CN116299512B - 测距方法、激光雷达及测距系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例涉及激光雷达技术领域,公开了一种测距方法、激光雷达及测距系统,该测距方法,应用于激光雷达,激光雷达包括感光区域,感光区域包括第一感光区域和第二感光区域,方法包括:在激光雷达实际测距时,获取实际距离测量值、第一感光区域的亮度值以及第二感光区域的第二亮度值,并根据距离误差函数、距离偏移函数,确定距离误差值和距离偏移值;根据实际距离测量值、距离误差值和距离偏移值,得到目标距离值。通过利用距离误差函数和距离偏移函数分别计算距离误差值和距离偏移值,以校正激光雷达的实际距离测量值,得到目标距离值,本申请能够提高激光雷达的测距精度。
Description
技术领域
本申请涉及激光雷达技术领域,特别是涉及一种测距方法、激光雷达及测距系统。
背景技术
激光雷达(Laser Detection and Ranging, LADAR)是以发射激光光束来探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。激光雷达包括发射器和接收器,发射器向目标发射探测信号(激光),接收器接收从目标反射回来的信号(反射光),然后,激光雷达将接收到的信号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,例如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。
激光雷达可用于目标距离的测定,在机器人中被广泛应用。在实际应用场景中,激光雷达通常使用TOF法(Time of flight, TOF)进行测距,TOF通过信号在发送端和接收端之间的往返的飞行时间来测量目标物体到光源发出端的距离。
要使得TOF传感器达到测距精度,需要对其进行标定。目前的标定方式通常通过设置不同位姿的标定板,采集标定板对应的距离测量值,与标定靶的真实距离进行比较,确定误差函数,以对后续实际测量结果进行校准。
但是,在测距的过程中,由于标靶材质的差异,例如:高低反材质导致TOF模组的光程误差不准确,进而影响测距精度。
发明内容
本申请实施例提供一种测距方法、激光雷达及测距系统,能够解决标靶材质导致的测距结果不准确的问题,提高激光雷达的测距精度。
本申请实施例提供以下技术方案:
第一方面,本申请实施例提供一种测距方法,应用于激光雷达,激光雷达包括感光区域,方法包括:
在激光雷达实际测距时,获取实际距离测量值、第一感光区域的第一亮度值以及第二感光区域的第二亮度值,并根据距离误差函数、距离偏移函数,确定距离误差值和距离偏移值;
根据实际距离测量值、距离误差值和距离偏移值,得到目标距离值。
在一些实施例中,距离误差函数包括第一距离误差函数及第二距离误差函数,距离偏移函数包括第一距离偏移函数及第二距离偏移函数;
根据距离误差函数、距离偏移函数,确定距离误差值和距离偏移值,包括:
分别将第一亮度值代入第一距离误差函数、第一距离偏移函数,得到第一感光区域对应的距离误差值、距离偏移值;以及,
分别将第二亮度值代入第二距离误差函数、第二距离偏移函数,得到第二感光区域对应的距离误差值、距离偏移值;
根据实际距离测量值、距离误差值和距离偏移值,得到目标距离值,包括:
根据实际距离测量值、第一感光区域对应的距离误差值、距离偏移值以及第二感光区域对应的距离误差值、距离偏移值,得到目标距离值。
在一些实施例中,方法还包括:
获取若干个标靶对应的标定距离测量值、感光区域的亮度值,其中,每一个标靶一一对应一个标靶实际距离;
根据标定距离测量值、标靶实际距离,计算距离误差,并根据感光区域的亮度值、距离误差,拟合得到距离误差函数;
根据标定距离测量值、距离误差函数,确定距离绝对误差;
根据感光区域的亮度值、距离绝对误差,拟合得到距离绝对误差函数,将亮度值代入到距离绝对误差函数,得到亮度值对应的距离绝对误差,将亮度值对应的距离绝对误差确定为距离偏移值;
根据感光区域的亮度值、距离偏移值,拟合得到距离偏移函数。
在一些实施例中,
标靶包括若干个第一标靶、若干个第二标靶,第一标靶的数量等于第二标靶的数量;
第一感光区域的第一亮度值包括第一标靶对应的第一亮度值、第二标靶对应的第一亮度值;
根据感光区域的亮度值、距离误差,拟合得到距离误差函数,包括:
根据第一感光区域的第一亮度值、距离误差,拟合得到第一距离误差函数。
在一些实施例中,根据第一感光区域的第一亮度值、距离误差,拟合得到第一距离误差函数,包括:
获取若干个第一标靶一一对应的若干个第一标定距离测量值,以及,获取若干个第二标靶一一对应的若干个第二标定距离测量值;
计算每一第一标定距离测量值和与其对应的标靶实际距离的第一差值,以及,计算每一第二标定距离测量值和与其对应的标靶实际距离的第二差值,组合若干个第一差值和若干个第二差值,得到第一差值数列;
获取若干个第一标靶一一对应的若干个第一亮度值,以及,获取若干个第二标靶一一对应的若干个第一亮度值,组合若干个第一标靶一一对应的若干个第一亮度值和若干个第二标靶一一对应的若干个第一亮度值,得到第一亮度值数列;
根据第一亮度值数列、第一差值数列,拟合得到第一距离误差函数。
在一些实施例中,方法还包括:
确定第一感光区域对应的最大亮度参考值和最小亮度参考值,根据最大亮度参考值和最小亮度参考值,修正第一感光区域的第一亮度值,得到修正后的第一亮度值;
其中,确定第一感光区域对应的最大亮度参考值和最小亮度参考值,具体包括:
获取若干个第一标靶、若干个第二标靶一一对应的若干个第一亮度值;
确定若干个第一亮度值中的最大亮度值,确定第一最大亮度约束,其中,第一最大亮度约束=最大亮度值*第一系数;
确定若干个第一亮度值中的最小亮度值,确定第一最小亮度约束,其中,第一最小亮度约束=最小亮度值*第二系数;
根据若干个第一最大亮度约束,确定最大亮度参考值;
根据若干个第一最小亮度约束,确定最小亮度参考值。
在一些实施例中,
标靶包括若干个第三标靶,第三标靶的数量等于第一标靶或第二标靶的数量;
方法还包括:
获取第三标靶的第一亮度值、标定距离测量值;
根据最小亮度参考值、最大亮度参考值,修正第三标靶的第一亮度值,得到第三标靶的修正后的第一亮度值;
将第三标靶的修正后的第一亮度值代入到第一距离误差函数,得到第三标靶的修正后的第一亮度值对应的第一距离误差;
计算每一第三标靶的标定距离测量值与修正后的第一亮度值对应的第一距离误差的差值,将该差值确定为标准参考距离,以确定若干个标准参考距离;
计算每一标准参考距离与若干个第一标准参考距离的差值,将差值最小的第一标准参考距离确定为目标参考距离。
在一些实施例中,
将亮度值代入到距离绝对误差函数,得到亮度值对应的距离绝对误差,将亮度值对应的距离绝对误差确定为距离偏移值,包括:
将修正后的第一亮度值代入到距离绝对误差函数,得到修正后的第一亮度值对应的距离绝对误差,将修正后的第一亮度值对应的距离绝对误差确定为距离偏移值,具体包括:
确定目标参考距离对应的目标靶;
根据第一最小亮度约束、第一最大亮度约束,修正目标靶对应的第一亮度值,得到目标靶对应的修正后的第一亮度值,将目标靶对应的修正后的第一亮度值代入第一距离绝对误差函数,得到目标靶对应的修正后的第一亮度值对应的距离绝对误差,将目标靶对应的修正后的第一亮度值对应的距离绝对误差确定为距离偏移值。
在一些实施例中,
感光区域包括第二感光区域,感光区域的亮度值包括第二感光区域的第二亮度值,第二感光区域的第二亮度值包括第一标靶对应的第二亮度值、第二标靶对应的第二亮度值、第三标靶对应的第二亮度值;
方法还包括:
计算标准参考距离与距离偏移值的差值,并计算每一差值与目标靶对应的标靶实际距离的差值,得到第七差值序列;
根据第三标靶的若干个第二亮度值、第七差值序列,拟合得到第二距离绝对误差函数。
在一些实施例中,方法还包括:
确定第二感光区域对应的第二最大亮度约束、第二最小亮度约束;
确定第二感光区域对应的亮度最小参考值、亮度均值参考值;
确定第二感光区域对应的若干个第二标准参考距离,具体包括:
确定第一标靶对应的差值序列、第二标靶对应的差值序列、第三标靶对应的差值序列;
根据第一标靶对应的差值序列、第二标靶对应的差值序列、第三标靶对应的差值序列,计算每一个距离下的三个差值的平均值,将每一个平均值确定为一个第二标准参考距离,以确定第二感光区域对应的若干个第二标准参考距离。
在一些实施例中,确定第一标靶对应的差值序列、第二标靶对应的差值序列、第三标靶对应的差值序列,包括:
根据第一标靶对应的亮度最小参考值,修正第一标靶的第二亮度值,得到第一标靶的修正后的第二亮度值;
将第一标靶的修正后的第二亮度值代入第二距离绝对误差函数,得到第一标靶对应的距离绝对误差;
计算第一标靶对应的标准参考距离与距离绝对误差的差值,组合第一标靶的若干个距离的若干个差值,得到第一标靶对应的差值序列;
根据第二标靶对应的亮度最小参考值,修正第二标靶的第二亮度值,得到修正后的第二标靶的第二亮度值;
将修正后的第二标靶的第二亮度值代入第二距离绝对误差函数,得到第二标靶对应的距离绝对误差;
计算第二标靶对应的标准参考距离与距离绝对误差的差值,组合第二标靶的若干个距离的若干个差值,得到第二标靶对应的差值序列;
根据第三标靶对应的亮度最小参考值,修正第三标靶的第三亮度值,得到修正后的第三标靶的第二亮度值;
将修正后的第三标靶的第二亮度值代入第二距离绝对误差函数,得到第三标靶对应的距离绝对误差;
