130。所述存储器110、处理器120以及通信单元130各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。

其中，存储器110用于存储程序或者数据。所述存储器110可以是，但不限于，随机存取存储器（Random Access Memory，RAM），只读存储器（Read Only Memory，ROM），可编程只读存储器（ProgrammableRead-Only Memory，PROM），可擦除只读存储器（ErasableProgrammableRead-Only Memory，EPROM），电可擦除只读存储器（ElectricErasableProgrammable Read-Only Memory，EEPROM）等。

处理器120用于读/写存储器110中存储的数据或程序，并执行相应地功能。比如，存储器110中存储有镜头脏污检测装置200，所述镜头脏污检测装置200包括至少一个可以软件或固件（firmware）的形式存储于所述存储器110中的软件功能模块。所述处理器120通过运行存储在存储器110内的软件程序以及模块，如本申请实施例中的镜头脏污检测装置200，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现本申请实施例中的镜头脏污检测方法。

通信单元130用于通过网络建立所述电子设备100与其它通信终端之间的通信连接，并用于通过所述网络收发数据。

应当理解的是，图1所示的结构仅为电子设备100的结构示意图，所述电子设备100还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

请参照图2，图2为本申请实施例提供的镜头脏污检测方法的流程示意图。所述方法可应用于上述电子设备100。下面对镜头脏污检测方法的具体流程进行详细阐述。在本实施例中，所述方法可以包括步骤S110~步骤S130。

步骤S110，接收与第一发射信号对应的第一回波信号及与第二发射信号对应的第二回波信号。

在本实施例中，可先由目标激光雷达发出的频率不同、信号强度相同的第一发射信号及第二发射信号。其中，所述目标激光雷达为需要进行镜头脏污检测的激光雷达。所述第一发射信号及第二发射信号可以是由所述目标激光雷达同时发出的，也可以是依次交替发出的，还可以是基于其他发出方式发出的，具体可以结合实际需求设置，在此不进行具体限定。

所述第一发射信号在发出后，可由于目标物和/或镜头脏污的反射，使得电子设备100接收到第一回波信号。可以理解的是，在所述目标激光雷达的镜头存在脏污时，所述第一回波信号为所述目标物造成的回波信号与镜头脏污造成的回波信号叠加在一起形成的回波信号。同理，所述第二发射信号在发出后，可由于目标物和/或镜头脏污的反射，使得电子设备100接收到第二回波信号。

步骤S120，对所述第一回波信号进行分析得到第一信号信息，以及对所述第二回波信号进行分析得到第二信号信息。

步骤S130，根据所述第一信号信息及第二信号信息，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污。

在接收到所述第一回波信号及第二回波信号的情况下，可对所述第一回波信号及第二回波信号分别进行分析，以得到所述第一回波信号的第一信号信息及第二回波信号的第二信号信息。所述第一信号信息中包括所述第一回波信号的信号特征，所述第二信号信息中包括所述第二回波信号的信号特征。在存在镜头脏污时，由于两个回波信号（即第一回波信号及第二回波信号）的发射频率不同，因此受到脏污信号的影响不同，进而导致接收到的两个回波信号的信号特征存在差异。因此，可以根据所述第一信号信息及第二信号信息判断所述目标激光雷达的镜头是否有脏污。其中，所述第一信号信息及第二信号信息中的具体信息种类相同，比如，均包括相位差，具体信息种类可以结合实际需求设置。

可选地，作为一种可能的实现方式，可由所述目标激光雷达依次交替发出所述第一发射信号及第二发射信号，在此情况下，所述电子设备100接收所述第一回波信号及第二回波信号。如此，由于所述第一发射信号及第二发射信号为交替发出的信号，即使所述目标激光雷达在移动，但造成所述第一回波信号及第二回波信号的环境基本相同，可以保证脏污检测的准确性。

本申请发明人经研究发现，使用两个频率的正弦波测距，在正常时两个频率的测距值与信号强度基本相同，而在镜头脏污时由于镜头脏污所叠加的信号，会使两个频率的回波信号出现相位差，导致测距值出现差值，同时信号强度也会出现差值。因此，可以根据回波信号对应的相位差、测距值及信号强度中的至少一种进行镜头脏污检测。其中，可以根据不同距离以及不同脏污信号干扰下的表现用算法分析，再结合实际使用情况确定一个阈值，在实际使用过程中根据差值与固定阈值的对比，判断镜头是否脏污。

