CN116520293B - 激光雷达的探测方法、装置以及激光雷达 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种激光雷达的探测方法、装置以及激光雷达，属于雷达技术领域。通过本申请实施例提供的技术方案，控制激光雷达的光源模块与扫描模块配合执行重复扫描步骤，重复扫描步骤是指控制扫描模块中的快轴扫描元件扫描至少两个快轴扫描周期，控制扫描模块中的慢轴扫描元件在每个快轴扫描周期执行相同的预设动作。在控制扫描模块的同时，控制该光源模块在该至少两个快轴扫描周期发射扫频波形不同的第一探测信号，实现对同一视场的重复扫描，使用单光源模块（也即是单激光器）实现双激光器的效果，降低激光雷达的成本和功耗。

Description

激光雷达的探测方法、装置以及激光雷达
技术领域
本申请涉及雷达技术领域，特别涉及一种激光雷达的探测方法、装置以及激光雷达。
背景技术
在智慧交通/无人驾驶等领域中，快速精确感知道路/无人驾驶车辆的周围环境是关键点，可以根据传感器设备感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息，协调道路信号控制，从而提高道路管理质量和效率；可以控制无人驾驶车辆决策，调整无人驾驶车辆之间安全距离，保障车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。激光雷达能同时测距和测速，作为4D感知传感器模组能为自动驾驶或者辅助驾驶带来更加安全的信息和应用。相对于纯ToF（Timeof Flight，时间飞行法）方案，激光雷达能让系统更快地识别前方目标物体，能以更快的速度传输至车控制系统，让其提前做出避险操作。
相关技术中，激光雷达通常采用双激光器实时对目标物体测距测速。具体地，该两个激光器发射的光信号的扫频方向和/或扫频斜率不同，进而可以通过两个光信号的拍频频率确定出距离拍频频率和速度拍频频率，从而可以基于上述距离拍频和速度拍频确定出目标的距离与速度。此外，每路激光器产生的回波信号需要经过单独的平衡光电探测器、模拟数字转换器（Analog to Digital Converter，ADC）和数字信号处理通路，对于多通道系统，成本和功耗大幅增加。
发明内容
本申请实施例提供了一种激光雷达的探测方法、装置以及激光雷达，可以降低使用激光雷达的成本和功耗，技术方案包括下述内容。
一方面，提供了一种激光雷达的探测方法，应用于调频连续波激光雷达，所述激光雷达包括光源模块与扫描模块，所述光源模块用于生成探测信号，所述扫描模块包括快轴扫描元件与慢轴扫描元件，所述快轴扫描元件与慢轴扫描元件用于接收所述探测信号并反射，所述快轴扫描元件具有快轴扫描周期，在一个快轴扫描周期，所述快轴扫描元件可绕第一轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第一方向的探测视场，所述慢轴扫描元件可绕第二轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第二方向的探测视场，所述快轴扫描元件的转动速率高于所述慢轴扫描元件，所述方法包括：
控制所述光源模块与所述扫描模块配合进行重复扫描步骤；
所述重复扫描步骤包括：
控制快轴扫描元件扫描至少两个快轴扫描周期；
控制所述慢轴扫描元件在每个快轴扫描周期执行相同的预设动作；以及，
控制所述光源模块在所述至少两个快轴扫描周期发射不同的第一探测信号，其中，不同快轴扫描周期对应的第一探测信号的扫频波形不同。
一方面，提供了一种激光雷达的探测方法，应用于调频连续波激光雷达，所述激光雷达包括光源模块与扫描模块，所述光源模块用于生成探测信号，所述扫描模块为二维扫描模块，所述扫描模块用于接收所述探测信号并反射，所述扫描模块具有快轴扫描周期，在一个快轴扫描周期，所述扫描模块可绕第一轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第一方向的探测视场，所述扫描模块具有慢轴扫描周期，在一个慢轴扫描周期，所述扫描模块可绕第二轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第二方向的探测视场，所述扫描模块绕所述第一轴线的转动速率大于绕所述第二轴线转动的速率，所述方法包括：
控制所述光源模块与所述扫描模块配合进行重复扫描步骤；
所述重复扫描步骤包括：
控制所述扫描模块在至少两个快轴扫描周期绕所述第一轴线转动；
控制所述扫描模块在每个快轴扫描周期绕所述第二轴线执行相同的预设动作；以及，
控制所述光源模块在所述至少两个快轴扫描周期发射不同的第一探测信号，其中，不同快轴扫描周期对应的第一探测信号的扫频波形不同。
一方面，提供了一种激光雷达的探测装置，应用于调频连续波激光雷达，所述激光雷达包括光源模块与扫描模块，所述光源模块用于生成探测信号，所述扫描模块包括快轴扫描元件与慢轴扫描元件，所述快轴扫描元件与慢轴扫描元件用于接收所述探测信号并反射，所述快轴扫描元件具有快轴扫描周期，在一个快轴扫描周期，所述快轴扫描元件可绕第一轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第一方向的探测视场，所述慢轴扫描元件可绕第二轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第二方向的探测视场，所述快轴扫描元件的转动速率高于所述慢轴扫描元件，所述装置包括：
第一重复扫描控制单元，用于控制所述光源模块与所述扫描模块配合进行重复扫描步骤；
所述第一重复扫描控制单元具体用于控制快轴扫描元件扫描至少两个快轴扫描周期；控制所述慢轴扫描元件在每个快轴扫描周期执行相同的预设动作；以及，控制所述光源模块在所述至少两个快轴扫描周期发射不同的第一探测信号，其中，不同快轴扫描周期对应的第一探测信号的扫频波形不同。
一方面，提供了一种激光雷达的探测装置，应用于调频连续波激光雷达，所述激光雷达包括光源模块与扫描模块，所述光源模块用于生成探测信号，所述扫描模块为二维扫描模块，所述扫描模块用于接收所述探测信号并反射，所述扫描模块具有快轴扫描周期，在一个快轴扫描周期，所述扫描模块可绕第一轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第一方向的探测视场，所述扫描模块具有慢轴扫描周期，在一个慢轴扫描周期，所述扫描模块可绕第二轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第二方向的探测视场，所述扫描模块绕所述第一轴线的转动速率大于绕所述第二轴线转动的速率，所述装置包括：
第二重复扫描控制单元，用于控制所述光源模块与所述扫描模块配合进行重复扫描步骤；
所述第二重复扫描控制单元具体用于控制所述扫描模块在至少两个快轴扫描周期绕所述第一轴线转动；控制所述扫描模块在每个快轴扫描周期绕所述第二轴线执行相同的预设动作；以及，控制所述光源模块在所述至少两个快轴扫描周期发射不同的第一探测信号，其中，不同快轴扫描周期对应的第一探测信号的扫频波形不同。
一方面，提供了一种激光雷达，激光雷达包括光源模块与扫描模块，所述光源模块用于生成探测信号，所述扫描模块为二维扫描模块，所述扫描模块用于接收所述探测信号并反射，所述扫描模块具有快轴扫描周期，在一个快轴扫描周期，所述扫描模块可绕第一轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第一方向的探测视场，所述扫描模块具有慢轴扫描周期，在一个慢轴扫描周期，所述扫描模块可绕第二轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第二方向的探测视场，所述扫描模块绕所述第一轴线的转动速率大于绕所述第二轴线转动的速率，所述激光雷达还包括一个或多个处理器和一个或多个存储器，所述一个或多个存储器中存储有至少一条计算机程序，所述计算机程序由所述一个或多个处理器加载并执行以实现所述激光雷达的探测方法。
一方面，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中存储有至少一条计算机程序，所述计算机程序由处理器加载并执行以实现所述激光雷达的探测方法。
一方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括程序代码，该程序代码存储在计算机可读存储介质中，包括激光雷达的设备的处理器从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，使得该包括激光雷达的设备执行上述激光雷达的探测方法。
通过本申请实施例提供的技术方案，控制激光雷达的光源模块与扫描模块配合执行重复扫描步骤，重复扫描步骤是指控制扫描模块中的快轴扫描元件扫描至少两个快轴扫描周期，控制扫描模块中的慢轴扫描元件在每个快轴扫描周期执行相同的预设动作。在控制扫描模块的同时，控制该光源模块在该至少两个快轴扫描周期发射扫频波形不同的第一探测信号，实现对同一视场的重复扫描，使用单光源模块（也即是单激光器）实现双激光器的效果，降低激光雷达的成本和功耗。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种激光雷达的系统架构的示意图；
图2是本申请实施例提供的一种激光雷达的探测方法的流程图；
图3是本申请实施例提供的另一种激光雷达的探测方法的流程图；
图4是本申请实施例提供的一种重复扫描的示意图；
图5是本申请实施例提供的另一种重复扫描的示意图；
图6是本申请实施例提供的又一种激光雷达的探测方法的流程图；
图7是本申请实施例提供的又一种重复扫描的示意图；
图8是本申请实施例提供的再一种激光雷达的探测方法的流程图；
图9是本申请实施例提供的再一种重复扫描的示意图；
图10是本申请实施例提供的一种镜像翻折的示意图；
图11是本申请实施例提供的再一种激光雷达的探测方法的流程图；
图12是本申请实施例提供的一种非重复扫描步骤的流程图；
图13是本申请实施例提供的一种非重复扫描的示意图；
图14是本申请实施例提供的另一种非重复扫描的示意图；
图15是本申请实施例提供的又一种非重复扫描的示意图；
图16是本申请实施例提供的再一种激光雷达的探测方法的流程图；
图17是本申请实施例提供的一种激光雷达的探测装置的结构示意图；
图18是本申请实施例提供的另一种激光雷达的探测装置的结构示意图；
图19是本申请实施例提供的一种信号处理设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式做进一步地详细描述。
本申请中术语“第一”、“第二”等字样用于对作用和功能基本相同的相同项或相似项进行区分，应理解，“第一”、“第二”、“第n”之间不具有逻辑或时序上的依赖关系，也不对数量和执行顺序进行限定。
激光雷达：以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号（激光束），然后将接收到的从目标反射回来的信号（目标回波）与本振信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态，甚至形状等参数。
调频连续波（FMCW，Frequency Modulated Continuous Wave）激光雷达：FMCW激光雷达的工作过程可以简单归纳为：以调频得到的连续波作为本振信号和探测信号，激光雷达发射探测信号，回波信号经过接收机与本振信号进行混频，获取混频信号的拍频频率，从而计算得到需要的信息。
多面转镜：激光雷达中的光学扫描元件，通常成棱柱状，具有多个绕轴线阵列分布的侧面，该侧面为用于反射探测信号和回波信号的反射面。多面转镜可以绕其轴线转动，以使上述反射面实现对探测信号和回波信号的反射。多面转镜用于实现一维扫描；例如，多面转镜可以的轴线呈垂直设置，其反射面绕轴线转动，以实现对探测信号和回波信号在水平方向的扫描。