计算第三标靶对应的标准参考距离与距离绝对误差的差值,组合第三标靶的若干个距离的若干个差值,得到第三标靶对应的差值序列。
在一些实施例中,距离偏移函数包括第一距离偏移函数、第二距离偏移函数和第三距离偏移函数;
方法还包括:
组合第一标靶对应的差值序列和第二标靶对应的差值序列,得到合并后的第一差值序列;
组合第一标靶对应的若干个第二亮度值和第二标靶对应的若干个第二亮度值,得到合并后的第一亮度值序列;
根据合并后的第一亮度值序列、合并后的第一差值序列,拟合得到第二距离偏移函数;
或者,
组合第一标靶对应的差值序列和第三标靶对应的差值序列,得到合并后的第二差值序列;
组合第一标靶对应的若干个第二亮度值和第三标靶对应的若干个第二亮度值,得到合并后的第二亮度值序列;
根据合并后的第二亮度值序列、合并后的第二差值序列,拟合得到第三距离偏移函数。
在一些实施例中,
根据实际距离测量值、距离误差值、距离偏移值,得到目标距离值,包括:
将第一感光区域的第一亮度值代入第一距离误差函数,得到第一距离误差值;
将第一感光区域的第一亮度值代入第一距离偏移函数,得到第一距离偏移值;
将第二感光区域的第二亮度值代入第二距离误差函数,得到第二距离误差值;
将第二感光区域的第二亮度值代入第二距离偏移函数,得到第二距离偏移值;
根据实际距离测量值、第一距离误差值、第一距离偏移值、第二距离误差值、第二距离偏移值,得到目标距离值,其中,目标距离值=实际距离测量值-第一距离误差值-第一距离偏移值-第二距离误差值-第二距离偏移值。
在一些实施例中,方法还包括:
距离偏移函数包括第三距离偏移函数;
若第二感光区域的第二亮度值大于或等于亮度均值参考值,则确定第二感光区域对应的距离偏移函数为第二距离偏移函数;
若第二感光区域的第二亮度值小于亮度均值参考值,则确定第二感光区域对应的距离偏移函数为第三距离偏移函数。
第二方面,本申请实施例提供一种激光雷达,包括:
至少一个处理器;以及,
与至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令,指令被至少一个处理器执行,以使至少一个处理器能够执行如第一方面的测距方法。
第三方面,本申请实施例提供一种测距系统,包括:
多个标靶;
第二方面的激光雷达,激光雷达,包括:
发射端,用于向标靶发射激光;
接收端,用于接收标靶反射的激光,其中,接收端包括感光片,感光片包括第一感光区域和第二感光区域。
第四方面,本申请实施例还提供了一种非易失性计算机可读存储介质,该非易失性计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,当计算机可执行指令被处理器所执行时,使处理器执行如第一方面的测距方法。
本申请实施例的有益效果是:区别于现有技术的情况下,本申请实施例提供的一种测距方法、激光雷达及测距系统,该测距方法,应用于激光雷达,激光雷达包括感光区域,方法包括:在激光雷达实际测距时,获取实际距离测量值、第一感光区域的第一亮度值以及第二感光区域的第二亮度值,并根据距离误差函数、距离偏移函数,确定距离误差值和距离偏移值;根据实际距离测量值、距离误差值和距离偏移值,得到目标距离值。
通过利用距离误差函数和距离偏移函数分别计算距离误差值和距离偏移值,以校正激光雷达的实际距离测量值,得到目标距离值,本申请能够提高激光雷达的测距精度。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1是本申请实施例提供的一种应用环境的示意图;
图2是本申请实施例提供的一种激光雷达的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的一种测距方法的流程示意图;
图4是图3中的步骤S302的细化流程图;
图5是图3中的步骤S303的细化流程图;
图6是本申请实施例提供的一种拟合距离误差函数的流程示意图;
图7是本申请实施例提供的一种拟合距离偏移函数的流程示意图;
图8是本申请实施例提供的一种激光雷达的结构示意图;
图9是本申请实施例提供的一种测距系统的结构示意图。
附图标号说明:
具体实施方式
下面结合具体实施例对本申请进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本申请,但不以任何形式限制本申请。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本申请的保护范围。
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
需要说明的是,如果不冲突,本申请实施例中的各个特征可以相互结合,均在本申请的保护范围之内。另外,虽然在装置示意图中进行了功能模块划分,在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于装置中的模块划分,或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。此外,本文所采用的“第一”、“第二”、“第三”等字样并不对数据和执行次序进行限定,仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。
除非另有定义,本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
此外,下面所描述的本申请各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
下面结合说明书附图具体阐述本申请的技术方案。
请参阅图1,图1是本申请实施例提供的一种应用环境的示意图;
如图1所示,该应用环境包括机器人10和标靶20,其中,该机器人10安装有激光雷达11。
在本申请实施例中,该机器人10可以为基于SLAM系统的移动机器人,例如:可以是清洁机器人、宠物机器人、搬运机器人、看护机器人、远程监控机器人、扫地机器人等机器人。其中,清洁机器人包括且不限于扫地机器人、吸尘机器人、拖地机器人或洗地机器人等。
在一些实施例中,机器人10包括主体和驱动轮部件、摄像单元、传感单元、激光雷达以及控制器。主体的外形可以大体上呈椭圆形、三角形、D形或其他形状。控制器设置于主体,主体是机器人的主体结构,可以根据机器人10的实际需要,选用相应的形状结构及制造材质(如硬质塑料或者铝、铁等金属),例如设置为扫地机器人常见的较为扁平的圆柱形。
其中,驱动轮部件安装于主体,用于驱动机器人移动,若机器人为清洁机器人,则驱动轮部件驱动机器人在待清洁面上移动。在一些实施例中,驱动轮部件包括左驱动轮、右驱动轮及全向轮,左驱动轮和右驱动轮分别安装于主体的相对两侧。全向轮安装于主体的底部的靠前位置,全向轮为活动脚轮,可以水平360度旋转,以使得机器人可以灵活转向。左驱动轮、右驱动轮及全向轮的安装构成三角形,以提高机器人行走的平稳性。
在一些实施例中,摄像单元设置于机器人的机身,用于获取图像数据和/或视频数据。其中,摄像单元通信连接控制器,用于获取摄像单元的覆盖范围内的图像数据和/或视频数据,例如:获取某一场所内的图像数据和/或视频数据,并将获取到的图像数据和/或视频数据发送到控制器。在本申请实施例中,摄像单元包括但不限于红外摄像头、夜视摄像头、网络摄像头、数字摄像头、高清摄像头、4K摄像头、8K高清摄像头等摄像装置。
在一些实施例中,传感单元用于采集机器人的一些运动参数及环境空间各类数据,传感单元包括各类合适传感器,诸如距离传感器、陀螺仪、红外传感器、里程计、磁场计、加速度计或速度计等等。
在一些实施例中,控制器设置于主体内部,是内置于机器人主体中的电子计算核心,用于执行逻辑运算步骤以实现机器人的智能化控制。其中,控制器分别与左驱动轮、右驱动轮以及全向轮电连接。控制器作为机器人的控制核心,用于控制机器人行走、后退以及一些业务逻辑处理。例如:控制器用于接收摄像单元发送的图像数据和/或视频数据,并接收激光雷达发送的激光点云数据,并根据激光点云数据,构建环境地图。或者,激光雷达用于感知机器人周围环境的物体情况,获取周围环境的点云数据,并将该点云数据发送给控制器,以使控制器基于周围物体的距离来控制机器人的移动。其中,控制器通过同步定位与建图技术(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM),即激光SLAM算法对监控区域的激光点云数据进行运算,以构建环境地图。在本申请实施例中,激光SLAM算法包括卡尔曼滤波、粒子滤波、图优化方法。
可以理解的是,控制器可以为通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、单片机、ARM(Acorn RISC Machine)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。控制器还可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。控制器也可以被实现为计算设备的组合,例如,DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP和/或任何其它这种配置,或者微控制单元(Microcontroller Unit,MCU)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、系统级芯片(System on Chip,SoC)中的一种或多种组合。