可选地，作为一种可能的实现方式，可通过图3所示方式获得所述第一信号信息及第二信号信息。请参照图3，图3为图2中步骤S120包括的一种子步骤的流程示意图。在本实施例中，步骤S120可以包括子步骤S1211~子步骤S1212。

子步骤S1211，根据所述第一发射信号及所述第一回波信号，计算得到所述第一相位差。

子步骤S1212，根据所述第二发射信号及所述第二回波信号，计算得到所述第二相位差。

在本实施例中，所述第一信号信息包括第一相位差，所述第二信号信息包括第二相位差。在获得所述第一回波信号的情况下，可根据所述第一发射信号及该第一回波信号，通过硬件解调等手段，获得所述第一发射信号与所述第一回波信号之间的第一相位差。同理，可获得所述第二发射信号与所述第二回波信号之间的第二相位差。接着，可根据所述第一相位差及第二相位差，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污。

可选地，可以计算得到所述第一相位差与所述第二相位差之间的差值，并将该差值与预设差值进行比较。若该差值大于预设差值，则可以确定所述目标激光雷达存在镜头脏污。若该差值不大于预设差值，则可以确定所述目标激光雷达不存在镜头脏污。其中，所述预设差值可以结合实际需求设置。

可选地，可以根据所述第一相位差计算得到第一距离。比如，根据所述第一相位差、光速及所述第一发射信号的第一频率，计算得到所述第一距离。同理，可采用相同方式根据所述第二相位差计算得到第二距离。然后，根据所述第一距离及第二距离，计算得到距离差值。所述距离差值为所述第一距离与所述第二距离之差的绝对值。接着，将所述距离差值与预设距离差值进行比较。其中，所述预设距离差值可以结合实际需求设置。比如，可以根据产品使用可以接受的脏污程度来设置，例如，若可接受脏污程度较小则设置小的预设距离差值，若可接收脏污程度较大就设置较大的预设距离差值。若所述距离差值大于所述预设距离差值，则判定所述目标激光雷达的镜头存在脏污。若所述距离差值不大于所述预设距离差值，则判定所述目标激光雷达的镜头不存在脏污。如此，可根据两个回波信号测量出的距离进行镜头脏污检测，即通过使用双频相位式测距的方法有效检测镜头脏污。

可选地，作为另一种可能的实现方式，可分析得到所述第一回波信号的第一信号强度及第二回波信号的第二信号强度。其中，所述第一信号信息包括所述第一信号强度，所述第二信号信息包括所述第二信号强度。然后，可根据所述第一信号强度及第二信号强度，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污。

例如，可先根据所述第一信号强度及第二信号强度，计算得到信号强度差值。所述信号强度差值为所述第一信号强度与所述第二信号强度之差的绝对值。接着，将所述信号强度差值与预设信号强度差值进行比较。其中，所述预设信号强度差值可以结合实际需求设置。比如，可以根据产品使用可以接受的脏污程度来设置，例如，若可接受脏污程度较小则设置小的预设信号强度差值，若可接收脏污程度较大就设置较大的预设信号强度差值。若所述信号强度差值大于所述预设信号强度差值，则判定所述目标激光雷达的镜头存在脏污。若所述信号强度差值不大于所述预设信号强度差值，则判定所述目标激光雷达的镜头不存在脏污。如此，可根据两个回波信号的信号强度进行镜头脏污检测。

可选地，作为另一种可能的实现方式，可通过图4所示方式获得所述第一信号信息及第二信号信息。请参照图4，图4为图2中步骤S120包括的另一种子步骤的流程示意图。在本实施例中，步骤S120可以包括子步骤S1231~子步骤S1232。

子步骤S1231，根据所述第一发射信号及所述第一回波信号，计算得到所述第一相位差，并获得所述第一回波信号的所述第一信号强度。

子步骤S1232，根据所述第二发射信号及所述第二回波信号，计算得到所述第二相位差，并获得所述第二回波信号的所述第二信号强度。

在本实施例中，所述第一信号信息包括第一相位差及第一信号强度，所述第二信号信息包括第二相位差及第二信号强度。可根据所述第一发射信号及第一回波信号，通过硬件解调等手段，获得所述第一发射信号与所述第一回波信号之间的第一相位差，并分析得到所述第一回波信号的第一信号强度。同理，可获得所述第二相位差及第二信号强度。接着，可根据所述第一相位差、第一信号强度、第二相位差及第二信号强度，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污。