振镜：激光雷达中的光学扫描元件，在一些实施例中，振镜具有一个旋转轴，以通过绕该旋转轴转动的方式对探测信号和回波信号进行一维扫描，该种振镜为一维振镜；该种一维振镜可以与上述多面转镜配合，以实现对探测信号和回波信号的二维扫描，例如上述多面转镜用于对探测信号和回波信号进行水平扫描，一维振镜用于对探测信号和回波信号进行垂直扫描。在另一些实施例中，也可以是两个一维振镜共同配合，以实现对探测信号和回波信号的二维扫描，例如其中一个一维振镜用于对探测信号和回波信号进行水平扫描，其中另一个一维振镜用于对探测信号和回波信号进行垂直扫描。在又一些实施例中，振镜具有两个方向的旋转轴，分别为快轴和慢轴，快轴与慢轴相互垂直。振镜可以绕快轴转动以及绕慢轴转动，从而实现二维扫描；例如，快轴通常用于水平方向的扫描，慢轴通常用于进行垂直方向的扫描。
本振信号：本振信号是用于作为探测信号的参考信号，其与探测信号具有相同的时频特征，即扫频波形一致。本振信号用于和探测信号形成的回波信号相干拍频，从而得到拍频信号。本振信号和探测信号可以是由一束光分束得到的，也可以是由不同的激光源生成的。
拍频信号：在本申请实施例中是指本振信号和回波信号在相干之后的差频信号。
三角波扫频信号：三角波扫频信号是指扫频波形为三角形的探测信号，或者说是指时频图为三角波形的探测信号。
锯齿波扫频信号：锯齿波扫频信号是指扫频波形为锯齿的探测信号，或者说是指时频图为锯齿波形的探测信号。
连续波：连续波（ContinuousWave）光源模块以连续方式而不是脉冲方式输出的波。
多普勒频率：由目标物体运动，引发接收到的回波信号与探测信号之间具有频率差，该频率差即为多普勒频率，又称为速度拍频频率。多普勒频率与目标相对于激光雷达的径向运动速度有关，多普勒频率等于上述径向速度的两倍与探测信号的波长之商。
本申请实施例提供一种激光雷达的探测方法，可以由激光雷达的处理器在运行具有相应功能的计算机程序时执行，通过控制激光雷达的光源模块在至少两个快轴扫频周期向目标物体发射扫频波形不同的探测信号，一个光源模块包括一个激光器，也即是由该光源模块对目标物体执行重复扫描步骤，利用单光源模块（也即是单激光器）实现双激光器的功能，降低激光雷达的成本和功耗。通过光电探测模块接收该光源模块的本振信号以及目标物体反射探测信号形成的回波信号。根据该光源模块在至少两个快轴扫频周期的本振信号以及目标物体反射探测信号形成的回波信号，确定目标物体相对于激光雷达的距离与速度。本申请实施例提供的激光雷达的探测方法能够利用单光源模块实现对目标物体的测距和测速，因此能够起到降低硬件成本、功耗以及减小激光雷达的整体体积的效果。
在应用中，本申请实施例提供的激光雷达的探测方法不仅能适用于对近距离目标进行快速、高效、准确的测距和测速，也适用于对远距离目标进行快速、高效、准确的测距和测速，可以应用于智慧交通、航空航天、资源勘探、城市规划、农业开发、水利工程、土地利用、环境监测、冶金制造、纺织制造等任意需要进行测距和测速的领域。比如，可以应用于无人驾驶车辆、无人机、机器人、定位系统、导航系统、装卸和搬运设备、冶金过程控制设备、非接触式测量设备等。
在本申请实施例中，激光雷达包括光源模块、光复用器、扫描模块、光电探测模块及信号处理设备，还可以包括光放大器、光耦合器、光环形器、光准直器、光合束器、干涉仪、电源模块、通信模块等。激光雷达的具体结构可以根据实际需要进行设置，本申请实施例对激光雷达的具体结构不作限定。
在本申请实施例中，光源模块包括激光器和光分束器，激光器可以通过任意能够在线性调频模式下发射线性扫频光信号的激光器实现，例如，分布式布拉格反射（Distributed Bragg Reflector，DBR）激光器、分布式反馈（Distributed FeedbackLaser，DFB）激光器等半导体激光器。光分束器可以是任意能够实现对光进行分束的器件，以将激光器生成的信号按照预设的分光比分束为对应的本振信号与探测信号。例如，光分束器可以为光耦合器、分光镜等元件。
在本申请实施例中，光电探测模块是任意能够接收光源模块对应的本振信号，以及光源模块对应的探测信号经目标物体反射形成的回波信号，并输出与光源模块的本振信号对应的拍频信号相关的电信号，以便于信号处理设备根据上述电信号获取上述两拍频信号的频率的器件。例如，光电探测模块可以包括光电探测器。此时，光电探测器在接收上述本振信号与回波信号的过程中，本振信号与回波信号通过自由空间光信号拍频的方式进行拍频，光电探测器对拍频信号进行光电转换，从而得到与拍频信号相关的电信号。例如，光电探测模块亦可以包括光混频器与平衡光电探测器（Balanced Photo Detector，BPD）。此时，光混频器用于接收上述本振信号与回波信号，以使本振信号与回波信号在其内进行拍频，平衡光电探测器用于对拍频信号进行平衡探测，从而得到与拍频信号相关的电信号。
在本申请实施例中，光放大器可以是光纤放大器，例如掺铒光纤放大器（ErbiumDoped Fiber Application Amplifier，EDFA）。此外，光放大器亦可以是半导体光放大器。
在本申请实施例中，激光雷达还包括模拟前端（Analog Front End，AFE），处理信号源给出的模拟信号，对其进行数字化，其主要功能包括以下几个方面：信号放大、频率变换、调制、解调、邻频处理、电平调整与控制、混合。
在本申请实施例中，光耦合器可以通过光纤阵列或平面光波导（PlanarLightwave Circuit，PLC）阵列实现。
在本申请实施例中，干涉仪可以是马赫-曾德尔干涉仪。
在本申请实施例中，信号处理设备可以包括处理器，还可以包括至少一级放大电路、模数转换器（Analog-to-Digital Converter，ADC）、时间数字转换器（Time-to-DigitalConvertor，TDC）、存储器等，处理器也可以自带内部存储空间和模数转换功能以替代模数转换器和存储器。
在本申请实施例中，处理器是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任何常规的处理器等。
在本申请实施例中，存储器在一些实施例中可以是激光探测装置的内部存储单元，例如激光探测装置的硬盘或内存。存储器在另一些实施例中也可以是激光探测装置的外部存储设备，例如，激光探测装置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，存储器还可以既包括激光探测装置的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序（Boot Loader）、数据及其他程序等，例如计算机程序的程序代码等。存储器还可以用于暂时的存储已经输出或者将要输出的数据。
在本申请实施例中，放大电路可以通过跨阻放大器（Trans-ImpedanceAmplifier，TIA）实现。
在本申请实施例中，电源模块可以包括电源管理器件、电源接口等。
在本申请实施例中，通信模块可以根据实际需要设置为任意能够直接或间接与其他设备进行有线或无线通信的器件，例如，通信模块可以提供应用在网络设备上的包括通信接口（例如，通用串行总线接口（Universal Serial Bus，USB））、有线局域网（Local AreaNetworks，LAN）、无线局域网（Wireless Local Area Networks，WLAN）（例如、Wi-Fi网络），蓝牙，Zigbee，移动通信网络，全球导航卫星系统（Global NavigationSatellite System，GNSS），调频（FrequencyModulation，FM），近距离无线通信技术（NearFieldCommunication，NFC），红外技术（Infrared，IR）等通信的解决方案。通信模块可以包括天线，天线可以只有一个阵元，也可以是包括多个阵元的天线阵列。通信模块可以通过天线接收电磁波，将电磁波信号调频及滤波处理，将处理后的信号发送到处理器。通信模块还可以从处理器接收待发送的信号，对其进行调频、放大，经天线转为电磁波辐射出去。
下面结合图1对本申请实施例提供的一种激光雷达的系统架构进行说明。
参见图1，激光雷达100包括收发模块101、光源模块102、扫描模块103、光电探测模块104、模拟前端（AFE）105、模数转换器（ADC）106、信号处理设备（Processor）107。光源模块102用于生成探测信号与本振信号。收发模块101用于将光源模块102生成的探测信号（TX）发送给扫描模块103。扫描模块103用于将探测信号（TX）向目标物体反射，并将探测信号经由目标物体反射形成的回波信号向收发模块101反射。收发模块101还用于接收探测信号被目标物体反射的回波信号RX，将该回波信号RX发送给光电探测模块104。另外，该光电探测模块104还用于接收光源模块102的本振信号LO，该光电探测模块104基于该回波信号RX和本振信号LO，生成拍频信号。该光电探测模块104将拍频信号发送给模拟前端（AFE）105，由该模拟前端（AFE）105对拍频信号进行滤波。模拟前端（AFE）105将滤波后的拍频信号发送给模数转换器（ADC），由模数转换器（ADC）对拍频信号进行模数转换。模数转换器（ADC）将模数转换后的拍频信号输入信号处理设备（Processor）107，由信号处理设备（Processor）107完成对目标物体的位置和距离的解算。
需要说明的是，上述图1是本申请实施例提供的激光雷达的系统结构的一个示例，技术人员可以根据实际情况来删除、替换或者新增器件，本申请实施例对此不作限定。
本申请实施例提供的激光雷达的探测方法应用于调频连续波激光雷达，该激光雷达包括光源模块与扫描模块。该光源模块用于生成探测信号，此外，该光源模块也用于生成上述本振信号。该扫描模块包括快轴扫描元件与慢轴扫描元件，该快轴扫描元件与慢轴扫描元件用于接收该探测信号并反射，该快轴扫描元件具有快轴扫描周期，在一个快轴扫描周期，该快轴扫描元件可绕第一轴线转动以使该探测信号在该激光雷达之外形成第一方向的探测视场，该慢轴扫描元件可绕第二轴线转动以使该探测信号在该激光雷达之外形成第二方向的探测视场，该快轴扫描元件的转动速率高于该慢轴扫描元件。
下面对本申请实施例提供的激光雷达的探测方法进行说明，参见图2，方法包括下述步骤。
S200、控制该光源模块与该扫描模块配合进行重复扫描步骤。
其中，光源模块包括激光器和光分束器，激光器用于生成光信号，光分束器用于将光信号分成探测信号。扫描模块用于将光源模块生成的探测信号进行反射，将探测信号的方向偏折至激光雷达之外，从而实现对目标物体的测距和测速。扫描模块包括快轴扫描元件和慢轴扫描元件，快轴扫描元件和慢轴扫描元件绕不同轴线转动，用于在两个相互独立的方向控制该探测信号的反射方向，也即是控制探测信号在两个独立的方向上进行扫描，进而形成不同方向的探测视场，从而实现三维空间的扫描。比如，在快轴扫描元件用于控制水平方向的扫描的情况下，慢轴扫描元件用于控制垂直方向的扫描；在快轴扫描元件用于控制垂直方向的扫描的情况下，慢轴扫描元件用于控制水平方向的扫描。快轴扫描元件的转动速率高于该慢轴扫描元件的转动速率，也就表示快轴扫描元件的快轴扫描周期比慢轴扫描元件的慢轴扫描周期短。重复扫描是指对激光雷达的总探测视场中的同一位置发射至少两次扫频波形不同的探测信号。
下面对该重复扫描步骤进行说明。
S201、控制快轴扫描元件扫描至少两个快轴扫描周期。
其中，控制快轴扫描元件扫描至少两个快轴扫描周期是指控制快轴扫描元件绕该第一轴线转动，以在快轴扫描方向完成至少两次的快轴扫描，需要说明的是，快轴扫描元件绕该第一轴线转动的角度与快轴扫描周期的对应关系与快轴扫描元件的类型相关，比如，在快轴扫描元件为多面转镜的情况下，每一个侧面转过的周期就是一个快轴扫描周期，每一个侧面转过的角度与一个快轴扫描周期对应。例如，六面转镜绕该第一轴线转动一圈是六个快轴扫描周期。每个快轴扫描周期的长度由技术人员根据实际情况进行设置，在一些实施例中，每个快轴扫描周期的长度为毫秒级别，例如快轴扫描周期小于10ms，又例如，快轴扫描周期小于5ms，还例如，快轴扫描周期小于2ms；由于其时长很短，因此在一个快轴扫描周期内，可以认为总探测视场中目标物体与激光雷达之间的相对位置关系没有发生大的改变。又比如，在快轴扫描元件为一维振镜的情况下，例如快轴扫描元件可以为一维MEMS振镜，该一维振镜每进行一个往复摆动的周期就是一个快轴扫描周期。其中，在该一维振镜（此处为快轴扫描元件）一个往复摆动的周期中，一维振镜往复运动的过程均可以进行探测信号与回波信号的扫描；当然也可以通过对光源模块的出光时机进行控制，使得该一维振镜（此处为快轴扫描元件）仅在顺时针摆动或仅在逆时针摆动的过程中进行探测信号与回波信号的扫描，而另一半的周期仅用于回程，相应地，光源模块在此过程中也不进行第一探测信号的输出。
S202、控制该慢轴扫描元件在每个快轴扫描周期执行相同的预设动作。