可以理解的是,本申请实施例中的机器人10还包括存储模块,存储模块包括但不限于:Flash闪存、NAND闪存、垂直NAND闪存(VNAND)、NOR闪存、电阻随机存取存储器(RRAM)、磁阻随机存取存储器(MRAM)、铁电随机存取存储器(FRAM)、自旋转移扭矩随机存取存储器(STT-RAM)等设备中的一种或多种。
需要说明的是,根据所要完成的任务,除了以上的功能模组以外,机器人的主体上还可以搭载一个或者多个其它不同的功能模组(如储水箱、清扫装置等),相互配合用以执行相应的任务。
在本申请实施例中,该激光雷达11用于发射激光光束,使得激光光束到达标靶20之后反射该激光光束,以使激光雷达11接收反射的激光光束,并根据发送激光光束与接收发射的激光光束的时间差来确定激光雷达11与标靶20之间的距离。
在一些实施例中,该激光雷达包括但不限于脉冲激光雷达和连续波激光雷达。
在一些实施例中,激光雷达包括发射器(发射端)、接收器(接收端)、处理器和旋转机构。其中,发射器是一种发射激光的装置,例如可以是气体激光器、固体激光器、半导体激光器或自由电子激光器等。接收器是一种接收激光的装置,例如可以是感光耦合组件(Charge coupled Device, CCD)。
处理器主要负责控制发射器发射激光,以及对接收器接收到的激光信号进行处理,以计算出目标物体的距离信息。处理器可以是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力,例如通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP),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。
旋转机构是激光雷达安装骨架,用于进行方向调节。在一些实施例中,旋转机构可以包括由皮带带动旋转的旋转基座。发射器、接收器和处理器设置于旋转机构上,旋转机构以稳定的转速旋转,从而,激光雷达能够对周围环境进行扫描,并产生实时的点云信息。
请再参阅图2,图2是本申请实施例提供的一种激光雷达的结构示意图;
如图2所示,该激光雷达11包括发射端101以及接收端102。
具体的,该接收端102包括感光片121,该感光片121包括第一感光区域1211和第二感光区域1212。
在TOF传感器的感光芯片中,会划分大小相同的区域,例如:大小相同的格子,一个格子也称为一个bin(由多个感光单元组成的方格),比如5*5,6*6,7*7等区域,每个区域都能接受到光信号,能生成相应的数据。
可以理解的是,TOF传感器为用于进行TOF测距的芯片,该TOF传感器装载在激光雷达上,可用于实现测量距离的功能。在TOF传感器进行测距前,需要进行标定,标定的过程也就是校准的过程。
在本申请实施例中,第一感光区域为正常区域,正常区域也称为正常通道,第二感光区域为衰减区域,衰减区域也称为衰减通道。
其中,正常区域用于生成黑、白材质的数据,衰减区域用于生成高反材质的数据。可以理解的是,正常通道主要用于黑、白靶的校准,而衰减通道主要用于高反材质的校准。
在本申请实施例中,正常区域的个数大于或等于衰减区域。可以理解为衰减区域相比正常区域,多加了衰减因子,因此得到的数据,例如:亮度值等数据都要比正常区域小。
其中,正常区域和衰减区域的设置方式可以根据具体需要进行设置,例如:中心区域中心为正常区域,四个角区域为衰减区域;或者,上下左右四个顶点为衰减区域,其他的均为正常区域;或者,采用间隔方式,例如:前一个格子为正常区域,当前一个格子为衰减区域,而下一个格子又为正常区域,使得正常区域与衰减区域之间间隔交叉设置,然后将感光片中的每个正常区域格子都合并称为正常区域,每个衰减区域格子合并称为衰减区域。
在本申请实施例中,该标靶20用于反射激光雷达11输出的激光光束。
在一些实施例中,标靶20包括多个,部分标靶20之间的反射率可以不同,例如:多个标靶20包括白靶、黑靶、晶格靶等标靶。
多个标靶20可以设置在与激光雷达11处于不同距离、不同角度的位置。例如:在TOF传感器所能测量的范围内摆放多种距离的标靶,如可测量的范围为30mm-12000mm,在该距离范围内,100mm距离下可按步长10mm-30mm放置标靶(优选为20mm),100mm以上,1000mm以下,可按步长50mm-150mm放置标靶(优选为100mm),1000mm以上,可按步长500mm-1500mm放置标靶(优选为1000mm)。每种距离下,均放置三种材质的标靶,分别为低反射率,普通反射率,高反射率的材质,例如黑色靶材,白色靶材,晶格靶材。可以理解的是,不同反射率对应不同的亮度值,黑靶对应的反射率最小,则亮度值最小,白靶次之,晶格靶的反射率最大,则亮度值最大。
例如:本申请实施例采用m*3块靶,m为距离的数量,比如:19个距离,则m=19,19个距离分别为:30mm,50mm,70mm,100mm,200mm,300mm, 400mm,500mm,600mm,700mm,800mm,900mm,1000mm,2000mm,4000mm,6000mm,8000mm,10000mm,12000mm,每个距离摆放三种标靶,材质分别为白、黑、晶格,即,白靶、黑靶以及晶格靶。
可以理解的是,30mm,50mm,70mm,100mm,200mm,300mm, 400mm,500mm,600mm,700mm,800mm,900mm,1000mm,2000mm,4000mm,6000mm,8000mm,10000mm,12000mm即为三种标靶的标靶实际距离。
对上述多个距离下的三种标靶分别收集相应的数据,如正常通道的实际距离测量值(TOF值),亮度值(peak值),背景噪声(noise值),以及衰减通道的peak值,noise值等。每块标靶均收集上述数据,若为m个不同的距离,每个距离有3种不同的靶,则会得到m*3块标靶。
其中,正常通道的亮度值为正常通道的TOF值减去该通道的noise值, 衰减通道的亮度值为衰减通道的TOF值减去该通道下的noise值。
请参阅图3,图3是本申请实施例提供的一种测距方法的流程示意图;
其中,该测距方法,应用于激光雷达,该激光雷达包括感光区域,感光区域包括第一感光区域和第二感光区域。具体的,测距方法的执行主体为激光雷达中的一个或至少两个处理器。
如图3所示,该测距方法,包括:
步骤S301:在激光雷达实际测距时,获取实际距离测量值、第一感光区域的第一亮度值以及第二感光区域的第二亮度值;
具体的,在激光雷达对目标物体进行测距时,激光雷达的发射端向目标物体发射激光,并由接收端接收该目标物体反射的激光,该实际距离测量值为激光雷达利用发射时间和接收时间的时间差测得的目标物体的距离,感光区域的亮度值为激光雷达的接收端的感光片的感光区域的亮度值,其中,感光区域包括第一感光区域和第二感光区域,例如:第一感光区域为正常区域,第二感官区域为衰减区域,其中,第一感光区域对应第一亮度值,第二感光区域对应第二亮度值。
步骤S302:根据距离误差函数、距离偏移函数,确定距离误差值和距离偏移值;
具体的,距离误差函数用于确定感光区域的亮度值与距离误差值的对应关系,即,该距离误差函数的自变量为感光区域的亮度值,因变量为距离误差值,距离偏移函数用于确定感光区域的亮度值与距离偏移值的对应关系,即,该距离偏移函数的自变量为感光区域的亮度值,因变量为距离偏移值。
在本申请实施例中,感光区域包括第一感光区域和第二感光区域,感光区域的亮度值包括第一感光区域的第一亮度值和第二感光区域的第二亮度值。
其中,距离误差函数包括第一距离误差函数及第二距离误差函数,距离偏移函数包括第一距离偏移函数及第二距离偏移函数。
请再参阅图4,图4是图3中的步骤S302的细化流程图;
如图4所示,该步骤S302,包括:
步骤S3021:分别将第一亮度值代入第一距离误差函数、第一距离偏移函数,得到第一感光区域对应的距离误差值、距离偏移值;
步骤S3022:分别将第二亮度值代入第二距离误差函数、第二距离偏移函数,得到第二感光区域对应的距离误差值、距离偏移值。
步骤S303:根据实际距离测量值、距离误差值和距离偏移值,得到目标距离值。
请再参阅图5,图5是图3中的步骤S303的细化流程图;
如图5所示,该步骤S303,包括:
步骤S3031:根据实际距离测量值、第一感光区域对应的距离误差值、距离偏移值以及第二感光区域对应的距离误差值、距离偏移值,得到目标距离值。
具体的,目标距离值=实际距离测量值-第一感光区域对应的距离误差值-第一感光区域对应的距离偏移值-第二感光区域对应的距离误差值-第二感光区域对应的距离偏移值。
在本申请实施例中,通过获取第一感光区域的第一亮度值和第二感光区域的第二亮度值,利用距离误差函数和距离偏移函数,分别得到第一感光区域对应的距离误差值、距离偏移值以及第二感光区域对应的距离误差值、距离偏移值,从而综合第一感光区域对应的距离误差值、距离偏移值以及第二感光区域对应的距离误差值、距离偏移值来调整激光雷达测量得到的实际距离测量值,从而能够得到更为精确的目标距离值,提高测距精度。
可以理解的是,在利用距离误差函数和距离偏移函数进行距离调整之前,需要拟合得到距离误差函数和距离偏移函数。
具体的,请参阅图6,图6是本申请实施例提供的一种拟合距离误差函数的流程示意图;
如图6所示,拟合距离误差函数的流程,包括:
步骤S601:获取若干个标靶对应的标定距离测量值、感光区域的亮度值,其中,每一个标靶一一对应一个标靶实际距离;