可选地，可以先根据所述第一相位差计算得到第一距离，并根据所述第二相位差计算得到第二距离。然后，根据所述第一距离及所述第二距离，计算得到距离差值。并根据所述第一信号强度及第二信号强度，计算得到信号强度差值。之后，根据预设距离差值、预设信号强度差值、所述距离差值及所述信号强度差值，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污。其中，具体判断方式可以结合实际需求设置。

比如，可以在所述距离差值大于所述预设距离差值、所述信号强度差值大于所述预设信号强度差值以上两种情况至少一种情况出现时，判定所述目标激光雷达存在镜头脏污，反之判定所述目标激光激光雷达不存在镜头脏污。或者，还可以在所述距离差值大于所述预设距离差值且所述信号强度差值大于所述预设信号强度差值时，判定所述目标激光雷达存在镜头脏污，反之判定所述目标激光激光雷达不存在镜头脏污。

下面结合图5及图6，对上述镜头脏污检测方法进行举例说明。

目标激光雷达发出两个发射信号，其中一个发射信号的频率为10MHz，另一个发射信号的频率为12MHz。两个发射信号分别叠加自己频率的脏污回波信号，通过硬件解调等手段可以获取到每个频率发射信号下的回波信号的相位差以及信号强度。假设：10MHz的回波信号的相位差为，12MHz的回波信号的相位差为，10MHz的回波信号信号强度设为amp0， 12MHz的回波信号信号强度设为amp1，则有两个信号测量的距离分别为：

其中，C为光速。

两个回波信号测量的距离差值为：，

两个回波信号的信号强度差值为：。

经过matlab软件仿真计算，当镜头脏污所造成的回波信号的信号强度为发射信号的0.5倍时，随着目标距离的变化，不同频率下回波所测量的距离如图5所示。由图5可以看出，在小于周期距离的一半（周期距离为发射信号在非过周期情况下可以测量的最大距离，比如10MHz的信号，周期距离为C / (2 * 10e6) = 15m）时，测量距离小于真实目标距离；在大于周期距离的一半时测量距离大于真实目标距离。这样在使用两个频率测量时，测量距离就会有一个明显的差值。将图5中的上下两个图中的测量距离相减，可获得图6所示的不同频率发光信号测量的距离差值。还可以根据不同频率发光信号的回波信号的信号强度，获得如图6所示的不同频率发光信号测量的信号强度差值。

在获得距离差值及amp差值的情况下，可以利用结合实际使用场景确定出的脏污距离阈值及脏污amp阈值，判断是否存在镜头脏污。比如，将0.3m设置为脏污距离阈值、将0.05设置为脏污amp阈值，当距离差值的绝对值大于0.3m和/或amp差值大于0.05时，则确定当前激光雷达镜头脏污。

本申请实施例使用双频激光信号可以有效检测激光器是否存在镜头脏污，从而解决了连续相位波式测距类型的激光雷达在镜头脏污时无法有效检测的问题。

为了执行上述实施例及各个可能的方式中的相应步骤，下面给出一种镜头脏污检测装置200的实现方式，可选地，该镜头脏污检测装置200可以采用上述图1所示的电子设备100的器件结构。进一步地，请参照图7，图7为本申请实施例提供的镜头脏污检测装置200的方框示意图。需要说明的是，本实施例所提供的镜头脏污检测装置200，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。在本实施例中，所述镜头脏污检测装置200可以包括：信号接收模块210、分析模块220及判断模块230。

所述信号接收模块210，用于接收与第一发射信号对应的第一回波信号及与第二发射信号对应的第二回波信号。其中，所述第一发射信号及第二发射信号为目标激光雷达发出的频率不同、信号强度相同的信号。

所述分析模块220，用于对所述第一回波信号进行分析得到第一信号信息，以及对所述第二回波信号进行分析得到第二信号信息。

所述判断模块230，用于根据所述第一信号信息及第二信号信息，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污。

可选地，上述模块可以软件或固件（Firmware）的形式存储于图1所示的存储器110中或固化于电子设备100的操作系统（Operating System，OS）中，并可由图1中的处理器120执行。同时，执行上述模块所需的数据、程序的代码等可以存储在存储器110中。

本申请实施例还提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的镜头脏污检测方法。

综上所述，本申请实施例提供一种镜头脏污检测方法、装置、电子设备及可读存储介质，由目标激光雷达发出频率不同、信号强度相同的第一发射信号及第二发射信号，并接收与第一发射信号对应的第一回波信号及与第二发射信号对应的第二回波信号，进而通过对接收到的回波信号分别进行分析获得第一信号信息及第二信号信息，最后基于该第一信号信息及第二信号信息判断目标激光雷达的镜头是否存在脏污。由于两个回波信号的发射频率不同，在镜头存在脏污时，受到脏污信号的影响不同，因此会导致接收到的两个回波信号的特征存在差异。因此，本申请实施例可以通过接收到的两个回波信号，有效检测镜头脏污。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块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（可以是个人计算机，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。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，RandomAccess Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的可选实施例而已，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 (11)