其中，控制慢轴扫描元件在每个快轴扫描周期执行相同的预设动作，也即是采用快轴扫描周期而不是原本的慢轴扫描周期来控制该慢轴扫描元件，使得该慢轴扫描元件在每个快轴扫描周期执行相同的预设动作；如此，两个快轴扫描周期之间，快轴扫描的轨迹是相同的，慢轴的运动状态也是相同的，从而可以实现对同一视场区域的重复扫描，也即是实现对总探测视场中同一位置实现至少两次扫描。
S203、控制该光源模块在该至少两个快轴扫描周期发射不同的第一探测信号，其中，不同快轴扫描周期对应的第一探测信号的扫频波形不同。
其中，不同快轴扫描周期对应的第一探测信号的扫频波形不同也就表示不同快轴扫描周期的第一探测信号的扫频方向和/或斜率不同。
通过本申请实施例提供的技术方案，控制激光雷达的光源模块与扫描模块配合执行重复扫描步骤，重复扫描步骤是指控制扫描模块中的快轴扫描元件扫描至少两个快轴扫描周期，控制扫描模块中的慢轴扫描元件在每个快轴扫描周期执行相同的预设动作。在控制扫描模块的同时，控制该光源模块在该至少两个快轴扫描周期发射扫频波形不同的第一探测信号，实现对同一视场的重复扫描，使用单光源模块（也即是单激光器）实现双激光器的效果，降低激光雷达的成本和功耗。
上述S201-203是对上述S200的简单介绍，下面将结合一些例子，对上述S200进行更加清楚的说明，参见图3，以至少两个快轴扫描周期包括第一快轴扫描周期和第二快轴扫描周期，方法包括下述步骤。
S301、控制快轴扫描元件扫描第一快轴扫描周期和第二快轴扫描周期。
其中，第一快轴扫描周期和第二快轴扫描周期是相邻或相近的两个快轴扫描周期，在上述至少两个快轴扫描周期仅包括两快轴扫描周期的情况下，该第一快轴扫描周期和该第二快轴扫描周期为相邻的两个快轴扫描周期；在上述至少两个快轴扫描周期不仅包括两快轴扫描周期的情况下，该第一快轴扫描周期和该第二快轴扫描周期既可能是相邻的两个快轴扫描周期，也可能是间隔一个快轴扫描周期的两个快轴扫描周期。快轴扫描元件能够反射光源模块生成的探测信号。在一些实施例中，该快轴扫描元件为多面转镜，该多面转镜可绕上述第一轴线转动，多面转镜包括环绕第一轴线阵列分布的多个反射面，每个快轴扫描周期下多面转镜绕第一轴线转过一个反射面，以完整一个快轴扫描周期的扫描；在一些实施例中，该慢轴扫描元件为一维振镜，一维振镜是指在一个方向上进行振动的振镜。在这种情况下，多面转镜在该第一快轴扫描周期和该第二快轴扫描周期均绕第一轴线转过一个反射面，以在第一方向的探测视场进行两次重复扫描。在另一些实施例中，该快轴扫描元件为一维振镜，该一维振镜可绕上述第一轴线转动，每个快轴扫描周期下一维振镜绕第一轴线进行一次往复运动，以完成一个快轴扫描周期的扫描；相应地，该慢轴扫描元件为另一个一维振镜。在这种情况下，快轴对应的一维转镜在该第一快轴扫描周期和该第二快轴扫描周期均进行一次往复运动，以在第一方向的探测视场进行两次重复扫描。
S302、控制该慢轴扫描元件在每个快轴扫描周期执行相同的预设动作。
其中，控制慢轴扫描元件在每个快轴扫描周期执行相同的预设动作，也即是采用快轴扫描周期而不是原本的慢轴扫描周期来控制该慢轴扫描元件，使得该慢轴扫描元件在每个快轴扫描周期执行相同的预设动作，从而在第二方向实现对同一视场的重复扫描；如此，结合上述步骤S200可知，本申请实施例在第一快轴扫描周期和第二快轴扫描周期共可以实现对同一探测视场的两次扫描。在上述S302中，也即是控制该慢轴扫描元件在该第一快轴扫描周期和该第二快轴扫描周期均执行该预设动作。
通过控制该快轴扫描元件和该慢轴扫描元件，能够实现对整个视场的覆盖扫描。在一些实施例中，预设动作包括维持同一角度位置；在另一些实施例中，预设动作包括自第一角度位置沿预设方向转动预设夹角。
在一种可能的实施方式中，在预设动作为维持同一角度位置的情况下，信号处理设备控制该慢轴扫描元件在每个快轴扫描周期均维持在同一角度位置。
其中，预设动作为维持同一角度位置也即是保持该慢轴扫描元件的位置保持不变。
在这种实施方式下，在每个快轴扫描周期均控制该慢轴扫描元件维持在同一角度位置，使得扫描位置由快轴扫描元件的动作决定，而快轴扫描元件在每个快轴扫描周期执行的动作均是相同的，这样能够实现对同一位置的重复扫描。
下面将结合上述S301对上述实施方式进行说明。
在一些实施例中，快轴扫描元件为多面转镜，预设动作为慢轴扫描元件维持角度位置α1，在第一快轴扫描周期，信号处理设备控制快轴扫描元件的第一个反射面进行扫描。在该快轴扫描元件的第一个面进行扫描的过程中，信号处理设备控制慢轴扫描元件维持在角度位置α1。在第二快轴扫描周期，信号处理设备控制快轴扫描元件的第二个面进行扫描。在该快轴扫描元件的第二个面进行扫描的过程中，信号处理设备控制慢轴扫描元件仍然维持在角度位置α1，这两次重复扫描是同一条线，实现了对同一位置的重复扫描。在另一些实施例中，快轴扫描元件与慢轴扫描元件均采用一维振镜。在第一快轴扫描周期，信号处理设备控制快轴扫描元件完成一次往复运动。在该快轴扫描元件的第一次往复运动的过程中，信号处理设备控制慢轴扫描元件维持在角度位置α1。在第二快轴扫描周期，信号处理设备控制快轴扫描元件完成另一次往复运动。在该快轴扫描元件的第二次往复运动的过程中，信号处理设备控制慢轴扫描元件仍然维持在角度位置α1，这两次重复扫描是同一条线，实现了对同一位置的重复扫描。
在上述实施方式的基础上，可选的，若该重复扫描步骤完成，信号处理设备控制该慢轴扫描元件沿预设方向运动至另一角度位置。
其中，该预设方向由技术人员根据实际情况进行设置，例如振镜执行俯仰动作时，预设方向可以为俯仰方向；又例如，振镜执行偏航动作时，预设方向可以为偏航方向，本申请实施例对此不作具体限定。
在这种实施方式下，在该重复扫描步骤完成的情况下，控制该慢轴扫描元件沿该预设方向运动至另一角度位置，例如从上述角度位置α1运动至角度位置β1，从而后续能够在该另一角度位置β1再执行重复扫描动作或非重复扫描动作。
在一种可能的实施方式中，在预设动作为自第一角度位置沿预设方向转动预设夹角的情况下，信号处理设备控制该慢轴扫描元件在每个快轴扫描周期均自第一角度位置沿预设方向转动预设夹角。
其中，预设夹角是慢轴扫描元件在每个快轴扫描周期转动的角度。在每个快轴扫描周期均自第一角度位置沿预设方向转动预设夹角，也就表示在每个快轴扫描周期慢轴扫描元件均从同一角度位置开始转动，并转动预设夹角。该预设夹角由技术人员根据实际情况进行设置，本申请实施例对此不作限定。
在这种实施方式下，在每个快轴扫描周期均控制该慢轴扫描元件自第一角度位置沿预设方向转动预设夹角，使得该慢轴扫描元件在该第一快轴扫描周期和该第二快轴扫描周期均执行相同的往复动作，在快轴扫描元件在每个快轴扫描周期也执行相同动作的情况下，实现对同一位置的重复扫描。
下面将结合上述S301对上述实施方式进行说明。
在一些实施例中，快轴扫描元件为多面转镜，预设动作为自第一角度位置α2沿预设方向转动预设夹角，达到角度位置α3。具体地，在第一快轴扫描周期，信号处理设备控制快轴扫描元件的第一个面进行扫描。在该快轴扫描元件的第一个反射面进行扫描的过程中，信号处理设备控制慢轴扫描元件自第一角度位置α2沿预设方向转动到另一角度位置α3。然后，慢轴扫描元件快速复位至第一角度位置α2。在第二快轴扫描周期，信号处理设备控制快轴扫描元件的第二个反射面进行扫描。在该快轴扫描元件的第二个反射面进行扫描的过程中，信号处理设备控制慢轴扫描元件再次自第一角度位置α2沿预设方向转动到角度位置α3。在另一些实施例中，快轴扫描元件与慢轴扫描元件均采用一维振镜，预设动作为自第一角度位置α2沿预设方向转动预设夹角，达到角度位置α3。具体地，在第一快轴扫描周期，信号处理设备控制快轴扫描元件完成一次往复运动。在该快轴扫描元件的第一次往复运动的过程中，信号处理设备控制慢轴扫描元件自第一角度位置α2沿预设方向转动到另一角度位置α3。然后，慢轴扫描元件快速复位至第一角度位置α2。在第二快轴扫描周期，信号处理设备控制快轴扫描元件完成另一次往复运动。在该快轴扫描元件的第二次往复运动的过程中，信号处理设备控制慢轴扫描元件再次自第一角度位置α2沿预设方向转动到角度位置α3。
在上述实施方式的基础上，可选的，若该重复扫描步骤完成，信号处理设备将该慢轴扫描元件所处的位置确定为第一角度位置。
其中，该慢轴扫描元件所处的位置是指重复扫描步骤完成时该慢轴扫描元件所处的位置，由于慢轴扫描元件在重复扫描步骤的每个快轴扫描周期均执行自第一角度位置沿预设方向转动预设夹角，那么慢轴扫描元件所处的位置也即是慢轴扫描元件自第一角度位置沿预设方向转动预设夹角后所在的位置。
在这种实施方式下，在该重复扫描步骤完成的情况下，将该慢轴扫描元件所处的位置确定为新的第一角度位置，这样在继续执行重复扫描步骤的情况下，控制该慢轴扫描元件自该新的第一角度位置沿预设方向转动预设夹角即可，实现对另一个位置地重复扫描。
或者，信号处理设备控制该慢轴扫描元件沿该预设方向运动至另一角度位置，并将当前角度位置确定为第一角度位置。
其中，当前角度位置是指该另一角度位置，其区别于重复扫描步骤恰完成时慢轴扫描元件所在的位置。
在这种实施方式下，在该重复扫描步骤完成的情况下，控制该慢轴扫描元件沿该预设方向运动至另一角度位置，将当前角度位置确定为新的第一角度位置，这样在继续执行重复扫描步骤的情况下，控制该慢轴扫描元件自该新的第一角度位置沿预设方向转动预设夹角即可，实现对另一个区域的重复扫描。
S303、控制该光源模块在第一快轴扫描周期发射第一信号，控制该光源模块在第二快轴扫描周期发射第二信号，该第一信号与该第二信号均为三角波扫频信号或均为锯齿波扫频信号，且当该快轴扫描元件处于同一扫描角度位置时，该第一信号与该第二信号的扫频方向相反。
其中，第一信号和第二信号均属于上述第一探测信号。该第一信号与该第二信号均为三角波扫频信号或均为锯齿波扫频信号也就表示该第一信号与该第二信号的扫频类型相同。当该快轴扫描元件处于同一扫描角度位置时，该第一信号与该第二信号的扫频方向相反也就表示，该第一信号和该第二信号的扫频方向不同，两者各自扫频的拐点对应快轴扫描元件的同一扫描角度位置（可结合图4、图5与图7）。三角波扫频信号是指第一探测信号的频率随时间变化的波形为三角波形，锯齿波扫频信号是指第一探测信号的频率随时间变化的波形为锯齿波形。
在一种可能的实施方式中，信号处理设备控制该光源模块在第一快轴扫描周期发射第一信号，控制该光源模块在第二快轴扫描周期发射第二信号，该第一信号和该第二信号均为锯齿波扫频信号，且当该快轴扫描元件处于同一扫描角度位置时，该第一信号与该第二信号的扫频方向相反。
其中，第一信号为上扫频锯齿波扫频信号，第二信号为下扫频锯齿波扫频信号，上扫频是指扫频时频率由小变大，下扫频是指扫频时频率由大变小。扫描结果参见图4，慢轴执行两个快轴扫描周期的重复运动，光源模块在两个快轴扫描周期内分别进行上下锯齿波扫频。在图4中，上半部分是快轴-慢轴扫描的示意图，Pos0-Pos3是指不同的重复扫描位置，实线表示第一信号，虚线表示第二信号，实线1和虚线2是对Pos0的两次扫描，实线3和虚线4是对Pos1的两次扫描，实线5和虚线6是对Pos2的两次扫描，实线7和虚线8是对Pos3的两次扫描。图4中下半部分是重复扫描的时频图，图中位于上面的扫频波形为第一信号的扫频波形，图中位于下面的扫频波形为第二信号的扫频波形，从图4下半部分可以看出，重复扫描的扫频方向相反。需要说明的是，第一次扫描和第二次扫描并不是在同一时间进行的，两次扫描在时域上是错开的。图4中为了便于阅读，将第一次扫描和第二次扫描在时域上进行了对齐。
在一种可能的实施方式中，信号处理设备控制该光源模块在第一快轴扫描周期发射第一信号，控制该光源模块在第二快轴扫描周期发射第二信号，该第一信号和该第二信号均为三角波扫频信号，且当该快轴扫描元件处于同一扫描角度位置时，该第一信号与该第二信号的扫频方向相反。例如，可以通过控制第一信号与第二信号的相位相差半个周期，从而使得第一信号与第二信号的扫频方向相反。
其中，第一信号是上扫频为扫频起点的三角波扫频信号，第二信号是下扫频为起点的三角波扫频信号。扫描结果参见图5，上半部分是快轴-慢轴扫描的示意图，慢轴执行两个快轴扫描周期的重复运动，光源模块在两个快轴扫描周期内分别进行相位相差半周期的三角波扫频。在图5上半部分中，Pos0-Pos3是指不同的重复扫描位置，实线表示第一信号，虚线表示第二信号，实线1和虚线2是对Pos0的两次扫描，实线3和虚线4是对Pos1的两次扫描，实线5和虚线6是对Pos2的两次扫描，实线7和虚线8是对Pos3的两次扫描。图5中下半部分是重复扫描的时频图，从图5下半部分可以看出，重复扫描的扫频方向相反。需要说明的是，第一次扫描和第二次扫描并不是在同一时间进行的，两次扫描在时域上是错开的。图5中为了便于阅读，将第一次扫描和第二次扫描在时域上进行了对齐。