具体的,激光雷达的发射方向设置有多个标靶,例如:白靶、黑靶、晶格靶,在激光雷达的标定过程中,获取每一个标靶对应的标定距离测量值以及感光区域的亮度值,其中,每一个标靶一一对应一个标靶实际距离,该标靶实际距离为标靶放置的位置与激光雷达的实际距离,该标靶实际距离为人为设置的距离。
步骤S602:根据标定距离测量值、标靶实际距离,计算距离误差;
具体的,距离误差=标定距离测量值-标靶实际距离。
步骤S603:根据感光区域的亮度值、距离误差,拟合得到距离误差函数。
具体的,距离误差函数包括第一距离误差函数,标靶包括若干个第一标靶、若干个第二标靶,第一标靶的数量等于第二标靶的数量,第一感光区域的第一亮度值包括第一标靶对应的第一亮度值、第二标靶对应的第一亮度值。
其中,根据感光区域的亮度值、距离误差,拟合得到距离误差函数,包括:
根据第一感光区域的第一亮度值、距离误差,拟合得到第一距离误差函数,具体包括:
获取若干个第一标靶一一对应的若干个第一标定距离测量值,以及,获取若干个第二标靶一一对应的若干个第二标定距离测量值,其中,每一个第一标靶对应不同的标靶实际距离,每一个第二标靶对应不同的标靶实际距离;
计算每一第一标定距离测量值和与其对应的标靶实际距离的第一差值,以及,计算每一第二标定距离测量值和与其对应的标靶实际距离的第二差值,组合若干个第一差值和若干个第二差值,得到第一差值数列;
获取若干个第一标靶一一对应的若干个第一亮度值,以及,获取若干个第二标靶一一对应的若干个第一亮度值,组合若干个第一标靶一一对应的若干个第一亮度值和若干个第二标靶一一对应的若干个第一亮度值,得到第一亮度值数列;
根据第一亮度值数列、第一差值数列,拟合得到第一距离误差函数;
其中,每一第一标定距离测量值包括:在每一第一标靶对应的标靶实际距离下,若干个样本的标定距离测量值的平均值;
其中,每一第二标定距离测量值包括:在每一第二标靶对应的标靶实际距离下,若干个样本的标定距离测量值的平均值;
其中,每一第一标靶一一对应的第一亮度值包括:在每一第一标靶对应的标靶实际距离下,若干个样本的亮度值的平均值;
其中,每一第一标靶一一对应的第一亮度值包括:在每一第二标靶对应的标靶实际距离下,若干个样本的亮度值的平均值。
例如:第一标靶为白靶,第二标靶为黑靶,第一标靶和第二标靶的数量均为19,则拟合第一距离误差函数包括如下步骤:
(1)获取19个白靶、19个黑靶对应的TOF值,其中,每个标靶对应不同的距离,共19个距离,并且,将每个距离下的若干个样本的TOF值的均值作为该白靶或黑靶对应的TOF值,对TOF值与对应的标准距离作差,得到38*1的第一差值数列;
(2)获取19个白靶、黑靶对应的亮度值peak1(同样为N个样本的均值),得到38*1的第一亮度值数列;
(3)将第一亮度值数列作为输入,第一差值数列作为输出,拟合得到第一距离误差函数g1的参数a1、a2、a3,得到第一距离误差函数g1=a1*x^2+a2*x+a3。可以理解的是,g1函数的输入是亮度值,输出是距离误差,a1、a2、a3仅有一个数值。
将公式g1=a1*x^2+a2*x+a3写成矩阵的形式如下式1-1所示:
(1-1)
令=/>,/>=/>,/>=/>,因此可得如下:
(1-2)
根据最小二乘法拟合可得最佳解:
(1-3)
上式中,表示对矩阵/>的转置,/>表示矩阵/>求可逆,若为奇异矩阵则使用伪逆求解上式。可以理解的是,奇异矩阵的含义为该矩阵的行列式为0。
若需要求解矩阵A的值(A包含了三个参数分别为a1, a2, a3),则只需要将输入的X与输出Y代入公式即可,例如:将输入的38个第一亮度值数列和输出的38个第一差值数列代入公式,则可求出参数a1, a2, a3。
通过最小二乘法拟合得到第一距离误差函数的参数,能够提高数据拟合的速度。
需要说明的是,第二距离误差函数的拟合方式与第一距离误差函数的拟合方式相似,区别在于,将第一感光区域的第一亮度值替换为第二感光区域的第二亮度值,例如:
获取若干个第一标靶一一对应的若干个第一标定距离测量值,以及,获取若干个第二标靶一一对应的若干个第二标定距离测量值,其中,每一个第一标靶对应不同的标靶实际距离,每一个第二标靶对应不同的标靶实际距离;
计算每一第一标定距离测量值和与其对应的标靶实际距离的第一差值,以及,计算每一第二标定距离测量值和与其对应的标靶实际距离的第二差值,组合若干个第一差值和若干个第二差值,得到第一差值数列;
获取若干个第一标靶一一对应的若干个第二亮度值,以及,获取若干个第二标靶一一对应的若干个第二亮度值,组合若干个第一标靶一一对应的若干个第二亮度值和若干个第二标靶一一对应的若干个第二亮度值,得到第二亮度值数列;
根据第二亮度值数列、第一差值数列,拟合得到第二距离误差函数。
可以理解的是,具体内容可参考上述拟合得到第一距离误差函数的内容,在此不再赘述。
具体的,请参阅图7,图7是本申请实施例提供的一种拟合距离偏移函数的流程示意图;
如图7所示,该拟合距离偏移函数的流程,包括:
步骤S701:根据标定距离测量值、距离误差函数,确定距离绝对误差;
具体的,根据若干个标定距离测量值、若干个距离误差值,确定若干个标靶对应的标准距离,其中,标靶对应的标准距离=标定距离测量值-距离误差值,该距离误差值为将感光区域的亮度值输入距离误差函数得到的输出值。
在得到距离误差值之后,该距离绝对误差=标定距离测量值-距离误差值-标准距离。
步骤S702:根据感光区域的亮度值、距离绝对误差,拟合得到距离绝对误差函数;
具体的,距离绝对误差函数用于确定感光区域的亮度值与距离绝对误差的对应关系。
在本申请实施例中,距离绝对误差函数包括第一距离绝对误差函数,根据感光区域的亮度值、距离绝对误差,拟合得到距离绝对误差函数,包括:
根据第一感光区域的第一亮度值、距离绝对误差,拟合得到第一距离绝对误差函数,具体包括:
将若干个第一标定距离测量值代入到第一距离误差函数,得到若干个第一距离误差值;
计算每一个第一距离误差值和与其对应的标靶实际距离的差值,得到第四差值序列;
以及,
将若干个第二标定距离测量值代入到第一距离误差函数,得到若干个第二距离误差值;
计算每一个第二距离误差值和与其对应的标靶实际距离的差值,得到第五差值序列;
组合第四差值序列和第五差值序列,得到第六差值序列;
根据第一亮度值数列、第六差值数列,拟合得到第一距离绝对误差函数。
例如:拟合第一距离绝对误差函数包括如下步骤:
(1)将19个白靶的TOF与对应的第一距离误差值(PBias1)作差,再与对应的标靶实际距离作差,得到第四差值序列,其中,该第四差值序列的维度为19*1;
(2)将19个黑靶的TOF与对应的第二距离误差值(PBias2)作差,再与对应的标靶实际距离作差,得到第五差值序列,其中,第五差值序列的维度为19*1。
可以理解的是,第四差值序列、第五差值序列相当于:TOF-(TOF-标准距离值)-标准距离近似0,即绝对误差。
(3)将第四差值序列、第五差值序列合并,得到第六差值序列,其中,第六差值序列的维度为38*1。
(4)将第一亮度值数列作为输入,将第六差值序列作为输出,求取第一距离绝对误差函数的参数,比如:通过线性拟合,得到第一距离绝对误差函数g2为线性函数,第一距离绝对误差函数g2的参数为k1、b1,从而得到第一距离绝对误差函数,即正常光距离绝对误差函数。可以理解的是,g2函数输入的是亮度值,输出的是距离绝对误差,每个距离下有对应的k1、b1,即共有19个k1、b1。
需要说明的是,除了线性拟合方式之外,还可以通过其他拟合方式进行拟合,例如:二次函数拟合、三次函数拟合等方式,在此不进行限定。
优选地,本申请实施例采用线性拟合的方式进行拟合。可以理解的是,若函数越复杂,函数的参数越多,则计算量则会越大,从而影响拟合效率。并且,本申请中的多个距离下,其TOF值为近似线性,而TOF减去相应的标靶的标准距离值,即标靶实际距离也是呈线性,因此,采用线性拟合的方式能够高效地拟合得到第一距离绝对误差函数。
步骤S703:将亮度值代入到距离绝对误差函数,得到亮度值对应的距离绝对误差,将亮度值对应的距离绝对误差确定为距离偏移值;
具体的,亮度值为感光区域的亮度值,其中,感光区域的亮度值包括第一感光区域的第一亮度值,第一感光区域的第一亮度值包括第一标靶对应的第一亮度值、第二标靶对应的第一亮度值。
将亮度值代入到距离绝对误差函数,包括:
将第一标靶对应的第一亮度值、第二标靶对应的第一亮度值分别代入到第一距离绝对误差函数,得到第一标靶对应的第一亮度值对应的距离绝对误差以及第二标靶对应的第一亮度值对应的距离绝对误差。
步骤S704:根据感光区域的亮度值、距离偏移值,拟合得到距离偏移函数。
具体的,距离偏移函数用于确定感光区域的亮度值与距离偏移值的对应关系,根据感光区域的亮度值、距离偏移值,拟合得到距离偏移函数,包括:
根据第一标靶对应的第一亮度值及其对应的距离偏移值,拟合得到第一标靶对应的距离偏移函数;以及,
根据第二标靶对应的第一亮度值及其对应的距离偏移值,拟合得到第二标靶对应的距离偏移函数。
可以理解的是,第一标靶对应的距离偏移函数的数量与第一标靶的数量相等,第二标靶对应的距离偏移函数的数量与第二标靶的数量相等,即,每一距离的第一标靶或第二标靶一一对应一个距离偏移函数。
在本申请实施例中,距离偏移函数包括第一距离偏移函数、第二距离偏移函数和第三距离偏移函数,其中,第一距离偏移函数为正常光距离偏移函数,第二距离偏移函数和第三距离偏移函数为高反光距离偏移函数。
具体的,拟合得到第一距离偏移函数的步骤,包括:
