CN116008949B - 一种雷达数据处理方法、终端设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请适用于雷达技术领域，提供了一种雷达数据处理方法、终端设备及计算机可读存储介质，包括：获取发射单元对应的目标接收单元组，获取目标接收单元组接收到的回波数据；对所述回波数据进行融合，得到融合结果；基于所述融合结果确定目标物体的距离，通过覆盖映射偏移的目标接收单元来接收回波数据，再对多次接收到的回波数据进行融合，以保证能够完整地接收回波信号，再基于融合后的数据来进行距离测算，就能够准确地得到目标物体的位置，解决了目前的激光雷达由于对应收发关系导致接收单元无法有效接收回波，导致无法对目标物体进行探测的问题。

Description

一种雷达数据处理方法、终端设备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，尤其涉及一种雷达数据处理方法、终端设备及计算机可读存储介质。
背景技术
激光雷达由于其分辨率高、灵敏度高、抗干扰能力强，不受黑暗条件影响等优势，常用于自动驾驶、物流车、机器人、公共智慧交通等领域。
在发射和接收非同轴的激光雷达系统中，由于发射单元和接收单元存在一定的间隙，因此当目标物体的位置发生变化时，接收到的光斑位置也会发生偏移，此时会导致对应收发关系的接收单元无法接收到回波信号，即无法探测目标物体。
发明内容
本申请实施例提供了一种雷达数据处理方法、终端设备及计算机可读存储介质，以解决目前激光正面照射在高反射率的目标物体时，接收到的信号过饱和而无法有效恢复出真实的回波波形，导致测量结果偏差较大的问题。
第一方面，本申请实施例提供一种雷达数据处理方法，包括：
获取发射单元对应的目标接收单元组；
获取所述目标接收单元接收到的回波数据；其中，目标接收单元包括N个接收单元，N为大于1的正整数；
对所述回波数据进行融合，得到融合结果；
基于所述融合结果确定目标物体的距离。
在第一方面的一种实现方式中，所述目标接收单元组中接收单元的个数基于激光雷达的所述发射单元发射视场角的角度值和所述接收单元接收视场角的角度值确定。
在第一方面的一种实现方式中，所述目标接收单元组中接收单元的个数基于激光雷达的发射单元与接收单元的物理距离来确定。
在第一方面的一种实现方式中，所述目标接收单元组包括整行接收单元。
在第一方面的一种实现方式中，所述回波数据为控制激光雷达按照预设扫描方式进行扫描得到的数据。
在第一方面的一种实现方式中，所述对所述回波数据进行融合，得到融合结果包括：
将多次接收到的回波数据以相同的接收单元为基础进行融合，直至所有回波数据融合完成。
在第一方面的一种实现方式中，所述对所述回波数据进行融合，得到融合结果还包括：
根据每个接收单元的距离值和发射单元的位置，计算接收范围；
根据接收范围确定主接收单元；
根据每个接收单元与主接收单元的距离确定各个接收单元的接收数据的权重；
基于每个接收单元的接收数据的权重对回波数据进行加权；
基于加权后的回波数据以相同接收单元未基础进行融合，直至所有回波数据融合完成。
第二方面，本申请实施例提供一种终端设备，包括：
第一获取单元，用于获取发射单元对应的目标接收单元组；
第二获取单元，用于获取所述目标接收单元组接收到的回波数据；其中，所述目标接收单元组包括N个接收单元，N为大于1的正整数；
融合单元，用于对所述回波数据进行融合，得到融合结果；
确定单元，用于基于所述融合结果确定目标物体的距离。
第三方面，本申请实施例提供一种终端设备，所述终端设备包括处理器、存储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第一方面或第一方面的任意可选方式所述的方法。
第四方面，本申请实施例提供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第一方面或第一方面的任意可选方式所述的方法。
第五方面，本申请实施例提供一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面或第一方面的任意可选方式所述的方法。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
实施本申请实施例提供的一种雷达数据处理方法、终端设备、计算机可读存储介质及计算机程序产品具有以下有益效果：
本申请实施例提供的雷达数据处理方法，通过覆盖映射偏移的目标接收单元来接收回波数据，再对多次接收到的回波数据进行融合，以保证能够完整地接收回波信号，再基于融合后的数据来进行距离测算，就能够准确地得到目标物体的位置，解决了目前的激光雷达由于对应收发关系导致接收单元无法有效接收回波，导致无法对目标物体进行探测的问题。