通过本申请实施例提供的技术方案，控制激光雷达的光源模块与扫描模块配合执行重复扫描步骤，重复扫描步骤是指控制扫描模块中的快轴扫描元件扫描第一快轴扫描周期和第二快轴扫描周期，控制扫描模块中的慢轴扫描元件在每个快轴扫描周期执行相同的预设动作。在控制扫描模块的同时，控制该光源模块在该两个快轴扫描周期发射扫频波形不同的第一探测信号，实现对同一视场的重复扫描，使用单光源模块（也即是单激光器）实现双激光器的效果，降低激光雷达的成本和功耗。
需要说明的是，本申请实施例旨在多个快轴扫描周期中发射不同的扫频信号，即第一信号与第二信号，以模拟双激光器同时发射第一信号与第二信号进行探测，本申请实施例并不对第一信号与第二信号的扫频波形和扫频斜率作具体限定，两者的扫频波形只要不同即可，两者的扫频斜率可以相等也可以不等，其均可以进行速度与距离的解算，考虑到其并非本发明的核心点，在此则不赘述。
可选的，在S303之后，还能够执行下述步骤。
S304、获取第一频率与第二频率，其中，该第一频率与该第二频率分别为该快轴扫描元件处于同一快轴扫描角度位置时，该第一信号对应的拍频信号的拍频频率，与该第二信号对应的拍频信号的拍频频率。其中，沿该第一轴线观察，该探测信号经由快轴扫描元件反射后的出射方向相同时，该快轴扫描元件处于相同的快轴扫描角度位置。
在一种可能的实施方式中，信号处理设备控制光电探测模块获取第一信号对应的第一本振信号以及第一回波信号，该第一本振信号是光源模块在发射该第一信号时产生的本振信号，例如第一本振信号与第一信号由同一光束分束得到，该第一回波信号是指该第一信号被目标物体发射所产生的信号。信号处理设备控制光电探测模块获取第二信号对应的第二本振信号以及第二回波信号，该第二本振信号是光源模块在发射该第二信号时产生的本振信号，例如第二本振信号与第二信号由同一光束分束得到，该第二回波信号是指该第二信号被目标物体发射所产生的信号。信号处理设备控制光电探测模块将该第一本振信号和该第一回波信号进行拍频，得到该第一信号对应的拍频信号，其为电信号。信号处理设备控制光电探测模块将该第二本振信号和该第二回波信号进行拍频，得到该第二信号对应的拍频信号，其为电信号。信号处理设备控制模数转换器将该第一信号对应的拍频信号以及该第二信号对应的拍频信号转化为数字信号。信号处理设备进一步获取该第一频率与该第二频率；例如，可以通过傅里叶变换的方式将第一信号对应的拍频信号转换到频域，以获取该拍频信号的第一频率与幅值，第二信号对应的拍频信号处理方式同理。
S305、根据该第一频率、该第二频率、该第一信号的调频斜率、该第二信号的调频斜率以及该快轴扫描周期的时长，确定目标物体相对于该激光雷达的距离与速度。
以第一信号是以上扫频开始的三角扫频信号，第二信号是以下扫频开始的三角扫频信号，目标物体相对远离激光雷达为例，对上述场景中第一信号的上扫时间区间的距离与速度解算过程做大致说明。
相比于传统的采用双激光器进行测距测速时的解算，本申请实施例采用单光源模块中的单激光器分时扫频的方式进行测距测速的方式，由于第一信号探测时与第二信号探测时目标物体相对于激光雷达的位置已经发生变化，即第二信号探测时对应的距离为：第一信号探测时对应的距离/>，与，目标物体以相对激光雷达的相对速度/>在快轴扫描元件的扫描周期内行进的距离/>之和；其中，由于单个快轴扫描周期时间极短，因此该期间内目标物体可以视为以速度匀速/>运动。然后结合传统的双激光器距离速度解耦公式和上述内容，可以得到下述公式（1）-（6）：
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
其中，为该第一频率，/>为第一信号探测时对应的距离拍频频率，/>为速度拍频频率，/>为该第二频率，/>为第二信号探测时对应的距离拍频频率，/>为光速，/>为该第一信号的调频斜率，/>为第一信号探测时对应的距离，/>为该第二信号的调频斜率，/>为第二信号探测时对应的距离，/>为目标物体的相对速度，/>为目标物体的中心波长，/>为快轴扫描周期的时长。
由上述公式可知，上述的未知数与方程个数匹配，故可以求解第一距离、第二距离/>与速度/>。即是，可以根据该第一频率、该第二频率、该第一信号的调频斜率、该第二信号的调频斜率以及该快轴扫描周期的时长，确定目标物体相对于该激光雷达的距离与速度。至于其他的场景解算方式（如上述场景中第一信号的下扫时间区间的距离与速度，目标物体相对靠近激光雷达等场景）可对上述公式进行适应性调整，原理大致相同，在此不赘述。
下面对上述S200的另一种实施方式进行介绍，参见图6，以至少两个快轴扫描周期包括第一快轴扫描周期和第二快轴扫描周期，执行主体为激光雷达的信号处理设备为例，方法包括下述步骤。
S601、控制快轴扫描元件扫描第一快轴扫描周期和第二快轴扫描周期。
其中，S601的实现过程与上述S301属于同一发明构思，实现过程参见S301的相关描述，在此不再赘述。
S602、控制该慢轴扫描元件在每个快轴扫描周期执行相同的预设动作。
其中，S602的实现过程与上述S302属于同一发明构思，实现过程参见S302的相关描述，在此不再赘述。
S603、控制该光源模块在第一快轴扫描周期发射第一信号，控制该光源模块在第二快轴扫描周期发射第二信号，该第一信号为三角波扫频信号或锯齿波扫频信号，该第二信号为恒频连续波信号。
其中，本申请文件中述及的“恒频连续波”意为，频率恒定的连续波，其能够用于测量目标物体的多普勒频率，基于多普勒频率能够直接确定出目标物体的速度。
在一种可能的实施方式中，信号处理设备控制该光源模块在第一快轴扫描周期发射第一信号，控制该光源模块在第二快轴扫描周期发射第二信号，该第一信号为三角波扫频信号，该第二信号为恒频连续波信号。
其中，扫描结果参见图7，上半部分是快轴-慢轴扫描的示意图，慢轴执行两个快轴扫描周期的重复运动，光源模块在第一快轴扫描周期进行锯齿波扫频，在第二快轴扫描周期进行恒频连续波扫频，扫频周期根据快轴角度进行同步。在图7上半部分中，Pos0-Pos3是指不同的重复扫描位置，实线表示第一信号，虚线表示第二信号，实线1和虚线2是对Pos0的两次扫描，实线3和虚线4是对Pos1的两次扫描，实线5和虚线6是对Pos2的两次扫描，实线7和虚线8是对Pos3的两次扫描。图7中下半部分是重复扫描的时频图。需要说明的是，第一次扫描和第二次扫描并不是在同一时间进行的，两次扫描在时域上是错开的。图7中为了便于阅读，将第一次扫描和第二次扫描在时域上进行了对齐。
需要说明的是，上述实施方式是以第一信号为三角波扫频信号为例进行说明的，在其他可能的实施方式中，该第一信号也可以为锯齿波扫频信号，本申请实施例对此不作限定。
通过本申请实施例提供的技术方案，控制激光雷达的光源模块与扫描模块配合执行重复扫描步骤，重复扫描步骤是指控制扫描模块中的快轴扫描元件扫描第一快轴扫描周期和第二快轴扫描周期，控制扫描模块中的慢轴扫描元件在每个快轴扫描周期执行相同的预设动作。在控制扫描模块的同时，控制该光源模块在该两个快轴扫描周期发射扫频波形不同的第一探测信号，实现对同一视场的重复扫描，使用单光源模块（也即是单激光器）实现双激光器的效果，降低激光雷达的成本和功耗。
可选的，在S603之后，还能够执行下述步骤。
S604、获取第一频率与第二频率，其中，该第一频率与该第二频率分别为该快轴扫描元件处于同一快轴扫描角度位置时，该第一信号对应的拍频信号的拍频频率，与该第二信号对应的拍频信号的拍频频率。其中，沿该第一轴线观察，该探测信号经由快轴扫描元件反射后的出射方向相同时，该快轴扫描元件处于相同快轴扫描角度位置。
其中，由于第二信号为恒频连续波信号，该第二频率也即是目标物体的多普勒频率。
S605、根据该第一频率、该第二频率、该第一信号的调频斜率以及该快轴扫描周期的时长，确定目标物体相对于该激光雷达的距离与速度。
在一种可能的实施方式中，信号处理设备根据该第二频率、该第二信号的频率以及该第二信号的传播速度，确定该目标物体相对于该激光雷达的速度。信号处理设备根据该第一频率与上述第二频率可以确定出第一信号的距离拍频频率，进而根据该距离拍频频率、第一信号的调频斜率与光速，可以确定第一信号对应的距离；进一步结合第一信号对应的距离、该快轴扫描周期的时长以及该目标物体相对于该激光雷达的速度，确定第二信号对应的距离。
在这种实施方式下，利用第二频率能够直接确定目标物体相对于该激光雷达的速度。基于该激光雷达的速度对第一频率、第一信号的调频斜率、该目标物体相对于该激光雷达的速度，就能够直接得到目标物体相对于该激光雷达的距离，速度和位置的确定效率较高。
下面对上述S200的另一种实施方式进行介绍，参见图8，以至少两个快轴扫描周期包括第一快轴扫描周期、第二快轴扫描周期以及第三快轴扫描周期，执行主体为激光雷达的信号处理设备为例，方法包括下述步骤。
S801、控制快轴扫描元件扫描第一快轴扫描周期、第二快轴扫描周期和第三快轴扫描周期。
其中，控制快轴扫描元件扫描三个快轴扫描周期的方式与控制快轴扫描周期扫描两个快轴扫描周期的方式属于同一发明构思，实现过程参见上述S301的相关描述，在此不再赘述。
S802、控制该慢轴扫描元件在每个快轴扫描周期执行相同的预设动作。
其中，控制慢轴扫描元件在每个快轴扫描周期执行相同的预设动作，也即是采用快轴扫描周期而不是原本的慢轴扫描周期来控制该慢轴扫描元件，使得该慢轴扫描元件在每个快轴扫描周期执行相同的预设动作，从而实现对同一视场的重复扫描，也即是实现对目标物体的同一位置实现至少两次扫描。
其中，S802的实现过程与上述S302属于同一发明构思，实现过程参见S302的相关描述，在此不再赘述。
S803、控制该光源模块在第一快轴扫描周期发射第一信号，控制该光源模块在第二快轴扫描周期发射第二信号，控制该光源模块在第三快轴扫描周期发射第三信号，该第一信号与该第二信号均为三角波扫频信号或均为锯齿波扫频信号，且当该快轴扫描元件处于同一扫描角度位置时，该第一信号与该第二信号的扫频方向相反，该第三信号为恒频连续波信号。
在一种可能的实施方式中，信号处理设备控制该光源模块在第一快轴扫描周期发射第一信号，控制该光源模块在第二快轴扫描周期发射第二信号，控制该光源模块在第三快轴扫描周期发射第三信号，该第一信号和第二信号均为锯齿波扫频信号，且当该快轴扫描元件处于同一扫描角度位置时，该第一信号与该第二信号的扫频方向相反，该第三信号为恒频连续波信号。
其中，扫描结果参见图9，上半部分是快轴-慢轴扫描的示意图，慢轴执行三个快轴扫描周期的重复运动，光源模块在第一快轴扫描周期和第二快轴扫描周期进行上下三角波扫频，在第三快轴扫描周期进行恒频连续波扫频，扫频周期根据快轴角度进行同步。在图9上半部分中，Pos0-Pos3是指不同的重复扫描位置，实线表示第一信号，短虚线表示第二信号，长虚线表示第三信号，实线1、短虚线2以及长虚线3是对Pos0的三次扫描，实线4、短虚线5和长虚线6是对Pos1的三次扫描，实线7、短虚线8和长虚线9是对Pos2的三次扫描，实线10、短虚线11和长虚线12是对Pos3的三次扫描。图9中下半部分是重复扫描的时频图，从图9下半部分可以看出，前两次重复扫描的扫频方向相反。需要说明的是，第一次扫描、第二次扫描以及第三次扫描并不是在同一时间进行的，三次扫描在时域上是错开的。图9中为了便于阅读，将第一次扫描、第二次扫描以及第三次扫描在时域上进行了对齐。
通过本申请实施例提供的技术方案，控制激光雷达的光源模块与扫描模块配合执行重复扫描步骤，重复扫描步骤是指控制扫描模块中的快轴扫描元件扫描第一快轴扫描周期、第二快轴扫描周期和第三快轴扫描周期，控制扫描模块中的慢轴扫描元件在每个快轴扫描周期执行相同的预设动作。在控制扫描模块的同时，控制该光源模块在该三个快轴扫描周期发射扫频波形不同的第一探测信号，实现对同一视场的重复扫描，使用单光源模块（也即是单激光器）实现双激光器的效果，降低激光雷达的成本和功耗。
可选的，在S803之后，还能够执行下述步骤。
S804、获取第一频率、第二频率与第三频率，其中，该第一频率、该第二频率与该第三频率分别为该快轴扫描元件处于同一扫描角度位置时，该第一信号对应的拍频信号的拍频频率、该第二信号对应的拍频信号的拍频频率以及该第三信号对应的拍频信号的拍频频率。其中，沿该第一轴线观察，该探测信号，如第一信号、第二信号与第三信号，经由快轴扫描元件反射后的出射方向相同时，该快轴扫描元件处于同一快轴扫描角度位置。