根据第一感光区域的第一亮度值、距离偏移值,拟合得到第一距离偏移函数。需要说明的是,拟合得到第一距离偏移函数的步骤与上述提及的拟合得到距离偏移函数的步骤相同,具体内容可参考上述描述的内容,在此不再赘述。
在本申请实施例中,方法还包括:
确定第一感光区域对应的最大亮度参考值和最小亮度参考值,根据最大亮度参考值和最小亮度参考值,修正第一感光区域的第一亮度值,得到修正后的第一亮度值;
其中,确定第一感光区域对应的最大亮度参考值和最小亮度参考值,具体包括:
获取若干个第一标靶、若干个第二标靶一一对应的若干个第一亮度值;
确定若干个第一亮度值中的最大亮度值,确定第一最大亮度约束,其中,第一最大亮度约束=最大亮度值*第一系数;
确定若干个第一亮度值中的最小亮度值,确定第一最小亮度约束,其中,第一最小亮度约束=最小亮度值*第二系数;
根据若干个第一最大亮度约束,确定最大亮度参考值,其中,最大亮度参考直至为若干个第一最大亮度约束中的最大值;
根据若干个第一最小亮度约束,确定最小亮度参考值,其中,最小亮度参考值为若干个第一最小亮度约束中的最小值。
例如:第一标靶和第二标靶分别为白靶、黑靶,两者的数量均为19个,则获取19个第一标靶一一对应的19个第一亮度值,以及,获取19个第二标靶对应的19个第二亮度值。
具体的,将各个距离下的白靶、黑靶的N个样本的亮度值取最大值后乘以第一系数α,得到第一最大亮度约束,假设第一最大亮度约束为参数globalMaxPeak,则参数globalMaxPeak1的维度19*1,该参数globalMaxPeak作为约束各个靶的第一亮度值(peak1)的运算的上限,即第一最大亮度约束为每个距离下第一通道的亮度值上限。
在本申请实施例中,第一系数α>1,例如:设置第一系数α=1.5。假设N个样本的亮度值的最大值为100,则此时参数globalMaxPeak=100*1.5=150。
需要说明的是,本申请实施例中的第一系数可以根据具体需要进行设置,在此不进行限定。
同理,将各个距离下的白靶、黑靶的N个样本的亮度值取最小值后乘以第二系数β,得到第一最小亮度约束,假设第一最小亮度约束为参数globalMinPeak,则参数globalMinPeak的维度为19*1,该参数globalMinPeak作为约束各个靶的第一亮度值(peak1)的运算的下限,即第一最小亮度约束为每个距离下第一通道的亮度值下限。
在本申请实施例中,第二系数β<1,例如:设置第二系数β=0.5。假设N个样本的亮度值的最小值为60,则此时参数globalMinPeak=60*0.5=30。
需要说明的是,本申请实施例中的第二系数可以根据具体需要进行设置,在此不进行限定。
在确定19个第一最大亮度约束之后,对参数globalMaxPeak取最大值,即,对19个第一最大亮度约束取最大值,获得参数optimalMaxPeak,即,第一通道的最大亮度参考值。
同理,在确定19个第一最小亮度约束之后,对参数globalMinPeak取最大值,即,对19个第一最小亮度约束取最小值,获得参数optimalMinPeak,即,第一通道的最小亮度参考值。
可以理解的是,第一感光区域对应的最大亮度参考值、最小亮度参考值分别为正常光的亮度上限和亮度下限,即第一通道的亮度上限和亮度下限。
在确定第一感光区域对应的最大亮度参考值和最小亮度参考值之后,根据最大亮度参考值和最小亮度参考值,修正第一感光区域的第一亮度值,得到修正后的第一亮度值。
例如:分别获取第一标靶、第二标靶的第一亮度值,将第一标靶、第二标靶的第一亮度值限制在[optimalMinPeak, optimalMaxPeak]的范围内,即,小于optimalMinPeak的数值设为optimalMinPeak,大于globalMaxPeak的设为globalMaxPeak,以得到修正后的第一标靶、第二标靶的第一亮度值。
在本申请实施例中,标靶还包括若干个第三标靶,第三标靶的数量等于第一标靶或第二标靶的数量;
方法还包括:
获取第三标靶的第一亮度值、标定距离测量值;
根据最小亮度参考值、最大亮度参考值,修正第三标靶的第一亮度值,得到第三标靶的修正后的第一亮度值;
将第三标靶的修正后的第一亮度值代入到第一距离误差函数,得到第三标靶的修正后的第一亮度值对应的第一距离误差;
计算每一第三标靶的标定距离测量值与修正后的第一亮度值对应的第一距离误差的差值,将该差值确定为标准参考距离,以确定若干个标准参考距离;
计算每一标准参考距离与若干个第一标准参考距离的差值,将差值最小的第一标准参考距离确定为目标参考距离。
例如:第三标靶为晶格靶,第三标靶的数量为19个,则第三标靶的第一亮度值的数量为19个,第三标靶的标定距离测量值的数量也为19个,将第三标靶的第一亮度值(peak1)限制在[optimalMinPeak, optimalMaxPeak]的范围内,将第三标靶的修正后的第一亮度值代入到第一距离误差函数g1=a1*x^2+a2*x+a3,得到第三标靶的修正后的第一亮度值对应的第一距离误差,以得到19个第一距离误差。
将每一个距离下的第三标靶的标定距离测量值分别与对应的第一距离差值作差,得到差值,将该差值确定为标准参考距离,以得到19个标准参考距离。
在得到若干个标准参考距离之后,方法还包括:
计算每一个标准参考距离与若干个第一标准参考距离的差值,将差值最小的第一标准参考距离确定为目标参考距离。
需要说明的是,第一标准参考距离为第一感光区域对应的标准参考距离,方法还包括:
确定第一感光区域对应的若干个第一标准参考距离,具体包括:
获取若干个第一标靶对应的若干个第一亮度值,将若干个第一亮度值代入到第一距离误差函数,得到若干个第一距离误差;
计算每一第一标定距离测量值和与其对应的第一距离误差的差值,得到第二差值序列;
以及,
获取若干个第二标靶对应的若干个第一亮度值,将若干个第一亮度值代入到第一距离误差函数,得到若干个第二距离误差;
计算每一第二标定距离测量值和与其对应的第二距离误差的差值,得到第三差值序列;
计算第二差值序列中的每一个差值和第三差值序列中的一一对应的一个差值的平均值,得到若干个第一标准参考距离,其中,第二差值序列中的差值与第三差值序列中的差值一一对应并且一一对应的两个差值对应的标靶实际距离相等。
例如:第一标靶为黑靶、第二标靶为白靶,两者的数量均为19个,则:
将19个黑靶对应的第一亮度值(peak1)作为自变量x代入到第一距离误差函数g1,得到第一距离误差(PBias1),其中,第一距离误差PBias1的维度为19*1。
并且,将19个白靶对应的第一亮度值(peak1)作为自变量x代入第一距离误差函数g1,得到第二距离误差(PBias2),其中,第二距离误差的维度为19*1。可以理解的是,第一距离误差(PBias1)、第二距离误差(PBias2)相当于标定距离测量值(TOF值)-标准距离。
之后,将19个白靶对应的TOF值(维度为19*1)与PBias1作差,得到第二差值序列;
并且,将19个黑靶对应的TOF值(维度为19*1)与PBias2作差,得到第三差值序列。可以理解的是,第二差值序列、第三差值序列相当于:TOF-(TOF-标准距离),即白靶、黑靶下的标准距离。
计算第二差值序列中的每一个差值和第三差值序列中的一一对应的一个差值的平均值,得到若干个第一标准参考距离,其中,第二差值序列中的差值与第三差值序列中的差值一一对应并且一一对应的两个差值对应的标靶实际距离相等。即,求第二差值序列和第三差值序列的平均值,得到参数globalThreshold的数值,参数globalThreshold的维度为19*1。
具体的,计算每一个标准参考距离与若干个第一标准参考距离的差值,将差值最小的第一标准参考距离确定为目标参考距离,包括:
将每一个标准参考距离与多个第一标准参考距离中的每一个进行作差,以得到与第一标准参考距离的数量相等的若干个差值,从若干个差值中确定差值最小的第一标准参考距离,将差值最小的第一标准参考距离确定为目标参考距离。
例如:将标准参考距离(T1)与每一个距离下的第一标准参考距离(globalThreshold)进行比较,确定差值最小的globalThreshold对应的距离序号为目标距离序号,该目标距离序号为标靶的序号,其中,标靶按照距离从小到大进行排序。
在本申请实施例中,将亮度值代入到距离绝对误差函数,得到亮度值对应的距离绝对误差,将亮度值对应的距离绝对误差确定为距离偏移值,包括:
将修正后的第一亮度值代入到距离绝对误差函数,得到修正后的第一亮度值对应的距离绝对误差,将修正后的第一亮度值对应的距离绝对误差确定为距离偏移值,具体包括:
确定目标参考距离对应的目标靶;
根据第一最小亮度约束、第一最大亮度约束,修正目标靶对应的第一亮度值,得到目标靶对应的修正后的第一亮度值,将目标靶对应的修正后的第一亮度值代入第一距离绝对误差函数,得到目标靶对应的修正后的第一亮度值对应的距离绝对误差,将目标靶对应的修正后的第一亮度值对应的距离绝对误差确定为距离偏移值。
例如:将目标靶对应的第一亮度值限制在[globalMinPeak,globalMaxPeak]的范围内,即,若目标靶对应的第一亮度值小于第一最小亮度约束,则将目标靶对应的第一亮度值确定为第一最小亮度约束,若目标靶对应的第一亮度值大于第一最大亮度约束,则将目标靶对应的第一亮度值确定为第二亮度约束。之后,将目标靶对应的修正后的第一亮度值代入第一距离绝对误差函数g2=k1*x+b1,得到目标靶对应的修正后的第一亮度值对应的距离绝对误差,将目标靶对应的修正后的第一亮度值对应的距离绝对误差确定为距离偏移值。