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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是非同轴激光雷达存在发射与接收映射偏移的示例性场景示意图；
图2是本申请实施例提供的一种雷达数据处理方法是示意性流程图；
图3是本申请实施例提供的发射单元与目标接收单元组的收发关系的示意图；
图4是本申请实施例提供的发射单元与整行接收的收发关系；
图5是本申请实施例的目标接收单元组的场景示意图；
图6是本申请实施例提供的整行接收的场景示意图；
图7是本申请实施例提供的雷达数据处理方法的应用场景示意图；
图8是本申请实施例提供的数据融合的场景示意图；
图9是本申请实施例提供的数据融合过程的实现流程示意图；
图10是本申请实施例提供的一种终端设备的结构示意图；
图11是本申请实施例中融合单元的结构示意图；
图12是本申请另一实施例提供的一种终端设备的结构示意图；
图13是本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质的结构示意图。
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，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
还应当理解，在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
激光雷达是一种使用激光器作为发射光源，采用光电探测技术进行探测的自动遥感设备。激光雷达可以包括发射单元、接收单元、扫描控制系统以及数据处理系统等部分。激光雷达的工作原理是通过向目标物体发射探测激光，探测激光在打到目标物体后，目标物体会反射该探测激光，形成回波激光，接收单元可以接收该回波激光，并且对接收到的回波激光进行处理，以得到目标物体的距离、大小、速度、反射率等信息。
在面阵型激光雷达中，发射单元包括多个发射器或发射激光器(VECSEL子块)，在对应收发关系的激光雷达中，发射单元中的一个发射器或发射激光器发射出的激光，会由接收单元的接收面阵中的对应的一个接收块进行接收。示例性的，如图1所示，发射单元中的LD1发射的激光照射到目标物体后产生的回波激光，会由接收单元中的接收块RVC1进行接收，发射单元中的LD2发射的激光照射到目标物体后产生的回波激光，会由接收单元中的接收块RVC2进行接收，发射单元中的LD3发射的激光照射到目标物体后产生的回波激光，会由接收单元中的接收块RVC3进行接收，以此类推。
由图1也可以看出，如果目标物体是运动的，即目标物体的位置相对于激光雷达来说是变化的，那么对于非同轴的激光雷达就会存在发射与接收映射偏移的情况。具体的，如图1所示，激光雷达通过发射单元中的LD7发射激光，当激光照射在第一位置的目标物体时，返回的回波激光会照射接收单元的接收块RVC2上，当激光照射在第二位置的目标物体时(即目标物体从第一位置移动到第二位置)，返回的回波激光会照射在接收单元的接收块RVC6上，当激光照射在第三位置的目标物体时，返回的回波激光会照射在接收单元的接收块RCV9上。即此时接收单元的接收块RCV7无法接收到回波激光。且由于目标物体的位置是变化的，在激光雷达进行测量时，无法预测到应该使用哪个接收块进行接收，即使目标物体在有效测量范围和有效视场角内，激光雷达也无法探测到目标物体(因为接收不到回波激光)。
基于此，本申请实施例提供了一种雷达数据处理方法。
以下将对本申请实施例提供的雷达数据处理方法进行详细的说明：
请参阅图2，图2是本申请实施例提供的一种雷达数据处理方法的示意性流程图。本申请实施例提供的雷达数据处理方法的执行主体可以是激光雷达内部的数据处理系统，也可以是与激光雷达通信连接的终端设备，上述终端设备可以是智能手机、平板电脑或可穿戴设备等移动终端，也可以是各种应用场景下的电脑、云服务器、雷达辅助计算机等设备。需要说明的是，本申请实施例提供的雷达数据处理方法主要适用于面阵型激光雷达产品和阵列型激光雷达。
以下以执行主体为终端设备为例进行说明：
如图2所示，本申请实施例提供雷达数据处理方法可以包括S11～S14，详述如下：
S11：获取发射单元对应的目标接收单元组。
在本申请实施例中，由于在目标物体距离发生变化的情况下，发射单元和接收单元在映射位置上存在偏移，因此本申请实施例在控制发射单元发射信号的时候，会先基于映射位置上存在的偏移量来确定目标接收单元组，即目标接收单元组需要包含覆盖所有距离下的映射偏移的接收单元，以保证回波数据能够被接收到。
需要说明的是，上述目标接收单元组包括N个接收单元，N为大于1的正整数。