S805、基于该第一频率、该第二频率、该第一信号的调频斜率、该第二信号的调频斜率、该第三频率以及该快轴扫描周期的时长，确定目标物体相对于该激光雷达的距离与速度。
在一种可能的实施方式中，信号处理设备基于该第一频率、该第二频率、该第一信号的调频斜率、该第二信号的调频斜率以及该快轴扫描周期的时长，确定目标物体相对于该激光雷达的距离与速度；其确定方式与上述实施例中S305、S605的确定方式大致相似，在此不赘述。
在一种可能的实施方式中，信号处理设备基于该第一频率、该第二频率、该第一信号的调频斜率、该第二信号的调频斜率以及该快轴扫描周期的时长，确定目标物体相对于该激光雷达的初始距离与初始速度。信号处理设备根据该第三频率、该第三信号的频率以及该第三信号的传播速度，确定该目标物体相对于该激光雷达的参考速度。信号处理设备基于该参考速度对该初始速度和该初始距离进行校验，得到该目标物体相对于该激光雷达的距离与速度。
其中，信号处理设备根据该第三频率、该第三信号的频率以及该第三信号的传播速度，确定该目标物体相对于该激光雷达的参考速度的过程与上述S305属于同一发明构思，实现过程参见上述S305的相关描述，在此不再赘述。
下面对基于该参考速度对该初始速度和该初始距离进行校验，得到该目标物体相对于该激光雷达的距离与速度的方法进行说明。
在一种可能的实施方式中，信号处理设备比较该参考速度与该初始速度。在该参考速度与该初始速度之间的差值小于或等于速度差值阈值的情况下，确定该初始速度和该初始位置校验通过，该初始速度和该初始位置也即是该目标物体相对于该激光雷达的速度与距离。在该参考速度与该初始速度之间的差值大于该速度差值阈值的情况下，定该初始速度和该初始位置校验未通过；并将该参考速度确定为目标物体相对于该激光雷达的速度。信号处理设备基于该第一频率、该第二频率、该第一信号的调频斜率、该第二信号的调频斜率以及该参考速度，确定该目标物体相对于该激光雷达的位置，该参考速度也即是该目标物体相对于该激光雷达的速度。
具体来说，在目标物体与激光雷达之间的距离较近的情况下，可能存在多普勒频率大于距离拍频频率的情况，这样会产生频率下混叠，此时解算算法可以配置为基于该第一频率、该第二频率、该第一信号的调频斜率、该第二信号的调频斜率以及该快轴扫描周期的时长，确定目标物体相对于该激光雷达的两个初始距离与两个初始速度。信号处理设备利用该第三频率，能够从两个初始距离和两个初始速度中确定目标物体相对于该激光雷达的位置和速度。也即是，信号处理设备根据该第三频率、该第三信号的中心频率以及该第三信号的传播速度（即第三频率与第三信号的中心波长），确定该目标物体相对于该激光雷达的参考速度。信号处理设备将两个初始速度中与该参考速度之间差值小于或等于速度差值阈值的目标初始速度，确定为该目标物体相对于该激光雷达的速度。信号处理设备将该目标初始速度对应的初始距离确定为该目标物体相对于该激光雷达的距离。比如，参见图10。回波信号的频率相对0频产生镜像翻折，此时为了能解算出正确距离与速度，解算算法在对应上述公式（2）的等式右边需要赋上绝对值，因此目标物体的速度距离存在两个解。用第三信号测出的多普勒频率可直接选择出正确解作为目标物体的速度和距离。即是说，第一信号与第二信号可以用于获得两套距离解与速度解，而第三信号则可以用于从中选择正确的距离解与速度解。
值得一提的是，这种校验选择距离解与速度解的方式并不局限于近距离探测，也可以应用于中远距离探测。另外，发射三种信号的方式也并不局限于选择正确解，也可以是校验当前解算算法获得的速度解与距离解是否正确，若否，则换用另一种算法获取速度解与距离解。
需要说明的是，在上述重复扫描过程中，参见图11，对于整个扫描视场，慢轴在同一位置重复扫描两次（或多次）在点云上生成一行（或列）点云。以重复扫描步骤包括两快轴扫描周期为例，若在一帧点云中，慢轴不同的扫描位置（即上述pos n）数量为N，则需要2N次快轴扫描，N为正整数。若慢轴为垂直方向扫描，快轴为水平方向扫描，则快轴扫描2N个周期才能在垂直方向生成N线点云。
除了S200中提供的重复扫描步骤之外，本申请实施例还能够执行非重复扫描步骤，通过重复扫描步骤和非重复扫描步骤进行穿插使用来提高一帧点云的呈现线数，假设一帧点云快轴扫描2N个周期，则采用重复扫描步骤和非重复扫描步骤进行穿插的扫描方式点云的线数M满足N＜M＜2N，其相较于上述的N线点云在线数上有所提升，从而有利于提升激光雷达的分辨率。参见图12，以执行主体为激光雷达的信号处理设备为例，方法包括下述步骤。
S1200、控制该光源模块与该扫描模块配合进行非重复扫描步骤，该非重复扫描步骤与至少一个该重复扫描步骤在时域上邻接。
其中，非重复扫描步骤与至少一个该重复扫描步骤在时域上邻接是指非重复扫描步骤既可以在一个重复扫描步骤之前，也可以在一个重复扫描步骤之后，但是两者在时间上是紧凑相邻的，该非重复扫描步骤与至少一个该重复扫描步骤之间不存在另外的非重复扫描步骤。以包括两次重复扫描步骤为例，该非重复扫描步骤既可以在两次重复扫描步骤之前，也可以在两次重复扫描步骤之间，还可以在两次重复扫描步骤之后，当然，无论非重复扫描步骤与两次重复扫描步骤的相对位置关系是哪种，非重复扫描步骤与至少一个重复扫描步骤在时域上邻接。非重复扫描步骤的含义是，对于一个位置进行一次扫描。
下面对该非重复扫描步骤进行说明。
S1201、控制该快轴扫描元件扫描一个快轴扫描周期。
其中，与重复扫描步骤控制快轴扫描元件扫描至少两个快轴扫描周期不同，非重复扫描步骤在执行过程中控制该快轴扫描元件扫描一个快轴扫描周期。
S1202、控制该慢轴扫描元件在该快轴扫描周期执行该预设动作。
其中，慢轴扫描元件在该快轴扫描周期执行一次预设动作。
S1203、控制该光源模块在该快轴扫描周期发射第二探测信号，其中，该第二探测信号与上述第一信号相同。
其中，该第一信号为调频信号，比如为锯齿波扫频信号或者三角波扫频信号，关于第一信号的定义参见上述几种实施方式的描述，在此不再赘述。
可选的，在S1203之后，还能够执行下述步骤。
S1204、获取第一频率和第四频率，该第一频率为该快轴扫描元件处于第二角度位置时，与该非重复扫描步骤相邻的重复扫描步骤中第一信号对应的拍频信号的拍频频率，该第四频率为该快轴扫描元件处于第二角度位置时，该第二探测信号对应的拍频信号的拍频频率。值得一提的是，本申请文件中所述的“与该非重复扫描步骤相邻的重复扫描步骤”意为，该重复扫描步骤与该非重复扫描步骤之间不存在另外的重复扫描步骤，该重复扫描步骤可以是与该非重复扫描邻接的步骤，也可以是相间隔的步骤，但两者之间插入的是非重复扫描步骤。
S1205、根据该第四频率，以及，上述与该非重复扫描步骤相邻的重复扫描步骤中的第一信号对应的第一频率的匹配度，确定目标物体相对于该激光雷达的距离和速度。
在一种可能的实施方式中，若该第四频率与该第一频率的比值满足预设条件，则将相邻的重复扫描步骤中的第一信号在快轴扫描元件位于相同角度位置时对应的距离和速度，确定为第二探测信号当前对应的距离和速度。
其中，比值满足预设条件是指比值大于或等于预设阈值，该预设阈值由技术人员根据实际情况进行设置，本申请实施例对此作做限定。在一些实施例中，该预设阈值的取值范围为0.8~1.2，比值能够反映第四频率和第一频率的相似度，比值越接近于1.2，则表示第四频率和第一频率的相似度越高。比值越接近于0.8，则表示第四频率和第一频率的相似度越低。
在一些实施例中，在该比值不满足该预设条件的情况下，删除该第四频率。
下面通过几个例子对上述实施方式进行说明。
例1、参见图13，以2次重复扫描步骤与1次非重复扫描步骤，共计5次快轴扫描，重复扫描步骤和非重复扫描步骤均采用锯齿波扫频信号进行扫描为例进行说明。第1个快轴扫描周期得到扫描线a，第2个快轴扫描周期得到扫描线b，该扫描线a与扫描线b共同构成第1次重复扫描的一线点云。第3个快轴扫描周期得到扫描线c，该扫描线c构成非重复扫描的一线点云。第4个快轴扫描周期得到扫描线d，第5个快轴扫描周期得到扫描线e，该扫描线d与扫描线e共同构成第2次重复扫描的一线点云。以上共计3线点云。其中，重复扫描步骤中的扫描线a和b可以解算得到目标的距离与速度；重复扫描步骤中的扫描线d和e可以解算得到目标的距离与速度；非重复扫描线c根据与扫描线a和/或扫描线e的拍频频率的相似度来确定对应的速度和距离，相似度通过上述确定比值的方式来确定。在相同的快轴角度下，回波信号得到拍频的频率为fa、fb、fc、fd以及fe。通过fa和fb可以计算该位置下目标物体的距离d0和速度v0，通过fd和fe可以计算该位置下目标物体的距离d2和速度v2。fc根据与fa和fe的相似度来赋值速度和距离。若与fa相似，则通过fa对应的一线对fc这一线赋予速度与距离。同理，若与fe相似，则通过fe对应的一线对fc这一线赋予速度与距离。另外，若与fa、fe均相似，可以根据两者的均值赋予速度与距离。或者，与fa或fe相似，也可以根据两者的均值赋予速度与距离。若都不相似则无法正确计算该位置的速度和距离，直接删除该点。5次快轴扫描最终输出三线速度-距离点云。
例2、参见图14，以4次重复扫描步骤和1次非重复扫描步骤，共计5次快轴扫描，重复扫描步骤和非重复扫描步骤均采用三角波进行扫描为例。第1个快轴扫描周期得到扫描线a，第2个快轴扫描周期得到扫描线b，该扫描线a与扫描线b共同构成第1次重复扫描的一线点云。第3个快轴扫描周期得到扫描线c，该扫描线c构成非重复扫描的一线点云。第4个快轴扫描周期得到扫描线d，第5个快轴扫描周期得到扫描线e，该扫描线d与扫描线e共同构成第2次重复扫描的一线点云。以上共计3线点云。其中，重复扫描步骤中的扫描线a和b可以解算得到目标的距离与速度；重复扫描步骤中的扫描线d和e可以解算得到目标的距离与速度；非重复扫描线c根据与扫描线a和/或扫描线e的拍频频率的相似度来确定对应的速度和距离，相似度通过上述确定比值的方式来确定。在相同的快轴角度下，回波信号得到拍频的频率为fa、fb、fc、fd以及fe。通过fa和fb可以计算该位置下目标物体的距离d0和速度v0，通过fd和fe可以计算该位置下目标物体的距离d2和速度v2。fc根据与fa和fe的相似度来赋值速度和距离。若与fa相似，则通过fa对应的一线对fc这一线赋予速度与距离。同理，若与fe相似，则通过fe对应的一线对fc这一线赋予速度与距离。另外，若与fa、fe均相似，可以根据两者的均值赋予速度与距离。或者，与fa或fe相似，也可以根据两者的均值赋予速度与距离。若都不相似则无法正确计算该位置的速度和距离，直接删除该点。5次快轴扫描最终输出三线速度-距离点云。
例3、参见图15，以 4次重复扫描步骤和2次非重复扫描步骤，共计6次快轴扫描，重复扫描步骤和非重复扫描步骤均采用三角波进行扫描为例。第1个快轴扫描周期得到扫描线a，第2个快轴扫描周期得到扫描线b，该扫描线a与扫描线b共同构成第1次重复扫描的一线点云。第3个快轴扫描周期得到扫描线c，该扫描线c构成非重复扫描的一线点云。第4个快轴扫描周期得到扫描线d，该扫描线d构成非重复扫描的又一线点云。第5个快轴扫描周期得到扫描线e，第6个快轴扫描周期得到扫描线f，该扫描线e与扫描线f共同构成第2次重复扫描的一线点云。其中，重复扫描步骤中的扫描线a和b可以解算得到目标的距离与速度；重复扫描步骤中的扫描线e和f可以解算得到目标的距离与速度；非重复扫描线c根据与扫描线a和/或扫描线e的拍频频率的相似度来确定对应的速度和距离，非重复扫描线d根据与扫描线b和/或扫描线f的拍频频率的相似度来确定对应的速度和距离，相似度通过上述确定比值的方式来确定。在相同的快轴角度下，回波信号得到拍频的频率为fa、fb、fc、fd、fe以及ff。通过fa和fb可以计算该位置下目标物体的距离d0和速度v0，通过fe和ff可以计算该位置下目标物体的距离d2和速度v2。fc根据与fa和fe的相似度来赋值速度和距离。若与fa相似，则通过fa对应的一线对fc这一线赋予速度与距离。同理，若与fe相似，则通过fe对应的一线对fc这一线赋予速度与距离。另外，若与fa、fe均相似，可以根据两者的均值赋予速度与距离。或者，与fa或fe相似，也可以根据两者的均值赋予速度与距离。若都不相似则无法正确计算该位置的速度和距离，直接删除该点。fd根据与fb和ff的相似度来赋值速度和距离。若与fb相似，则通过fb对应的一线对fd这一线赋予速度与距离。同理，若与ff相似，则通过ff对应的一线对fd这一线赋予速度与距离。另外，若与fb、ff均相似，可以根据两者的均值赋予速度与距离。或者，与fb或ff相似，也可以根据两者的均值赋予速度与距离。若都不相似则无法正确计算该位置的速度和距离，直接删除该点。6次快轴扫描最终输出4线速度-距离点云。