通过确定目标参考距离对应的目标靶,并修正目标靶对应的第一亮度值,并利用第一距离绝对误差函数来确定距离偏移值,本申请能够更精准地确定距离偏移值,有利于拟合距离偏移函数,提高测距精度。
进一步地,本申请实施例利用第二感光区域来进行函数拟合。
具体的,感光区域包括第二感光区域,第二感光区域为衰减区域,感光区域的亮度值包括第二感光区域的第二亮度值,第二感光区域的第二亮度值包括第一标靶对应的第二亮度值、第二标靶对应的第二亮度值、第三标靶对应的第二亮度值;
方法还包括:
计算标准参考距离与距离偏移值的差值,并计算每一差值与目标靶对应的标靶实际距离的差值,得到第七差值序列;
根据第三标靶的若干个第二亮度值、第七差值序列,拟合得到第二距离绝对误差函数,其中,第二距离绝对误差函数用于确定第二感光区域的第二亮度值与距离绝对误差的对应关系。
例如:选择第三标靶的距离偏移值(offset),利用标准参考距离(T1)与距离偏移值(offset)分别作差,得到标准参考距离与距离偏移值的差值,该差值的维度为19*1,再将该差值与目标靶对应的标靶实际距离作差,得到第七差值序列,第七差值序列的维度为19*1。
可以理解的是,第七差值序列可以理解为高反光距离绝对误差。
将第三标靶的第二亮度值(peak2)作为输入,该第二亮度值的维度为19*1,第七差值序列作为输出,进行二次项拟合,得到参数n1,n2,n3,拟合得到函数的表达式为g3=n1*x^2+n2*x+n3,从而得到第二距离绝对误差函数,即高反光距离绝对误差函数。
进一步地,本申请实施例还通过第二感光区域对应的亮度最小参考值、亮度均值参考值来修正第二亮度值。
具体的,确定第二感光区域对应的第二最大亮度约束、第二最小亮度约束,具体包括:
确定第一标靶、第二标靶、第三标靶的第二亮度值中的最大值;
第二感光区域对应的第二最大亮度约束=第一标靶、第二标靶、第三标靶的第二亮度值中的最大值*第一系数;
确定第一标靶、第二标靶、第三标靶的亮度值中的最小值;
第二感光区域对应的最小亮度参考值=第一标靶、第二标靶、第三标靶的亮度值中的最小值*第二系数。
例如:分别将19个距离下的各个距离的白靶、黑靶、晶格靶的N个样本的第二亮度值(peak2)取最大值后乘以第一系数α得到第二最大亮度约束,即参数localMaxPeak,参数localMaxPeak的维度为19*1,第二最大亮度约束作为约束各个标靶的第二亮度值(peak2)的运算的上限,即每个距离下的高反光亮度值上限。
分别将19个距离下的各个距离的白靶、黑靶、晶格靶的N个样本的第二亮度值(peak2)取最小值后乘以第二系数β得到第二最小亮度约束,即参数localMinPeak,参数localMinPeak的维度为19*1,第二最小亮度约束作为约束各个标靶的第二亮度值(peak2)的运算的下限,即每个距离下的高反光亮度值下限。
在本申请实施例中,方法还包括:
确定第二感光区域对应的亮度最小参考值、亮度均值参考值,具体包括:
计算第一标靶对应的亮度最小参考值,将第一标靶对应的亮度最小参考值确定为第二感光区域对应的亮度最小参考值;
计算第一标靶对应的亮度均值参考值,将第一标靶对应的亮度均值参考值确定为第二感光区域对应的亮度均值参考值;
其中,计算第一标靶对应的亮度最小参考值,包括:
计算第一标靶的每一个距离对应的若干个样本的亮度值的均值,并获取若干个距离的亮度值的均值的最小值,其中,第一标靶对应的亮度最小参考值=若干个距离的亮度值的均值的最小值*第三系数;
其中,计算第一标靶对应的亮度均值参考值,包括:
计算第一标靶的每一个距离对应的若干个样本的亮度值的均值,将该均值进行取整,将取整后的均值作为第一标靶对应的亮度均值参考值。
例如:计算第一标靶的每一个距离对应的若干个样本的第二亮度值的均值,比如:对白靶的N个样本的第二亮度值的均值,该第二亮度值的均值的维度为19*1,对19个均值取最小值后乘以第三系数γ,得到第一标靶对应的亮度最小参考值,即参数middleMinPeak,该参数middleMinPeak为白靶高反光亮度最小参考值。以及,对白靶的N个样本的第二亮度值的均值进行取整后得到取整后的均值,将取整后的均值作为第一标靶对应的亮度均值参考值,即参数middleThreshold,该参数middleThreshold的维度为19*1,参数middleThreshold为白靶高反光亮度均值参考值。
在本申请实施例中,第三系数γ<1,例如:设置第三系数γ=0.5。假设N个样本的亮度值的最小值为60,则此时参数middleThreshold=60*0.5=30。
需要说明的是,本申请实施例中的第二系数可以根据具体需要进行设置,在此不进行限定。
在本申请实施例中,方法还包括:
确定第二感光区域对应的若干个第二标准参考距离,具体包括:
根据第一标靶对应的亮度最小参考值,修正第一标靶的第二亮度值,得到修正后的第一标靶的第二亮度值;
将修正后的第一标靶的第二亮度值代入第二距离绝对误差函数,得到第一标靶对应的距离绝对误差;
计算第一标靶对应的标准参考距离与距离绝对误差的差值,组合第一标靶的若干个距离的若干个差值,得到第一标靶对应的差值序列;
以及,
确定第二标靶对应的第二标准参考距离,包括:
根据第二标靶对应的亮度最小参考值,修正第二标靶的第二亮度值,得到修正后的第二标靶的第二亮度值;
将修正后的第二标靶的第二亮度值代入第二距离绝对误差函数,得到第二标靶对应的距离绝对误差;
计算第二标靶对应的标准参考距离与距离绝对误差的差值,组合第二标靶的若干个距离的若干个差值,得到第二标靶对应的差值序列;
以及,
确定第三标靶对应的第三标准参考距离,包括:
根据第三标靶对应的亮度最小参考值,修正第三标靶的第三亮度值,得到修正后的第三标靶的第二亮度值;
将修正后的第三标靶的第二亮度值代入第二距离绝对误差函数,得到第三标靶对应的距离绝对误差;
计算第三标靶对应的标准参考距离与距离绝对误差的差值,组合第三标靶的若干个距离的若干个差值,得到第三标靶对应的差值序列;
根据第一标靶对应的差值序列、第二标靶对应的差值序列、第三标靶对应的差值序列,计算每一个距离下的三个差值的平均值,将每一个平均值确定为一个第二标准参考距离,以确定若干个第二标准参考距离。
例如:分别将修正后的白靶、黑靶、晶格靶的第二亮度值输入到第二距离绝对误差函数,以获得白靶、黑靶、晶格靶对应的距离绝对误差,其中,白靶、黑靶、晶格靶对应的距离绝对误差的维度均为19*1。之后,再将白靶、黑靶、晶格靶的第二亮度值(peak2)分别通过参数middleThreshold的限制,然后代入第二距离绝对误差函数g3=n1*x^2+n2*x+n3求出距离绝对误差,使用白靶、黑靶、晶格靶的距离绝对误差分别与距离绝对误差作差,得到第一标靶对应的差值序列、第二标靶对应的差值序列、第三标靶对应的差值序列,其中,第一标靶对应的差值序列、第二标靶对应的差值序列、第三标靶对应的差值序列的维度均为19*1,再对每个距离下的三种标靶的差值求均值,将获得每一个平均值确定为一个第二标准参考距离,即参数localThreshold,参数localThreshold的维度为19*1。
具体的,拟合得到第二距离偏移函数的步骤,包括:
组合第一标靶对应的差值序列和第二标靶对应的差值序列,得到合并后的第一差值序列;
组合第一标靶对应的若干个第二亮度值和第二标靶对应的若干个第二亮度值,得到合并后的第一亮度值序列;
根据合并后的第一亮度值序列、合并后的第一差值序列,拟合得到第二距离偏移函数。
例如:取出白靶、黑靶的差值序列,得到合并后的第一差值序列,以及,取出白靶、黑靶的第二亮度值,得到合并后的第一亮度值序列,并根据合并后的第一亮度值序列、合并后的第一差值序列,进行线性拟合,得到参数k2、b2,以得到第二距离偏移函数g4=k2*x+b2。其中,第二距离偏移函数的输入为第二亮度值,输出为第二距离偏移值。
具体的,拟合得到第三距离偏移函数的步骤,包括:
组合第一标靶对应的差值序列和第三标靶对应的差值序列,得到合并后的第二差值序列;
组合第一标靶对应的若干个第二亮度值和第三标靶对应的若干个第二亮度值,得到合并后的第二亮度值序列;
根据合并后的第二亮度值序列、合并后的第二差值序列,拟合得到第三距离偏移函数。
例如:取出白靶、晶格靶的差值序列,得到合并后的第二差值序列,以及,取出白靶、晶格靶的第二亮度值,得到合并后的第二亮度值序列,并根据合并后的第二亮度值序列、合并后的第二差值序列,进行线性拟合,得到参数k3、b3,以得到第三距离偏移函数g5=k3*x+b3。其中,第三距离偏移函数的输入为第二亮度值,输出为第三距离偏移值。
在本申请实施例中,根据实际距离测量值、距离误差值、距离偏移值,得到目标距离值,包括:
将第一感光区域的第一亮度值代入第一距离误差函数,得到第一距离误差值;
将第一感光区域的第一亮度值代入第一距离偏移函数,得到第一距离偏移值;
将第二感光区域的第二亮度值代入第二距离误差函数,得到第二距离误差值;
将第二感光区域的第二亮度值代入第二距离偏移函数,得到第二距离偏移值;
根据实际距离测量值、第一距离误差值、第一距离偏移值、第二距离误差值、第二距离偏移值,得到目标距离值,其中,目标距离值=实际距离测量值-第一距离误差值-第一距离偏移值-第二距离误差值-第二距离偏移值。
在本申请实施例中,方法还包括:
距离偏移函数包括第三距离偏移函数;
若第二感光区域的第二亮度值大于或等于亮度均值参考值,则确定第二感光区域对应的距离偏移函数为第二距离偏移函数;
若第二感光区域的第二亮度值小于亮度均值参考值,则确定第二感光区域对应的距离偏移函数为第三距离偏移函数。