还需要说明的是，上述覆盖所有距离下的映射偏移可以基于激光雷达的发射单元发射视场角的角度值、接收单元接收视场角的角度值以及发射单元与接收单元之间的物理距离来确定。
在应用中，上述目标接收单元组中接收单元的个数可以基于激光雷达的发射单元发射视场角的角度值和接收单元接收视场角的角度值来确定。具体地，上述目标接收单元组中接收单元的个数可以与激光雷达的发射单元发射视场角的角度值和接收单元接收视场角的角度值成正比，即激光雷达的发射单元发射视场角和接收单元接收视场角越大，则目标接收单元组中包含的接收单元的个数越多。
在应用中，上述目标接收单元组中接收单元的个数还可以基于激光雷达的发射单元与接收单元的物理距离来确定。具体地，上述目标接收单元组中接收单元的个数可以与激光雷达的发射单元与接收单元之间的物理距离成正比，即激光雷达的发射单元与接收单元之间的物理距离越大，则目标接收单元组中包含的接收单元的个数越多。
除此之外，目标接收单元组中接收单元的个数还可以考虑发射器在发射单元中的位置，若是发射器在发射单元的边缘位置(例如图3中的LD1/LD2/LD8/LD9)，则目标接收单元组包含的接收单元数量少。
为了更直观地对上述发射单元与目标接收单元的收发关系进行说明，图3给出了本申请实施例提供的一种发射单元与目标接收单元组的收发关系示例图。如图3所示，当发射单元为LD1时，对应的目标接收单元组包括RVC1、RVC2、RVC3这三个接收单元；当发射单元为LD2时，对应的目标接收单元包括RVC1、RVC2、RVC3、RVC4这四个接收单元；当发射单元为LD3时，目标接收单元组包括RVC1、RVC2、RVC3、RVC4、RVC5这五个接收单元；当发射单元为LD4时，目标接收单元组包括RVC2、RVC3、RVC4、RVC5、RVC6这五个接收单元；当发射单元为LD5时，目标接收单元组包括RVC3、RVC4、RVC5、RVC6、RVC7这五个接收单元；当发射单元为LD6时，目标接收单元组包括RVC4、RVC5、RVC6、RVC7、RVC8这五个接收单元；当发射单元为LD7时，目标接收单元组包括RVC5、RVC6、RVC7、RVC8、RVC9这五个接收单元；当发射单元为LD8时，目标接收单元组包括RVC6、RVC7、RVC8、RVC9这四个接收单元；当发射单元为LD9时，目标接收单元组包括RVC7、RVC8、RVC9这三个接收单元。
当激光雷达的映射偏移较大时，上述目标接收单元组可以包括整行接收单元。
为了更直观地对上述发射单元与整行接收的收发关系进行说明，图4示出了本申请实施例提供的一种发射单元与整行接收的收发关系示例图。如图4所示，当发射单元为LD1时，目标接收单元组包括RVC1、RVC2、RVC3、RVC4、RVC5、RVC6、RVC7、RVC8、RVC9这一整行的接收单元；当发射单元为LD2时，目标接收单元组同样包括RVC1、RVC2、RVC3、RVC4、RVC5、RVC6、RVC7、RVC8、RVC9这一整行的接收单元；当发射单元为LD3时，目标接收单元组同样包括RVC1、RVC2、RVC3、RVC4、RVC5、RVC6、RVC7、RVC8、RVC9这一整行的接收单元；当发射单元为LD4时，目标接收单元组同样包括RVC1、RVC2、RVC3、RVC4、RVC5、RVC6、RVC7、RVC8、RVC9这一整行的接收单元；当发射单元为LD5时，目标接收单元组同样包括RVC1、RVC2、RVC3、RVC4、RVC5、RVC6、RVC7、RVC8、RVC9这一整行的接收单元；当发射单元为LD6时，目标接收单元组同样包括RVC1、RVC2、RVC3、RVC4、RVC5、RVC6、RVC7、RVC8、RVC9这一整行的接收单元；当发射单元为LD7时，目标接收单元组同样包括RVC1、RVC2、RVC3、RVC4、RVC5、RVC6、RVC7、RVC8、RVC9这一整行的接收单元；当发射单元为LD8时，目标接收单元组同样包括RVC1、RVC2、RVC3、RVC4、RVC5、RVC6、RVC7、RVC8、RVC9这一整行的接收单元；当发射单元为LD9时，目标接收单元组同样包括RVC1、RVC2、RVC3、RVC4、RVC5、RVC6、RVC7、RVC8、RVC9这一整行的接收单元。
S11：获取目标接收单元组接收到的回波数据。
需要说明的是，每个接收单元中可以由一个或多个像素点组成。
还需要说明的是，激光雷达可以依次控制发射单元中的发射器的启闭，以实现对目标物体的探测。
本申请实施例中，终端设备也可以控制阵列型的激光雷达的发射单元中的发射器的启闭，以实现对目标物体的探测，再通过接收单元的接收面阵中的目标接收单元组来接收扫描区域内的目标物体反射的回波数据。
示例性的，如图5所示，发射阵列控制启动一个发射器(发射单元)，在接收时启动N个接收单元(即与发射单元对应的目标接收单元组)进行接收。