需要说明的是，上述例1-例3展示了三种穿插扫描方式，不限于重复扫描步骤附近穿插更多的非重复扫描步骤，不限于更多种穿插扫描方式的组合来组成一帧点云。
本申请实施例采用重复扫描步骤与非重复扫描步骤穿插的方式进行探测，其中重复扫描步骤可以用于解算距离与速度，重复扫描步骤与非重复扫描步骤的穿插的方式相较于纯重复扫描步骤而言，点云线数上有所提升，从而可以提升激光雷达的分辨率。
另外，一般地，探测视场的中心区域是目标物体集中的区域，探测视场的边缘区域则是目标物体稀疏的区域；例如，在激光雷达的垂直方向上，位于其探测视场的中间部分是往往是目标物体较多的区域，位于其探测视场的上部与下部是往往是目标物体较少的区域。因此，可以针对整个视场的感兴趣区域侧重来控制穿插的程度，以确保中心区域的分辨率较高。对于中心视场，可以混合穿插扫描来提高中心视场的线数和角度分辨力。对于边缘视场，可以不穿插执行大角度间隔的重复扫描步骤来测距测速。下面对这种实施方式进行详细说明。
在一种可能的实施方式中，该慢轴扫描元件具有第三角度位置、第四角度位置、第五角度位置和第六角度位置，该慢轴扫描元件可在该第三角度位置至第四角度位置之间转动，该第五角度位置和该第六角度位置位于该第三角度位置与该第四角度位置之间。例如，慢轴扫描元件形成的第二方向的视场为垂直方向的视场，该视场大小为40度；第三角度位置为基于水平面向下偏摆20度的角度位置，第四角度位置为基于水平面向上偏摆20度的角度位置，第五角度位置为基于水平面向下偏摆10度的角度位置，第六角度位置为基于水平面向上偏摆10度的角度位置。
该方法还包括：
信号处理设备控制该慢轴扫描元件在该第五角度位置和该第六角度位置之间进行该重复扫描步骤和该非重复扫描步骤。
其中，该第五角度位置和该第六角度位置之间也即是中心视场，因此可以执行重复扫描步骤和非重复扫描步骤，以提升该探测区域的分辨率。
信号处理设备控制该慢轴扫描元件在该第三角度位置至该第五角度位置之间，以及该第六角度位置至该第四角度位置之间，进行该重复扫描步骤。
其中，该第三角度位置至该第五角度位置之间，以及该第六角度位置至该第四角度位置之间也即是边缘视场，执行重复扫描步骤即可，不用再执行非重复扫描步骤。
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本申请的可选实施例，在此不再一一赘述。
本申请实施例还提供了另一种激光雷达的探测方法，应用于调频连续波激光雷达，该激光雷达包括光源模块与扫描模块，该光源模块用于生成探测信号，该扫描模块为二维扫描模块，该扫描模块用于接收该探测信号并反射，该扫描模块具有快轴扫描周期，在一个快轴扫描周期，该扫描模块可绕第一轴线转动以使该探测信号在该激光雷达之外形成第一方向的探测视场，该扫描模块具有慢轴扫描周期，在一个慢轴扫描周期，该扫描模块可绕第二轴线转动以使该探测信号在该激光雷达之外形成第二方向的探测视场，该扫描模块绕该第一轴线的转动速率大于绕该第二轴线转动的速率，参见图16，方法包括下述步骤。
S1600、控制该光源模块与该扫描模块配合进行重复扫描步骤。
其中，扫描模块为二维振镜，扫描模块绕第一轴线转动相当于上述描述中的快轴扫描元件执行快轴扫描动作，扫描模块绕第二轴线转动相当于上述描述中的慢轴扫描元件执行慢轴扫描动作。
该重复扫描步骤包括：
S1601、控制该扫描模块在至少两个快轴扫描周期绕该第一轴线转动。
S1602、控制该扫描模块在每个快轴扫描周期绕该第二轴线执行相同的预设动作。
S1603、控制该光源模块在该至少两个快轴扫描周期发射不同的第一探测信号，其中，不同快轴扫描周期对应的第一探测信号的扫频波形不同。
由于与上述实施例中的步骤S200构思相同，因此本实施例中的激光雷达的探测方法中S1601~S1603的实现方式也可以采用与前述实施例中S301~S303，S601~S603，S801~S803；当然该步骤S1600也可以进一步采用上述前述实施例中S304~S305，S604~S605，S804~S805，S1201~S1205。
图17是本申请实施例提供的一种激光雷达的探测装置的结构示意图，应用于调频连续波激光雷达，该激光雷达包括光源模块与扫描模块，该光源模块用于生成探测信号，该扫描模块包括快轴扫描元件与慢轴扫描元件，该快轴扫描元件与慢轴扫描元件用于接收该探测信号并反射，该快轴扫描元件具有快轴扫描周期，在一个快轴扫描周期，该快轴扫描元件可绕第一轴线转动以使该探测信号在该激光雷达之外形成第一方向的探测视场，该慢轴扫描元件可绕第二轴线转动以使该探测信号在该激光雷达之外形成第二方向的探测视场，该快轴扫描元件的转动速率高于该慢轴扫描元件，参见图17，装置包括：第一重复扫描控制单元1701、运动单元1702以及确定单元1703。
第一重复扫描控制单元1701，用于控制该光源模块与该扫描模块配合进行重复扫描步骤。
该第一重复扫描控制单元1701具体用于控制快轴扫描元件扫描至少两个快轴扫描周期。控制该慢轴扫描元件在每个快轴扫描周期执行相同的预设动作。以及，控制该光源模块在该至少两个快轴扫描周期发射不同的第一探测信号，其中，不同快轴扫描周期对应的第一探测信号的扫频波形不同。
在一种可能的实施方式中，该预设动作包括维持同一角度位置以及自第一角度位置沿预设方向转动预设夹角中的任一项。
在一种可能的实施方式中，该预设动作为维持同一角度位置，该装置还包括运动单元1702，用于若该重复扫描步骤完成，控制该慢轴扫描元件沿该预设方向运动至另一角度位置。
在一种可能的实施方式中，该预设动作为自第一角度位置沿预设方向转动预设夹角，该装置还包括运动单元1702，用于若该重复扫描步骤完成，将该慢轴扫描元件所处的位置确定为第一角度位置，或者，控制该慢轴扫描元件沿该预设方向运动至另一角度位置，并将当前角度位置确定为第一角度位置。
在一种可能的实施方式中，该至少两个快轴扫描周期包括第一快轴扫描周期与第二快轴扫描周期，该第一重复扫描控制单元1701，用于控制该光源模块在第一快轴扫描周期发射第一信号。控制该光源模块在第二快轴扫描周期发射第二信号，该第一信号与该第二信号均为三角波扫频信号或均为锯齿波扫频信号，且当该快轴扫描元件处于同一扫描角度位置时，该第一信号与该第二信号的扫频方向相反。
在一种可能的实施方式中，该装置还包括确定单元1703，用于获取第一频率与第二频率，其中，该第一频率与该第二频率分别为该快轴扫描元件处于同一快轴扫描角度位置时，该第一信号对应的拍频信号的拍频频率，与该第二信号对应的拍频信号的拍频频率。根据该第一频率、该第二频率、该第一信号的调频斜率、该第二信号的调频斜率以及该快轴扫描周期的时长，确定目标物体相对于该激光雷达的距离与速度。其中，沿该第一轴线观察，该探测信号经由快轴扫描元件反射后的出射方向相同时，该快轴扫描元件处于同一快轴扫描角度位置。
在一种可能的实施方式中，该至少两个快轴扫描周期包括第一快轴扫描周期与第二快轴扫描周期，该第一重复扫描控制单元1701，用于控制该光源模块在第一快轴扫描周期发射第一信号，该第一信号为三角波扫频信号或锯齿波扫频信号。控制该光源模块在第二快轴扫描周期发射第二信号，该第二信号为恒频连续波信号。
在一种可能的实施方式中，该装置还包括确定单元1703，用于获取第一频率与第二频率，其中，该第一频率与该第二频率分别为该快轴扫描元件处于同一快轴扫描角度位置时，该第一信号对应的拍频信号的拍频频率，与该第二信号对应的拍频信号的拍频频率。根据该第一频率、该第二频率、该第一信号的调频斜率以及该快轴扫描周期的时长，确定目标物体相对于该激光雷达的距离与速度。其中，沿该第一轴线观察，该探测信号经由快轴扫描元件反射后的出射方向相同时，该快轴扫描元件处于同一快轴扫描角度位置。
在一种可能的实施方式中，该至少两个快轴扫描周期包括第一快轴扫描周期、第二快轴扫描周期以及第三快轴扫描周期，该第一重复扫描控制单元1701，用于控制该光源模块在第一快轴扫描周期发射第一信号。控制该光源模块在第二快轴扫描周期发射第二信号，该第一信号与该第二信号均为三角波扫频信号或均为锯齿波扫频信号，且当该快轴扫描元件处于同一扫描角度位置时，该第一信号与该第二信号的扫频方向相反。控制该光源模块在第三快轴扫描周期发射第三信号，该第三信号为恒频连续波信号。
在一种可能的实施方式中，该装置还包括确定单元1703，用于获取第一频率、第二频率与第三频率，其中，该第一频率、该第二频率与该第三频率分别为该快轴扫描元件处于同一扫描角度位置时，该第一信号对应的拍频信号的拍频频率、该第二信号对应的拍频信号的拍频频率以及该第三信号对应的拍频信号的拍频频率。基于该第一频率、该第二频率、该第一信号的调频斜率、该第二信号的调频斜率、该第三频率以及该快轴扫描周期的时长，确定目标物体相对于该激光雷达的距离与速度。其中，沿该第一轴线观察，该探测信号经由快轴扫描元件反射后的出射方向相同时，该快轴扫描元件处于同一快轴扫描角度位置。
在一种可能的实施方式中，该装置还包括非重复扫描控制单元，用于控制该光源模块与该扫描模块配合进行非重复扫描步骤，该非重复扫描步骤与至少一个该重复扫描步骤在时域上邻接。
该非重复扫描控制单元具体用于控制该快轴扫描元件扫描一个快轴扫描周期。控制该慢轴扫描元件在该快轴扫描周期执行该预设动作。以及，控制该光源模块在该快轴扫描周期发射第二探测信号，其中，该第二探测信号与该第一信号相同。
在一种可能的实施方式中，该装置还包括确定单元1703，用于获取第一频率和第四频率，该第一频率为该快轴扫描元件处于第二角度位置时，第一信号对应的拍频信号的拍频频率，该第四频率为该快轴扫描元件处于第二角度位置时，该第二探测信号对应的拍频信号的拍频频率。根据该第四频率，以及，与该非重复扫描步骤相邻的重复扫描步骤中的第一信号对应的第一频率的匹配度，确定目标物体相对于该激光雷达的距离和速度。
在一种可能的实施方式中，该确定单元1703，用于若该第四频率与该第一频率的比值满足预设条件，则将相邻的重复扫描步骤中的第一信号在快轴扫描元件位于相同角度位置时对应的距离和速度，确定为第二探测信号当前对应的距离和速度。
在一种可能的实施方式中，该慢轴扫描元件具有第三角度位置、第四角度位置、第五角度位置和第六角度位置，该慢轴扫描元件可在该第三角度位置至第四角度位置之间转动，该第五角度位置和该第六角度位置位于该第三角度位置与该第四角度位置之间。
该装置还包括穿插单元，用于控制该慢轴扫描元件在该第五角度位置和该第六角度位置之间进行该重复扫描步骤和该非重复扫描步骤。控制该慢轴扫描元件在该第三角度位置至该第五角度位置之间，以及该第六角度位置至该第四角度位置之间，进行该重复扫描步骤。
在一种可能的实施方式中，该快轴扫描元件为多面转镜，该慢轴扫描元件为一维振镜。在另一种可能的实施方式中，该快轴扫描元件为一维振镜，该慢轴扫描元件为另一个一维振镜。
需要说明的是：上述实施例提供的激光雷达的探测装置在使用激光雷达进行探测时，仅以上述各功能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模块完成，即将包括激光雷达的设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的激光雷达的探测装置与激光雷达的探测方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
通过本申请实施例提供的技术方案，控制激光雷达的光源模块与扫描模块配合执行重复扫描步骤，重复扫描步骤是指控制扫描模块中的快轴扫描元件扫描至少两个快轴扫描周期，控制扫描模块中的慢轴扫描元件在每个快轴扫描周期执行相同的预设动作。在控制扫描模块的同时，控制该光源模块在该至少两个快轴扫描周期发射扫频波形不同的第一探测信号，实现对同一视场的重复扫描，使用单光源模块（也即是单激光器）实现双激光器的效果，降低激光雷达的成本和功耗。
图18是本申请实施例提供的一种激光雷达的探测装置的结构示意图，应用于调频连续波激光雷达，该激光雷达包括光源模块与扫描模块，该光源模块用于生成探测信号，该扫描模块为二维扫描模块，该扫描模块用于接收该探测信号并反射，该扫描模块具有快轴扫描周期，在一个快轴扫描周期，该扫描模块可绕第一轴线转动以使该探测信号在该激光雷达之外形成第一方向的探测视场，该扫描模块具有慢轴扫描周期，在一个慢轴扫描周期，该扫描模块可绕第二轴线转动以使该探测信号在该激光雷达之外形成第二方向的探测视场，该扫描模块绕该第一轴线的转动速率大于绕该第二轴线转动的速率，参见图18，装置包括：第二重复扫描控制单元1801。