通过利用第一感光区域以及第二感光区域,对第一标靶、第二标靶以及第三标靶进行标定,而第一标靶、第二标靶、第三标靶分别对应普通材质、低反射率材质以及高反射率材质,本申请能够提高多种应用场景下的测距精度,进一步地,还能够实现不同应用场景中不同距离和材质的目标物体的测距精度,从而优化激光雷达的输出点云。
在本申请实施例中,通过提供一种测距离方法,应用于激光雷达,激光雷达包括感光区域,方法包括:在激光雷达实际测距时,获取实际距离测量值、第一感光区域的第一亮度值以及第二感光区域的第二亮度值,并根据距离误差函数、距离偏移函数,确定距离误差值和距离偏移值;根据实际距离测量值、距离误差值和距离偏移值,得到目标距离值。通过利用距离误差函数和距离偏移函数分别计算距离误差值和距离偏移值,以校正激光雷达的实际距离测量值,得到目标距离值,本申请能够提高激光雷达的测距精度。
请再参阅图8,图8是本申请实施例提供的一种激光雷达的结构示意图;
如图8所示,该激光雷达80包括一个或多个处理器801以及存储器802。其中,图8中以一个处理器801为例。
处理器801和存储器802可以通过总线或者其他方式连接,图8中以通过总线连接为例。
处理器801,用于提供计算和控制能力,以控制激光雷达80执行相应任务,例如,控制激光雷达80执行上述任一方法实施例中的测距方法,包括:在激光雷达实际测距时,获取实际距离测量值、第一感光区域的第一亮度值以及第二感光区域的第二亮度值,并根据距离误差函数、距离偏移函数,确定距离误差值和距离偏移值;根据实际距离测量值、距离误差值和距离偏移值,得到目标距离值。
通过利用距离误差函数和距离偏移函数分别计算距离误差值和距离偏移值,以校正激光雷达的实际距离测量值,得到目标距离值,本申请能够提高激光雷达的测距精度。
处理器801可以是通用处理器,包括中央处理器(CentralProcessingUnit,CPU)、网络处理器(NetworkProcessor,NP)、硬件芯片或者其任意组合;还可以是数字信号处理器(DigitalSignalProcessing,DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit,ASIC)、可编程逻辑器件(programmable logic device,PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device,CPLD),现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array,FPGA),通用阵列逻辑(generic array logic,GAL)或其任意组合。
存储器802作为一种非暂态计算机可读存储介质,可用于存储非暂态软件程序、非暂态性计算机可执行程序以及模块,如本申请实施例中的测距方法对应的程序指令/模块。处理器801通过运行存储在存储器802中的非暂态软件程序、指令以及模块,可以实现上述任一方法实施例中的测距方法。具体的,存储器802可以包括易失性存储器(volatilememory,VM),例如随机存取存储器(random access memory,RAM);存储器802也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory,NVM),例如只读存储器(read-only memory,ROM),快闪存储器(flash memory),硬盘(hard disk drive,HDD)或固态硬盘(solid-state drive,SSD)或其他非暂态固态存储器件;存储器802还可以包括上述种类的存储器的组合。
存储器802可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中,存储器802可选包括相对于处理器801远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至处理器801。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
一个或者多个模块存储在存储器802中,当被一个或者多个处理器801执行时,执行上述任意方法实施例中的测距方法,例如,执行以上描述的图3-7任一项所示的各个步骤。
请再参阅图9,图9是本申请实施例提供的一种测距系统的结构示意图;
如图9所示,该测距系统300,包括:激光雷达100以及第一标靶201、第二标靶202、第三标靶203。
其中,激光雷达100包括发射端101以及接收端102,其中,发射端101用于向标靶发射激光,接收端102用于接收标靶发射回来的激光其中,接收端包括感光片,感光片包括第一感光区域和第二感光区域,其中,标靶包括第一标靶201、第二标靶202以及第三标靶203。
可以理解的是,本申请实施例中的第一标靶201、第二标靶202、第三标靶203均为多个,其中,第一标靶201、第二标靶202、第三标靶203的数量相同,并且,每一个第一标靶201与一个第二标靶202以及一个第三标靶203一一对应地设置于距离激光雷达100的相同距离的位置。
需要说明的是,激光雷达100以及标靶的相关内容可以参考上述实施例提及的内容,在此不再赘述。
本申请实施例还提供了一种非易失性计算机可读存储介质,例如包括程序代码的存储器,上述程序代码可由处理器执行以完成上述实施例中的测距方法。例如,该非易失性计算机可读存储介质可以是只读存储器(Read-Only Memory ,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory,CDROM)、磁带、软盘和光数据存储设备等。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括一条或多条程序代码,该程序代码存储在非易失性计算机可读存储介质中。电子设备的处理器从非易失性计算机可读存储介质读取该程序代码,处理器执行该程序代码,以完成上述实施例中提供的测距方法的方法步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来程序代码相关的硬件完成,该程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
通过以上的实施方式的描述,本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory, RAM)等。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;在本申请的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上述的本申请的不同方面的许多其它变化,为了简明,它们没有在细节中提供;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 (15)
1.一种测距方法,其特征在于,应用于激光雷达,所述激光雷达包括感光区域,所述感光区域包括第一感光区域和第二感光区域,所述第一感光区域为正常区域,所述第二感光区域为衰减区域,所述正常区域用于黑、白材质待测物体的校准,所述衰减区域用于高反材质待测物体的校准,所述方法包括:
在所述激光雷达实际测距时,获取实际距离测量值、第一感光区域的第一亮度值以及第二感光区域的第二亮度值,并根据距离误差函数、距离偏移函数,确定距离误差值和距离偏移值,其中,所述距离误差函数包括第一距离误差函数及第二距离误差函数,所述距离偏移函数包括第一距离偏移函数及第二距离偏移函数;
根据所述实际距离测量值、距离误差值和距离偏移值,得到目标距离值;
所述根据距离误差函数、距离偏移函数,确定距离误差值和距离偏移值,包括:
分别将所述第一亮度值代入所述第一距离误差函数、第一距离偏移函数,得到所述第一感光区域对应的距离误差值、距离偏移值;以及,
分别将所述第二亮度值代入所述第二距离误差函数、第二距离偏移函数,得到所述第二感光区域对应的距离误差值、距离偏移值;
所述根据所述实际距离测量值、距离误差值和距离偏移值,得到目标距离值,包括:
根据所述实际距离测量值、所述第一感光区域对应的距离误差值、距离偏移值以及所述第二感光区域对应的距离误差值、距离偏移值,得到目标距离值。
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:
获取若干个标靶对应的标定距离测量值、感光区域的亮度值,其中,每一个标靶一一对应一个标靶实际距离;
根据所述标定距离测量值、标靶实际距离,计算距离误差,并根据所述感光区域的亮度值、所述距离误差,拟合得到距离误差函数;
根据所述标定距离测量值、距离误差函数,确定距离绝对误差;
根据所述感光区域的亮度值、距离绝对误差,拟合得到距离绝对误差函数,将所述亮度值代入到所述距离绝对误差函数,得到所述亮度值对应的距离绝对误差,将所述亮度值对应的距离绝对误差确定为距离偏移值;
根据所述感光区域的亮度值、距离偏移值,拟合得到距离偏移函数;
所述将所述亮度值代入到所述距离绝对误差函数,得到所述亮度值对应的距离绝对误差,将所述亮度值对应的距离绝对误差确定为距离偏移值,包括:
将修正后的第一亮度值代入到距离绝对误差函数,得到修正后的第一亮度值对应的距离绝对误差,将修正后的第一亮度值对应的距离绝对误差确定为距离偏移值。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,