请一并参阅图3，当开启LD1进行激光发射时，会开启RVC1、RVC2、RVC3进行回波数据的接收；当开启LD2进行激光发射时，会开启RVC1、RVC2、RVC3、RVC4进行回波数据的接收；当开启LD3进行激光发射时，会开启RVC1、RVC2、RVC3、RVC4、RVC5进行回波数据的接收；当开启LD4进行激光发射时，会开启RVC2、RVC3、RVC4、RVC5、RVC6进行回波数据的接收；当开启LD5进行激光发射时，会开启RVC3、RVC4、RVC5、RVC6、RVC7进行回波数据的接收；当开启LD6进行激光发射时，会开启RVC4、RVC5、RVC6、RVC7、RVC8进行回波数据的接收；当开启LD7进行激光发射时，会开启RVC5、RVC6、RVC7、RVC8、RVC9进行回波数据的接收；当开启LD8进行激光发射时，会开启RVC6、RVC7、RVC8、RVC9进行回波数据的接收；当开启LD9进行激光发射时，会开启RVC7、RVC8、RVC9进行回波数据的接收。
又示例性的，如图6所示，发射阵列控制启动一个发射器，在接收时启动整行接收块进行接收。
请一并参阅图4，当开启LD1进行激光发射时，会开启RVC1、RVC2、RVC3、RVC4、RVC5、RVC6、RVC7、RVC8、RVC9进行回波数据的接收；当开启LD2进行激光发射时，同样会开启RVC1、RVC2、RVC3、RVC4、RVC5、RVC6、RVC7、RVC8、RVC9进行回波数据的接收；当开启LD3进行激光发射时，同样开启RVC1、RVC2、RVC3、RVC4、RVC5、RVC6、RVC7、RVC8、RVC9进行回波数据的接收；当开启LD4进行激光发射时，同样开启RVC1、RVC2、RVC3、RVC4、RVC5、RVC6、RVC7、RVC8、RVC9进行回波数据的接收；当开启LD5进行激光发射时，同样开启RVC1、RVC2、RVC3、RVC4、RVC5、RVC6、RVC7、RVC8、RVC9进行回波数据的接收；当开启LD6进行激光发射时，同样开启RVC1、RVC2、RVC3、RVC4、RVC5、RVC6、RVC7、RVC8、RVC9进行回波数据的接收；当开启LD7进行激光发射时，同样开启RVC1、RVC2、RVC3、RVC4、RVC5、RVC6、RVC7、RVC8、RVC9进行回波数据的接收；当开启LD8进行激光发射时，同样开启RVC1、RVC2、RVC3、RVC4、RVC5、RVC6、RVC7、RVC8、RVC9进行回波数据的接收；当开启LD9进行激光发射时，同样开启RVC1、RVC2、RVC3、RVC4、RVC5、RVC6、RVC7、RVC8、RVC9进行回波数据的接收。
在此，激光雷达的目标接收单元组在接收到该雷达数据后，可以将该雷达数据实时上传给与之通信的终端设备，终端设备也可以实时向激光雷达发送数据获取请求以获取雷达数据。
在本申请一实施例中，终端设备可以向激光雷达发送扫描指令，以控制激光雷达按照预设扫描方式进行扫描，并将接收到的雷达数据回传给终端设备，以便终端设备进行进一步的数据处理。
在一种实现方式中，上述预设扫描方式是指控制发射单元的发射器(二极管或激光器)依次发射激光，并控制目标接收单元组进行数据接收，直至发射单元的全部阵列发射器完成发射。
示例性的，请参阅图7，以单行发射器为例，第一次控制LD1开启发射激光，接收为多个接收单元(目标接收单元组中包含的接收单元)或整行接收(得到的回波数据即为回波数据Data_LD1)，第二次控制LD2开启发射激光，接收为多个接收单元或整行接收(到的回波数据即为回波数据Data_LD2)，第三次控制LD3开启发射激光，接收为多个接收单元或整行接收(到的回波数据即为回波数据Data_LD3)，依此顺序循环，直至将同一行的最后一个LD发射完成扫描(即控制LD9开启发射激光，接收为多个接收单元或整行接收(到的回波数据即为回波数据Data_LD9))。
在本申请实施例中，终端设备在获取到雷达数据后，可以将雷达数据进行存储，将其存储在存储器中。具体地，目标接收单元组每接收到一次回波数据，就可以回传给到终端设备，以便终端设备对回波数据进行处理。
S12：对所述回波数据进行融合，得到融合结果。