第二重复扫描控制单元1801，用于控制该光源模块与该扫描模块配合进行重复扫描步骤。
该第二重复扫描控制单元1801具体用于控制该扫描模块在至少两个快轴扫描周期绕该第一轴线转动。控制该扫描模块在每个快轴扫描周期绕该第二轴线执行相同的预设动作。以及，控制该光源模块在该至少两个快轴扫描周期发射不同的第一探测信号，其中，不同快轴扫描周期对应的第一探测信号的扫频波形不同。
在一种可能的实施方式中，该扫描模块为二维振镜。
需要说明的是：上述实施例提供的激光雷达的探测装置在使用激光雷达进行探测时，仅以上述各功能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模块完成，即将包括激光雷达的设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的激光雷达的探测装置与激光雷达的探测方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
图19是本申请实施例提供的一种信号处理设备的结构示意图。
通常，信号处理设备1900包括有：一个或多个处理器1901和一个或多个存储器1902。
处理器1901可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器1901可以采用DSP（Digital Signal Processing，数字信号处理）、FPGA（Field－ProgrammableGate Array，现场可编程门阵列）、PLA（ProgrammableLogic Array，可编程逻辑阵列）中的至少一种硬件形式来实现。处理器1901也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU（Central ProcessingUnit，中央处理器）；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器1901可以在集成有GPU（GraphicsProcessing Unit，图像处理器），GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器1901还可以包括AI（ArtificialIntelligence，人工智能）处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
存储器1902可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器1902还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器1902中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个计算机程序，该至少一个计算机程序用于被处理器1901所执行以实现本申请中方法实施例提供的激光雷达的探测方法。
在一些实施例中，信号处理设备1900还可选包括有：外围设备接口1903和至少一个外围设备。处理器1901、存储器1902和外围设备接口1903之间可以通过总线或信号线相连。各个外围设备可以通过总线、信号线或电路板与外围设备接口1903相连。具体地，外围设备包括：射频电路1904、显示屏1905、摄像头组件1906、音频电路1907和电源1908中的至少一种。
外围设备接口1903可被用于将I/O（Input /Output，输入/输出）相关的至少一个外围设备连接到处理器1901和存储器1902。在一些实施例中，处理器1901、存储器1902和外围设备接口1903被集成在同一芯片或电路板上；在一些其他实施例中，处理器1901、存储器1902和外围设备接口1903中的任意一个或两个可以在单独的芯片或电路板上实现，本实施例对此不加以限定。
射频电路1904用于接收和发射RF（Radio Frequency，射频）信号，也称电磁信号。射频电路1904通过电磁信号与通信网络以及其他通信设备进行通信。射频电路1904将电信号转换为电磁信号进行发送，或者，将接收到的电磁信号转换为电信号。可选地，射频电路1904包括：天线系统、RF收发器、一个或多个放大器、调谐器、振荡器、数字信号处理器、编解码芯片组、用户身份模块。
本领域技术人员可以理解，图19中示出的结构并不构成对信号处理设备1900的限定，可以包括比图示更多或更少的组件，或者组合某些组件，或者采用不同的组件布置。
本申请实施例还提供了一种包括激光雷达，激光雷达包括光源模块与扫描模块。光源模块用于生成探测信号，扫描模块包括快轴扫描元件与慢轴扫描元件。快轴扫描元件与慢轴扫描元件用于接收探测信号并反射，快轴扫描元件具有快轴扫描周期，在一个快轴扫描周期，快轴扫描元件可绕第一轴线转动以使探测信号在激光雷达之外形成第一方向的探测视场；慢轴扫描元件可绕第二轴线转动以使探测信号在激光雷达之外形成第二方向的探测视场，快轴扫描元件的转动速率高于慢轴扫描元件。该激光雷达还包括一个或多个处理器和一个或多个存储器，该一个或多个存储器中存储有至少一条计算机程序，该计算机程序由该一个或多个处理器加载并执行以实现上述激光雷达的探测方法S200。
本申请实施例还提供了一种包括激光雷达，激光雷达包括光源模块与扫描模块，该光源模块用于生成探测信号，该扫描模块为二维扫描模块，该扫描模块用于接收该探测信号并反射，该扫描模块具有快轴扫描周期，在一个快轴扫描周期，该扫描模块可绕第一轴线转动以使该探测信号在该激光雷达之外形成第一方向的探测视场，该扫描模块具有慢轴扫描周期，在一个慢轴扫描周期，该扫描模块可绕第二轴线转动以使该探测信号在该激光雷达之外形成第二方向的探测视场，该扫描模块绕该第一轴线的转动速率大于绕该第二轴线转动的速率，该激光雷达还包括一个或多个处理器和一个或多个存储器，该一个或多个存储器中存储有至少一条计算机程序，该计算机程序由该一个或多个处理器加载并执行以实现该的激光雷达的探测方法S1600。
在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，例如包括计算机程序的存储器，上述计算机程序可由处理器执行以完成上述实施例中的激光雷达的探测方法。例如，该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，CD-ROM）、磁带、软盘和光数据存储设备等。
在示例性实施例中，还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括程序代码，该程序代码存储在计算机可读存储介质中，包括激光雷达的设备的处理器从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，使得该包括激光雷达的设备执行上述激光雷达的探测方法。
在一些实施例中，本申请实施例所涉及的计算机程序可被部署在一个包括激光雷达的设备上执行，或者在位于一个地点的多个包括激光雷达的设备上执行，又或者，在分布在多个地点且通过通信网络互连的多个包括激光雷达的设备上执行，分布在多个地点且通过通信网络互连的多个包括激光雷达的设备可以组成区块链系统。
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，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，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。
上述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (25)

1.一种激光雷达的探测方法，其特征在于，应用于调频连续波激光雷达，所述激光雷达包括光源模块与扫描模块，所述光源模块用于生成探测信号，所述扫描模块包括快轴扫描元件与慢轴扫描元件，所述快轴扫描元件与慢轴扫描元件用于接收所述探测信号并反射，所述快轴扫描元件具有快轴扫描周期，在一个快轴扫描周期，所述快轴扫描元件可绕第一轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第一方向的探测视场，所述慢轴扫描元件可绕第二轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第二方向的探测视场，所述快轴扫描元件的转动速率高于所述慢轴扫描元件，所述方法包括：
控制所述光源模块与所述扫描模块配合进行重复扫描步骤；
所述重复扫描步骤包括：
控制快轴扫描元件扫描至少两个快轴扫描周期；
控制所述慢轴扫描元件在每个快轴扫描周期执行相同的预设动作；以及，
控制所述光源模块在所述至少两个快轴扫描周期发射不同的第一探测信号，其中，不同快轴扫描周期对应的第一探测信号的扫频波形不同；
所述至少两个快轴扫描周期包括第一快轴扫描周期与第二快轴扫描周期，所述控制所述光源模块在所述至少两个快轴扫描周期发射不同的第一探测信号包括：
控制所述光源模块在第一快轴扫描周期发射第一信号；控制所述光源模块在第二快轴扫描周期发射第二信号，所述第一信号与所述第二信号均为三角波扫频信号或均为锯齿波扫频信号，且当所述快轴扫描元件处于同一扫描角度位置时，所述第一信号与所述第二信号的扫频方向相反，所述第一信号和所述第二信号用于对目标进行测距和测速。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设动作包括维持同一角度位置以及自第一角度位置沿预设方向转动预设夹角中的任一项。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设动作为维持同一角度位置，所述方法还包括：
若所述重复扫描步骤完成，控制所述慢轴扫描元件沿所述预设方向运动至另一角度位置。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设动作为自第一角度位置沿预设方向转动预设夹角，所述方法还包括：
若所述重复扫描步骤完成，将所述慢轴扫描元件所处的位置确定为第一角度位置，或者，若所述重复扫描步骤完成，控制所述慢轴扫描元件沿所述预设方向运动至另一角度位置，并将当前角度位置确定为第一角度位置。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取第一频率与第二频率，其中，所述第一频率与所述第二频率分别为所述快轴扫描元件处于同一快轴扫描角度位置时，所述第一信号对应的拍频信号的拍频频率，与所述第二信号对应的拍频信号的拍频频率；
根据所述第一频率、所述第二频率、所述第一信号的调频斜率、所述第二信号的调频斜率以及所述快轴扫描周期的时长，确定目标物体相对于所述激光雷达的距离与速度；
其中，沿所述第一轴线观察，所述探测信号经由快轴扫描元件反射后的出射方向相同时，所述快轴扫描元件处于同一快轴扫描角度位置。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
控制所述光源模块与所述扫描模块配合进行非重复扫描步骤，所述非重复扫描步骤与至少一个所述重复扫描步骤在时域上邻接；
所述非重复扫描步骤，包括：
控制所述快轴扫描元件扫描一个快轴扫描周期；
控制所述慢轴扫描元件在所述快轴扫描周期执行所述预设动作；以及，
控制所述光源模块在所述快轴扫描周期发射第二探测信号，其中，所述第二探测信号与所述第一信号相同。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取第一频率和第四频率，所述第一频率为所述快轴扫描元件处于第二角度位置时，与该非重复扫描步骤相邻的重复扫描步骤中第一信号对应的拍频信号的拍频频率，所述第四频率为所述快轴扫描元件处于第二角度位置时，所述第二探测信号对应的拍频信号的拍频频率；
根据所述第四频率，以及，与所述非重复扫描步骤相邻的重复扫描步骤中的第一信号对应的第一频率的匹配度，确定目标物体相对于所述激光雷达的距离和速度。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述第四频率，以及，与所述非重复扫描步骤相邻的重复扫描步骤中的第一信号对应的第一频率的匹配度，确定所述目标物体相对于所述激光雷达的距离和速度，包括：