所述标靶包括若干个第一标靶、若干个第二标靶,第一标靶的数量等于第二标靶的数量;
所述第一感光区域的第一亮度值包括所述第一标靶对应的第一亮度值、所述第二标靶对应的第一亮度值;
所述根据所述感光区域的亮度值、所述距离误差,拟合得到距离误差函数,包括:
根据所述第一感光区域的第一亮度值、所述距离误差,拟合得到第一距离误差函数。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一感光区域的第一亮度值、所述距离误差,拟合得到第一距离误差函数,包括:
获取若干个第一标靶一一对应的若干个第一标定距离测量值,以及,获取若干个第二标靶一一对应的若干个第二标定距离测量值;
计算每一第一标定距离测量值和与其对应的标靶实际距离的第一差值,以及,计算每一第二标定距离测量值和与其对应的标靶实际距离的第二差值,组合若干个第一差值和若干个第二差值,得到第一差值数列;
获取若干个第一标靶一一对应的若干个第一亮度值,以及,获取若干个第二标靶一一对应的若干个第一亮度值,组合若干个第一标靶一一对应的若干个第一亮度值和若干个第二标靶一一对应的若干个第一亮度值,得到第一亮度值数列;
根据所述第一亮度值数列、第一差值数列,拟合得到所述第一距离误差函数。
5.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
确定所述第一感光区域对应的最大亮度参考值和最小亮度参考值,根据所述最大亮度参考值和最小亮度参考值,修正所述第一感光区域的第一亮度值,得到修正后的第一亮度值;
其中,确定所述第一感光区域对应的最大亮度参考值和最小亮度参考值,具体包括:
获取若干个第一标靶、若干个第二标靶一一对应的若干个第一亮度值;
确定若干个第一亮度值中的最大亮度值,确定第一最大亮度约束,其中,所述第一最大亮度约束=最大亮度值*第一系数;
确定若干个第一亮度值中的最小亮度值,确定第一最小亮度约束,其中,所述第一最小亮度约束=最小亮度值*第二系数;
根据若干个所述第一最大亮度约束,确定最大亮度参考值;
根据若干个所述第一最小亮度约束,确定最小亮度参考值。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,
所述标靶包括若干个第三标靶,第三标靶的数量等于第一标靶或第二标靶的数量;
所述方法还包括:
获取所述第三标靶的第一亮度值、标定距离测量值;
根据所述最小亮度参考值、所述最大亮度参考值,修正所述第三标靶的第一亮度值,得到所述第三标靶的修正后的第一亮度值;
将所述第三标靶的修正后的第一亮度值代入到所述第一距离误差函数,得到所述第三标靶的修正后的第一亮度值对应的第一距离误差;
计算每一所述第三标靶的标定距离测量值与修正后的第一亮度值对应的第一距离误差的差值,将该差值确定为标准参考距离,以确定若干个标准参考距离;
计算每一标准参考距离与若干个第一标准参考距离的差值,将差值最小的第一标准参考距离确定为目标参考距离。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,
所述将所述亮度值代入到所述距离绝对误差函数,得到所述亮度值对应的距离绝对误差,将所述亮度值对应的距离绝对误差确定为距离偏移值,包括:
将所述修正后的第一亮度值代入到所述距离绝对误差函数,得到所述修正后的第一亮度值对应的距离绝对误差,将所述修正后的第一亮度值对应的距离绝对误差确定为距离偏移值,具体包括:
确定所述目标参考距离对应的目标靶;
根据所述第一最小亮度约束、第一最大亮度约束,修正所述目标靶对应的第一亮度值,得到所述目标靶对应的修正后的第一亮度值,将所述目标靶对应的修正后的第一亮度值代入所述第一距离绝对误差函数,得到所述目标靶对应的修正后的第一亮度值对应的距离绝对误差,将所述目标靶对应的修正后的第一亮度值对应的距离绝对误差确定为距离偏移值。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,
所述感光区域包括第二感光区域,所述感光区域的亮度值包括第二感光区域的第二亮度值,所述第二感光区域的第二亮度值包括所述第一标靶对应的第二亮度值、所述第二标靶对应的第二亮度值、所述第三标靶对应的第二亮度值;
所述方法还包括:
计算所述标准参考距离与所述距离偏移值的差值,并计算每一所述差值与所述目标靶对应的标靶实际距离的差值,得到第七差值序列;
根据所述第三标靶的若干个第二亮度值、所述第七差值序列,拟合得到第二距离绝对误差函数。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
确定所述第二感光区域对应的第二最大亮度约束、第二最小亮度约束;
确定所述第二感光区域对应的亮度最小参考值、亮度均值参考值;
确定第二感光区域对应的若干个第二标准参考距离,具体包括:
确定第一标靶对应的差值序列、第二标靶对应的差值序列、第三标靶对应的差值序列;
根据所述第一标靶对应的差值序列、第二标靶对应的差值序列、第三标靶对应的差值序列,计算每一个距离下的三个差值的平均值,将每一个所述平均值确定为一个第二标准参考距离,以确定第二感光区域对应的若干个第二标准参考距离。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述确定第一标靶对应的差值序列、第二标靶对应的差值序列、第三标靶对应的差值序列,包括:
根据所述第一标靶对应的亮度最小参考值,修正所述第一标靶的第二亮度值,得到第一标靶的修正后的第二亮度值;
将所述第一标靶的修正后的第二亮度值代入所述第二距离绝对误差函数,得到第一标靶对应的距离绝对误差;
计算所述第一标靶对应的标准参考距离与距离绝对误差的差值,组合所述第一标靶的若干个距离的若干个差值,得到第一标靶对应的差值序列;
根据所述第二标靶对应的亮度最小参考值,修正所述第二标靶的第二亮度值,得到修正后的第二标靶的第二亮度值;
将所述修正后的第二标靶的第二亮度值代入所述第二距离绝对误差函数,得到第二标靶对应的距离绝对误差;
计算所述第二标靶对应的标准参考距离与距离绝对误差的差值,组合所述第二标靶的若干个距离的若干个差值,得到第二标靶对应的差值序列;
根据所述第三标靶对应的亮度最小参考值,修正所述第三标靶的第三亮度值,得到修正后的第三标靶的第二亮度值;
将所述修正后的第三标靶的第二亮度值代入所述第二距离绝对误差函数,得到第三标靶对应的距离绝对误差;
计算所述第三标靶对应的标准参考距离与距离绝对误差的差值,组合所述第三标靶的若干个距离的若干个差值,得到第三标靶对应的差值序列。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述距离偏移函数包括第一距离偏移函数、第二距离偏移函数和第三距离偏移函数;
所述方法还包括:
组合所述第一标靶对应的差值序列和所述第二标靶对应的差值序列,得到合并后的第一差值序列;
组合所述第一标靶对应的若干个第二亮度值和所述第二标靶对应的若干个第二亮度值,得到合并后的第一亮度值序列;
根据所述合并后的第一亮度值序列、合并后的第一差值序列,拟合得到第二距离偏移函数;
或者,
组合所述第一标靶对应的差值序列和所述第三标靶对应的差值序列,得到合并后的第二差值序列;
组合所述第一标靶对应的若干个第二亮度值和所述第三标靶对应的若干个第二亮度值,得到合并后的第二亮度值序列;
根据所述合并后的第二亮度值序列、合并后的第二差值序列,拟合得到第三距离偏移函数。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,
所述根据所述实际距离测量值、所述距离误差值、所述距离偏移值,得到目标距离值,包括:
将所述第一感光区域的第一亮度值代入所述第一距离误差函数,得到第一距离误差值;
将所述第一感光区域的第一亮度值代入所述第一距离偏移函数,得到第一距离偏移值;
将所述第二感光区域的第二亮度值代入所述第二距离误差函数,得到第二距离误差值;
将所述第二感光区域的第二亮度值代入所述第二距离偏移函数,得到第二距离偏移值;
根据所述实际距离测量值、第一距离误差值、第一距离偏移值、第二距离误差值、第二距离偏移值,得到目标距离值,其中,所述目标距离值=所述实际距离测量值-所述第一距离误差值-所述第一距离偏移值-所述第二距离误差值-所述第二距离偏移值。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述距离偏移函数包括第三距离偏移函数;
若所述第二感光区域的第二亮度值大于或等于亮度均值参考值,则确定所述第二感光区域对应的距离偏移函数为第二距离偏移函数;
若所述第二感光区域的第二亮度值小于所述亮度均值参考值,则确定所述第二感光区域对应的距离偏移函数为第三距离偏移函数。
14.一种激光雷达,其特征在于,包括:
至少一个处理器;以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-13任一项所述的方法。
15.一种测距系统,其特征在于,包括:
多个标靶;
如权利要求14所述的激光雷达,所述激光雷达,包括:
发射端,用于向所述标靶发射激光;
接收端,用于接收所述标靶反射的激光,其中,所述接收端包括感光片,所述感光片包括第一感光区域和第二感光区域。
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