在本申请实施例中，对回波数据进行融合的过程是指对多次接收到的回波数据进行融合，具体地，可以是将第一次接收到的回波数据与第二次接收到的回波数据进行融合，得到第一次接收到的回波数据与第二次接收到的回波数据的融合结果，再将第一接收到的回波数据与第二次接收到的回波数据的融合结果与第三次接收到的回波数据进行融合，得到第一次接收到的回波数据和第二次接收到的回波数据的融合结果与第三次接收到的回波数据的融合结果，依次类推，直至融合最后一次接收到回波数据，得到总的融合结果。当然，也可以按照并行的方式进行回波数据的融合，即将在接收完全部回波数据(即完成最后一个LD发射信号的反射回波的接收)后，将全部回波数据进行融合。当然，还可以按照串并行结合的方式进行回波数据的融合，即先将第一次接收到的回波数据与第二次接收到的回波数据进行融合，得到第一次接收到的回波数据与第二次接收到的回波数据的融合结果(简称第一融合结果)，然后将第三次接收到的回波数据与第四次接收到的回波数据进行融合，得到第三次接收到的回波数据与第四届接收到的回波数据的融合结果(简称第二融合结果)，以此类推，之后再将第一融合结果和第二融合结果进行融合，以此类推，直至所有回波数据融合完成。
在本申请一实施例中，还可以针对每个发射单元发射后接收到的回波数据先进行加权处理后，再进行融合，以得到该发射单元对应的融合数据。
具体的，根据每个接收单元的距离值和发射单元的位置，计算接收范围；根据接收范围确定主接收单元；根据每个接收单元与主接收单元的距离确定各个接收单元的接收数据的权重；基于每个接收单元的接收数据的权重对回波数据进行加权；基于加权后的回波数据以相同接收单元未基础进行融合，直至所有回波数据融合完成。
示例性的，通过获取每个发射单元对应的目标接收单元组中每个接收单元的距离值，并计算该距离值的平均值。根据距离值的平均值和发射单元的位置，计算出接收范围，再根据接收范围确定主接收单元，并基于主接收单元设置权重值，例如，将越靠近主接收单元的接收单元对应的回波数据的权重设置得越高高，越远离主接收单元的接收单元对应的回波数据的权重设置得越低。将目标接收单元组接收到的回波数据按照设定的权重进行加权后，就可以得到加权后的回波数据。
在本申请实施例中，对回波数据进行融合，得到融结果即将多次接收到的回波数据以相同的接收单元为基础进行融合，直至所有回波数据融合完成。
需要说明的是，在进行回波数据的融合过程中，需要以相同的接收单元为基础进行融合。示例性的，如图8所示，假设LD1发射时，目标接收单元组(包括RCV1、RCV2、RCV3)接收到的数据为DATA_LD1，LD2发射时，目标接收单元(包括RCV1、RCV2、RCV3、RCV4)接收到的数据为DATA_LD2，那么在将DATA_LD1和DATA_LD2进行融合时，是将DATA_LD1中RCV1接收到的值与DATA_LD2中RCV1接收到的值(也可以是加权后的值)进行融合，将DATA_LD1中RCV2接收到的值与DATA_LD2中RCV2接收到的值进行融合，将DATA_LD1中RCV3接收到的值与DATA_LD2中RCV3接收到的值进行融合，将DATA_LD1中RCV4接收到的值(需要说明的是，由于LD1发射时目标接收单元不包括RCV4，因此这个值是空的)与DATA_LD2中RCV4接收到的值进行融合，得到DATA_LD1和DATA_LD2的融合结果DATA_LD1_LD2。
在将融合结果DATA_LD1_LD2与DATA_LD3(LD2发射时，目标接收单元(包括RCV1、RCV2、RCV3、RCV4、RCV5)接收到的数据)进行融合时，同样是将DATA_LD1_LD2中的RCV1的值与DATA_LD3中的RCV1的值进行融合，将DATA_LD1_LD2中的RCV2的值与DATA_LD3中的RCV2的值进行融合，将DATA_LD1_LD2中的RCV3的值与DATA_LD3中的RCV3的值进行融合，将DATA_LD1_LD2中的RCV4的值与DATA_LD3中的RCV4的值进行融合，将DATA_LD1_LD2中的RCV5(需要说明的是，DATA_LD1_LD2中的RCV5的值也为空)的值与DATA_LD3中的RCV5的值进行融合，以此类推，直至完成DATA_LD9(LD9发射时，目标接收单元接收到的回波数据)的融合。
为了进一步说明数据融合的过程，图9示出了本申请实施例提供的数据融合过程(仅以两组数据的融合过程进行示例性说明)的实现流程示意图。如图9所示，上述数据融合过程可以包括S91～S910，详述如下：
S91：判断当前接收到的回波数据是否为第一次发射时接收到的回波数据；若是，则执行S92；否则执行S93。
S92：将第一距离值和第一幅值写入存储区，其中，所述第一距离值为当前接收到的回波数据对应的距离值，所述第一幅值为当前接收到的回波数据对应的幅值。
在本申请实施例中，在接收到一组数据时，可以先判断这组数据是不是第一次发射时接收到的回波数据(即开启LD1进行激光发射时，目标接收单元接收到的回波数据)，如果是第一次发射时接收到的回波数据，那说明之前还没有进行过融合，则直接将该回波数据对应的第一距离值和第一幅值写入存储区即可，得到接收到第二次发射接收到的回波数据再进行融合即可。