1.一种镜头脏污检测方法，其特征在于，所述方法包括：

接收与第一发射信号对应的第一回波信号及与第二发射信号对应的第二回波信号，其中，所述第一发射信号及第二发射信号为目标激光雷达发出的频率不同、信号强度相同的信号；

对所述第一回波信号进行分析得到第一信号信息，以及对所述第二回波信号进行分析得到第二信号信息；

根据所述第一信号信息及第二信号信息，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一信号信息包括第一相位差，所述第二信号信息包括第二相位差，所述对所述第一回波信号进行分析得到第一信号信息，以及对所述第二回波信号进行分析得到第二信号信息，包括：

根据所述第一发射信号及所述第一回波信号，计算得到所述第一相位差；

根据所述第二发射信号及所述第二回波信号，计算得到所述第二相位差；

所述根据所述第一信号信息及第二信号信息，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污，包括：

根据所述第一相位差及第二相位差，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一相位差及第二相位差，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污，包括：

根据所述第一相位差计算得到第一距离；

根据所述第二相位差计算得到第二距离；

根据所述第一距离及所述第二距离，计算得到距离差值；

在所述距离差值大于预设距离差值的情况下，判定所述目标激光雷达的镜头存在脏污；

在所述距离差值不大于预设距离差值的情况下，判定所述目标激光雷达的镜头不存在脏污。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一信号信息包括第一信号强度，所述第二信号信息包括第二信号强度，所述对所述第一回波信号进行分析得到第一信号信息，以及对所述第二回波信号进行分析得到第二信号信息，包括：

分析得到所述第一回波信号的所述第一信号强度及所述第二回波信号的所述第二信号强度；

所述根据所述第一信号信息及第二信号信息，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污，包括：

根据所述第一信号强度及第二信号强度，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一信号强度及第二信号强度，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污，包括：

根据所述第一信号强度及第二信号强度，计算得到信号强度差值；

在所述信号强度差值大于预设信号强度差值的情况下，判定所述目标激光雷达的镜头存在脏污；

在所述信号强度差值不大于所述预设信号强度差值的情况下，判定所述目标激光雷达的镜头不存在脏污。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一信号信息包括第一相位差及第一信号强度，所述第二信号信息包括第二相位差及第二信号强度，所述对所述第一回波信号进行分析得到第一信号信息，以及对所述第二回波信号进行分析得到第二信号信息，包括：

根据所述第一发射信号及所述第一回波信号，计算得到所述第一相位差，并获得所述第一回波信号的所述第一信号强度；

根据所述第二发射信号及所述第二回波信号，计算得到所述第二相位差，并获得所述第二回波信号的所述第二信号强度；

所述根据所述第一信号信息及第二信号信息，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污，包括：

根据所述第一相位差、第一信号强度、第二相位差及第二信号强度，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一相位差、第一信号强度、第二相位差及第二信号强度，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污，包括：

根据所述第一相位差计算得到第一距离，并根据所述第二相位差计算得到第二距离；

根据所述第一距离及所述第二距离，计算得到距离差值；

根据所述第一信号强度及第二信号强度，计算得到信号强度差值；

根据预设距离差值、预设信号强度差值、所述距离差值及所述信号强度差值，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其特征在于，所述接收与第一发射信号对应的第一回波信号及与第二发射信号对应的第二回波信号，包括：

在所述目标激光雷达依次交替发出所述第一发射信号及第二发射信号的情况下，接收所述第一回波信号及第二回波信号。

9.一种镜头脏污检测装置，其特征在于，所述装置包括：

信号接收模块，用于接收与第一发射信号对应的第一回波信号及与第二发射信号对应的第二回波信号，其中，所述第一发射信号及第二发射信号为目标激光雷达发出的频率不同、信号强度相同的信号；

分析模块，用于对所述第一回波信号进行分析得到第一信号信息，以及对所述第二回波信号进行分析得到第二信号信息；

判断模块，用于根据所述第一信号信息及第二信号信息，判断所述目标激光雷达的镜头是否存在脏污。

10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器可执行所述机器可执行指令以实现权利要求1-8中任意一项所述的镜头脏污检测方法。

11.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，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1-8中任意一项所述的镜头脏污检测方法。

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