需要说明的是，在每次发射测量时，得到的回波数据都包含了距离值和幅值。距离值就是指与目标物体的距离，幅值可以用多种方式来表示，例如可以使用回波波形的宽度来表示，可以使用回波波形的积分强度来表示，也可以使用回波波形的斜率来表示。
除此之外，在激光雷达开始对目标物体进行测量之前，还可以清空存储区中保存的数据。
S93：读取第二距离值和第二幅值，其中，所述第二距离值为存储区中存储的距离值、所述第二幅值为存储区中存储的幅值。
在此，由于当前接收到的回波数据不是第一次发射时接收到的回波数据，说明存储区中已经保存了上次融合的数据结果，因此需要从存储区中读取出保存的距离值(第二距离值)和幅值(第二幅值)以便将当前接收到的回波数据与上一次的融合结果(在此，需要说明一下：如果当前接收到的回波数据是第二次发射接收到的数据，那么就是将第一次发射接收到的数据(存储在存取区中)和第二次发射接收到的数据进行融合，如果当前接收到的回波数据是第三次发射接收到的数据，那么存储区中存储的数据就是第一次发射接收到的数据与第二次发射接收到的回波数据的融合结果)进行融合。
S94：判断所述第一幅值是否大于预设幅值以及所述第二幅值是否大于预设幅值；若所述第一幅值大于预设幅值且所述第二幅值不大于预设幅值，则执行S95；若所述第一幅值不大于预设幅值且所述第二幅值大于预设幅值，则执行S96；若所述第一幅值大于预设幅值且所述第二幅值也大于预设幅值，则执行S97。
需要说明的是，上述预设幅值可以根据实际场景进行设定，本申请对此不加以限制。
为了避免噪声干扰，保证测量结果的有效性，需要先判断第一幅值和第二幅值是否大于预设幅值。如果不大于预设幅值，则判定为噪声。如果第一幅值不大于预设幅值且第二幅值大于预设幅值，则说明当前接收到的回波数据为噪声，因此直接保留存储区中存储的数据，如果第二幅值不大于预设幅值且第一幅值大于预设幅值，则说明存储区中存储的数据很可能是空的，因此可以直接保留当前接收到的数据。
需要说明的是，如果如果第一幅值不大于预设幅值同时第二幅值也不大于预设幅值，那么可以随机保留一个数据。
S95：将第一距离值和第一幅值写入存储区。
S96：将第二距离值和第二距离值写入存储区。
S97：计算幅值偏差和距离值偏差。
其中，所述幅值偏差为所述第一幅值与所述第二幅值的差值，所述距离值偏差为所述第一距离值与所述第二距离值的差值。
在此，由于第一幅值和第二幅值均大于幅值阈值，说明当前接收到的回波数据和存储区中存储的融合结果都是有效的，因此需要进一步计算融合结果。
S98：判断所述幅值偏差是否小于幅值偏差阈值以及所述距离值偏差是否小于距离值偏差阈值；若所述幅值偏差小于所述幅值偏差阈值且所述距离值偏差小于所述距离值偏差阈值，则执行S99；否则执行S910。
需要说明的是，上述幅值偏差阈值和上述距离值偏差阈值可以基于实际应用场景来确定，本申请对此不加以限制。
S99：根据所述第一幅值与所述第二幅值计算第三幅值，根据所述第一距离值和所述第二距离值计算第三距离值，并将所述第三幅值和所述第三距离值写入存储区。
如果幅值偏差小于幅值偏差阈值，且距离值偏差小于距离值偏差阈值，那么说明当前接收到的回波数据与存储区中保留的数据的相似度比较高，因此可以基于这两个数据进行加权均值、中值或平均值的计算，以得到融合结果。
需要说明的是，上述根据第一幅值和第二幅值计算第三幅值，可以使用加权均值、中值、平均值来确定第三幅值。其中，只有当融合的数据个数大于2个时，才可以使用中值来确定第三幅值。加权的权重使用幅值的大小为依据进行设定，即幅值越大；权重越大，幅值越小，权重越小。
同样的，根据第一距离值和第二距离值计算第三距离值，也是可以使用加权均值、中值、平均值来确定第三距离值。其中，只有当融合的数据个数大于2个时，才可以使用中值来确定第三距离值值。加权的权重使用幅值的大小为依据进行设定，即幅值越大；权重越大，幅值越小，权重越小。
S910：判断所述第一幅值是否大于所述第二幅值，若是，则执行S95；否则执行S96。
如果当前接收到的回波数据与存储区中保留的数据的相似度比较低(即不满足幅值偏差小于幅值偏差阈值且距离值偏差小于距离值偏差阈值)，那么就看那个数据的幅值比较大，谁的幅值比较大就保留哪个数据。即，如果第一幅值大于第二幅值，则将第一距离值和第一幅值写入存储区；如果第一幅值不大于第二幅值，则将第二距离值和第二幅值写入存储区。
需要说明的是，图9所示的数据融合过程只是以两组数据进行融和的过程对数据融合的过程进行说明，在实际应用中，该数据融合过程也可以适用于三组数据的融合或者更多组数据的融合。数据(例如数据等)进行融合。
还需要说明的是，上述数据融合过程还可以在完成本次数据融合后判断是否已经完成所有回波数据的融合，若是，则将最终保存在存储区的数据结果作为融合结果，否则重复执行以上S91～S910的步骤，直至完成所有回波数据的融合。
S13：基于所述融合结果确定目标物体的距离。
在具体应用中，根据融合结果进行回波波形的恢复，就能够确定出目标物体的距离，这部分可以参考现有的回波波形恢复方法和距离确定算法，本申请对此不在加以赘述。
以上可以看出，本申请实施例提供的雷达数据处理方法，通过覆盖映射偏移的目标接收单元来接收回波数据，再对多次接收到的回波数据进行融合，以保证能够完整地接收回波信号，再基于融合后的数据来进行距离测算，就能够准确地得到目标物体的位置，解决了目前的激光雷达由于对应收发关系导致接收单元无法有效接收回波，导致无法对目标物体进行探测的问题。
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。
基于上述实施例所提供的雷达数据处理方法，本发明实施例进一步给出实现上述方法实施例的终端设备的实施例。
请参阅图10，图10是本申请实施例提供的一种终端设备的结构示意图。本申请实施例中，终端设备包括的各单元用于执行图2对应的实施例中的各步骤。具体请参阅图2以及图2对应的实施例中的相关描述。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。如图10所示，终端设备100包括：第一获取单元101、第二获取单元102、融合单元103和确定单元104。其中：
第一获取单元101用于获取发射单元对应的目标接收单元组；
第二获取单元102用于获取所述目标接收单元组接收到的回波数据；其中，所述目标接收单元组包括N个接收单元，N为大于1的正整数；
融合单元103用于对所述回波数据进行融合，得到融合结果；
确定单元104用于基于所述融合结果确定目标物体的距离。
在本申请一实施例中，请参阅图11，本申请实施例提供的融合单元102的结构可以如图11所示，融合单元102可以包括运算单元和存储区。
运算单元可以执行如图9所示的数据融合过程，上述存储区用于存储运算单元得到的数据。在本申请实施例中，上述运算单元可以通过写指令将第一距离值、第二距离值、第三距离值、第一幅值、第二幅值、第三幅值写入到存储区中，也可以通过读指令从存储区中读取出存储区中保存的距离值和幅值。
需要说明的是，上述各个单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参照方法实施例部分，此处不再赘述。
图12是本申请另一实施例提供的一种终端设备的结构示意图。如图12所示，该实施例提供的终端设备12包括：处理器120、存储器121以及存储在所述存储器121中并可在所述处理器120上运行的计算机程序122，例如图像分割程序。处理器120执行所述计算机程序122时实现上述各个雷达数据处理方法实施例中的步骤，例如图2所示的S11～S14。或者，所述处理器120执行所述计算机程序122时实现上述各终端设备实施例中各模块/单元的功能，例如图10所示单元101～104的功能。
示例性的，所述计算机程序122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121中，并由处理器120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122在所述终端设备12中的执行过程。例如，所述计算机程序122可以被分割成第一获取单元和第一处理单元，各单元具体功能请参阅图5对应地实施例中的相关描述，此处不赘述。
所述终端设备可包括但不仅限于，处理器120、存储器121。本领域技术人员可以理解，图12仅仅是终端设备12的示例，并不构成对终端设备12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，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器120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)、现成可编程门阵列(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121可以是所述终端设备12的内部存储单元，例如终端设备12的硬盘或内存。所述存储器121也可以是所述终端设备12的外部存储设备，例如所述终端设备12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121还可以既包括所述终端设备12的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器121用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器121还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质。请参阅图13，图13是本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质的结构示意图，如图13所示，计算机可读存储介质130中存储有计算机程序131，计算机程序131被处理器执行时可实现上述雷达数据处理方法。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行时实现可实现上述雷达数据处理方法。
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，即将所述终端设备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。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
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或记载的部分，可以参照其它实施例的相关描述。
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 (9)

1.一种雷达数据处理方法，其特征在于，包括：
获取发射单元对应的目标接收单元组；其中，所述目标接收单元组包括覆盖所有距离下的映射偏移的接收单元，所述覆盖所有距离下的映射偏移基于激光雷达的发射单元发射视场角的角度值、接收单元接收视场角的角度值以及发射单元与接收单元之间的物理距离确定；
获取所述目标接收单元组接收到的回波数据；其中，目标接收单元组包括N个接收单元，N为大于1的正整数；
对所述回波数据进行融合，得到融合结果；
所述对所述回波数据进行融合，得到融合结果包括：
将多次接收到的回波数据以相同的接收单元为基础进行融合，直至所有回波数据融合完成；
基于所述融合结果确定目标物体的距离。
2.根据权利要求1所述的雷达数据处理方法，其特征在于，所述目标接收单元组中接收单元的个数基于激光雷达的所述发射单元发射视场角的角度值和所述接收单元接收视场角的角度值确定。
3.根据权利要求1所述的雷达数据处理方法，其特征在于，所述目标接收单元组中接收单元的个数基于激光雷达的发射单元与接收单元的物理距离来确定。
4.根据权利要求1所述的雷达数据处理方法，其特征在于，所述目标接收单元组包括整行接收单元。
5.根据权利要求1所述的雷达数据处理方法，其特征在于，所述回波数据为控制激光雷达按照预设扫描方式进行扫描得到的数据。
6.根据权利要求1所述的雷达数据处理方法，其特征在于，所述对所述回波数据进行融合，得到融合结果还包括：
根据每个接收单元的距离值和发射单元的位置，计算接收范围；所述接收单元的距离值为所述接收单元接收到的回波数据对应的距离值；
根据接收范围确定主接收单元；
根据每个接收单元与主接收单元的距离确定各个接收单元的接收数据的权重；
基于每个接收单元的接收数据的权重对回波数据进行加权；
基于加权后的回波数据以相同接收单元为基础进行融合，直至所有回波数据融合完成。
7.一种终端设备，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于获取发射单元对应的目标接收单元组；其中，所述目标接收单元组包括覆盖所有距离下的映射偏移的接收单元，所述覆盖所有距离下的映射偏移基于激光雷达的发射单元发射视场角的角度值、接收单元接收视场角的角度值以及发射单元与接收单元之间的物理距离确定；
第二获取单元，用于获取目标接收单元接收到的回波数据；其中，目标接收单元包括N个接收块，N为大于1的正整数；
融合单元，用于对所述回波数据进行融合，得到融合结果；所述融合单元具体用于将多次接收到的回波数据以相同的接收单元为基础进行融合，直至所有回波数据融合完成；
确定单元，用于基于所述融合结果确定目标物体的距离。
8.一种终端设备，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的可读指令时实现如权利要求1至6任一项所述的雷达数据处理方法。
9.一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，所述计算机程序的可读指令被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的雷达数据处理方法。
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阵元失效条件下MIMO雷达成像方法研究;陈金立;周运;李家强;朱艳萍;;雷达科学与技术(第05期);全文 *

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