若所述第四频率与所述第一频率的比值满足预设条件，则将相邻的重复扫描步骤中的第一信号在快轴扫描元件位于相同角度位置时对应的距离和速度，确定为第二探测信号当前对应的距离和速度。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述慢轴扫描元件具有第三角度位置、第四角度位置、第五角度位置和第六角度位置，所述慢轴扫描元件可在所述第三角度位置至第四角度位置之间转动，所述第五角度位置和所述第六角度位置位于所述第三角度位置与所述第四角度位置之间；
所述方法还包括：
控制所述慢轴扫描元件在所述第五角度位置和所述第六角度位置之间进行所述重复扫描步骤和所述非重复扫描步骤；
控制所述慢轴扫描元件在所述第三角度位置至所述第五角度位置之间，以及所述第六角度位置至所述第四角度位置之间，进行所述重复扫描步骤。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述快轴扫描元件为多面转镜，所述慢轴扫描元件为一维振镜；或者，
所述快轴扫描元件为一维振镜，所述慢轴扫描元件为另一个一维振镜。
11.一种激光雷达的探测方法，其特征在于，应用于调频连续波激光雷达，所述激光雷达包括光源模块与扫描模块，所述光源模块用于生成探测信号，所述扫描模块包括快轴扫描元件与慢轴扫描元件，所述快轴扫描元件与慢轴扫描元件用于接收所述探测信号并反射，所述快轴扫描元件具有快轴扫描周期，在一个快轴扫描周期，所述快轴扫描元件可绕第一轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第一方向的探测视场，所述慢轴扫描元件可绕第二轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第二方向的探测视场，所述快轴扫描元件的转动速率高于所述慢轴扫描元件，所述方法包括：
控制所述光源模块与所述扫描模块配合进行重复扫描步骤；
所述重复扫描步骤包括：
控制快轴扫描元件扫描至少两个快轴扫描周期；
控制所述慢轴扫描元件在每个快轴扫描周期执行相同的预设动作；以及，
控制所述光源模块在所述至少两个快轴扫描周期发射不同的第一探测信号，其中，不同快轴扫描周期对应的第一探测信号的扫频波形不同；
所述至少两个快轴扫描周期包括第一快轴扫描周期与第二快轴扫描周期，所述控制所述光源模块在所述至少两个快轴扫描周期发射不同的第一探测信号包括：
控制所述光源模块在第一快轴扫描周期发射第一信号，所述第一信号为三角波扫频信号或锯齿波扫频信号；控制所述光源模块在第二快轴扫描周期发射第二信号，所述第二信号为恒频连续波信号，所述第一信号和所述第二信号用于对目标进行测距和测速。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取第一频率与第二频率，其中，所述第一频率与所述第二频率分别为所述快轴扫描元件处于同一快轴扫描角度位置时，所述第一信号对应的拍频信号的拍频频率，与所述第二信号对应的拍频信号的拍频频率；
根据所述第一频率、所述第二频率、所述第一信号的调频斜率以及所述快轴扫描周期的时长，确定目标物体相对于所述激光雷达的距离与速度；
其中，沿所述第一轴线观察，所述探测信号经由快轴扫描元件反射后的出射方向相同时，所述快轴扫描元件处于同一快轴扫描角度位置。
13.一种激光雷达的探测方法，其特征在于，应用于调频连续波激光雷达，所述激光雷达包括光源模块与扫描模块，所述光源模块用于生成探测信号，所述扫描模块包括快轴扫描元件与慢轴扫描元件，所述快轴扫描元件与慢轴扫描元件用于接收所述探测信号并反射，所述快轴扫描元件具有快轴扫描周期，在一个快轴扫描周期，所述快轴扫描元件可绕第一轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第一方向的探测视场，所述慢轴扫描元件可绕第二轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第二方向的探测视场，所述快轴扫描元件的转动速率高于所述慢轴扫描元件，所述方法包括：
控制所述光源模块与所述扫描模块配合进行重复扫描步骤；
所述重复扫描步骤包括：
控制快轴扫描元件扫描至少两个快轴扫描周期；
控制所述慢轴扫描元件在每个快轴扫描周期执行相同的预设动作；以及，
控制所述光源模块在所述至少两个快轴扫描周期发射不同的第一探测信号，其中，不同快轴扫描周期对应的第一探测信号的扫频波形不同；
所述至少两个快轴扫描周期包括第一快轴扫描周期、第二快轴扫描周期以及第三快轴扫描周期，所述控制所述光源模块在所述至少两个快轴扫描周期发射不同的第一探测信号，包括：
控制所述光源模块在第一快轴扫描周期发射第一信号；控制所述光源模块在第二快轴扫描周期发射第二信号，所述第一信号与所述第二信号均为三角波扫频信号或均为锯齿波扫频信号，且当所述快轴扫描元件处于同一扫描角度位置时，所述第一信号与所述第二信号的扫频方向相反；控制所述光源模块在第三快轴扫描周期发射第三信号，所述第三信号为恒频连续波信号，所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号用于对目标进行测距和测速。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取第一频率、第二频率与第三频率，其中，所述第一频率、所述第二频率与所述第三频率分别为所述快轴扫描元件处于同一扫描角度位置时，所述第一信号对应的拍频信号的拍频频率、所述第二信号对应的拍频信号的拍频频率以及所述第三信号对应的拍频信号的拍频频率；
基于所述第一频率、所述第二频率、所述第一信号的调频斜率、所述第二信号的调频斜率、所述第三频率以及所述快轴扫描周期的时长，确定目标物体相对于所述激光雷达的距离与速度；
其中，沿所述第一轴线观察，所述探测信号经由快轴扫描元件反射后的出射方向相同时，所述快轴扫描元件处于同一快轴扫描角度位置。
15.一种激光雷达的探测方法，其特征在于，应用于调频连续波激光雷达，所述激光雷达包括光源模块与扫描模块，所述光源模块用于生成探测信号，所述扫描模块为二维扫描模块，所述扫描模块用于接收所述探测信号并反射，所述扫描模块具有快轴扫描周期，在一个快轴扫描周期，所述扫描模块可绕第一轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第一方向的探测视场，所述扫描模块具有慢轴扫描周期，在一个慢轴扫描周期，所述扫描模块可绕第二轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第二方向的探测视场，所述扫描模块绕所述第一轴线的转动速率大于绕所述第二轴线转动的速率，所述方法包括：
控制所述光源模块与所述扫描模块配合进行重复扫描步骤；
所述重复扫描步骤包括：
控制所述扫描模块在至少两个快轴扫描周期绕所述第一轴线转动；
控制所述扫描模块在每个快轴扫描周期绕所述第二轴线执行相同的预设动作；以及，
控制所述光源模块在所述至少两个快轴扫描周期发射不同的第一探测信号，其中，不同快轴扫描周期对应的第一探测信号的扫频波形不同；
所述至少两个快轴扫描周期包括第一快轴扫描周期与第二快轴扫描周期，所述控制所述光源模块在所述至少两个快轴扫描周期发射不同的第一探测信号包括：
控制所述光源模块在第一快轴扫描周期发射第一信号；控制所述光源模块在第二快轴扫描周期发射第二信号，所述第一信号与所述第二信号均为三角波扫频信号或均为锯齿波扫频信号，且当所述扫描模块绕所述第一轴线转动到同一扫描角度位置时，所述第一信号与所述第二信号的扫频方向相反，所述第一信号和所述第二信号用于对目标进行测距和测速。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述扫描模块为二维振镜。
17.一种激光雷达的探测方法，其特征在于，应用于调频连续波激光雷达，所述激光雷达包括光源模块与扫描模块，所述光源模块用于生成探测信号，所述扫描模块为二维扫描模块，所述扫描模块用于接收所述探测信号并反射，所述扫描模块具有快轴扫描周期，在一个快轴扫描周期，所述扫描模块可绕第一轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第一方向的探测视场，所述扫描模块具有慢轴扫描周期，在一个慢轴扫描周期，所述扫描模块可绕第二轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第二方向的探测视场，所述扫描模块绕所述第一轴线的转动速率大于绕所述第二轴线转动的速率，所述方法包括：
控制所述光源模块与所述扫描模块配合进行重复扫描步骤；
所述重复扫描步骤包括：
控制所述扫描模块在至少两个快轴扫描周期绕所述第一轴线转动；
控制所述扫描模块在每个快轴扫描周期绕所述第二轴线执行相同的预设动作；以及，
控制所述光源模块在所述至少两个快轴扫描周期发射不同的第一探测信号，其中，不同快轴扫描周期对应的第一探测信号的扫频波形不同；
所述至少两个快轴扫描周期包括第一快轴扫描周期与第二快轴扫描周期，所述控制所述光源模块在所述至少两个快轴扫描周期发射不同的第一探测信号包括：
控制所述光源模块在第一快轴扫描周期发射第一信号，所述第一信号为三角波扫频信号或锯齿波扫频信号；控制所述光源模块在第二快轴扫描周期发射第二信号，所述第二信号为恒频连续波信号，所述第一信号和所述第二信号用于对目标进行测距和测速。
18.一种激光雷达的探测方法，其特征在于，应用于调频连续波激光雷达，所述激光雷达包括光源模块与扫描模块，所述光源模块用于生成探测信号，所述扫描模块为二维扫描模块，所述扫描模块用于接收所述探测信号并反射，所述扫描模块具有快轴扫描周期，在一个快轴扫描周期，所述扫描模块可绕第一轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第一方向的探测视场，所述扫描模块具有慢轴扫描周期，在一个慢轴扫描周期，所述扫描模块可绕第二轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第二方向的探测视场，所述扫描模块绕所述第一轴线的转动速率大于绕所述第二轴线转动的速率，所述方法包括：
控制所述光源模块与所述扫描模块配合进行重复扫描步骤；
所述重复扫描步骤包括：
控制所述扫描模块在至少两个快轴扫描周期绕所述第一轴线转动；
控制所述扫描模块在每个快轴扫描周期绕所述第二轴线执行相同的预设动作；以及，
控制所述光源模块在所述至少两个快轴扫描周期发射不同的第一探测信号，其中，不同快轴扫描周期对应的第一探测信号的扫频波形不同；
所述至少两个快轴扫描周期包括第一快轴扫描周期、第二快轴扫描周期以及第三快轴扫描周期，所述控制所述光源模块在所述至少两个快轴扫描周期发射不同的第一探测信号，包括：
控制所述光源模块在第一快轴扫描周期发射第一信号；控制所述光源模块在第二快轴扫描周期发射第二信号，所述第一信号与所述第二信号均为三角波扫频信号或均为锯齿波扫频信号，且当所述扫描模块绕所述第一轴线转动到同一扫描角度位置时，所述第一信号与所述第二信号的扫频方向相反；控制所述光源模块在第三快轴扫描周期发射第三信号，所述第三信号为恒频连续波信号，所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号用于对目标进行测距和测速。
19.一种激光雷达的探测装置，其特征在于，应用于调频连续波激光雷达，所述激光雷达包括光源模块与扫描模块，所述光源模块用于生成探测信号，所述扫描模块包括快轴扫描元件与慢轴扫描元件，所述快轴扫描元件与慢轴扫描元件用于接收所述探测信号并反射，所述快轴扫描元件具有快轴扫描周期，在一个快轴扫描周期，所述快轴扫描元件可绕第一轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第一方向的探测视场，所述慢轴扫描元件可绕第二轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第二方向的探测视场，所述快轴扫描元件的转动速率高于所述慢轴扫描元件，所述装置包括：
第一重复扫描控制单元，用于控制所述光源模块与所述扫描模块配合进行重复扫描步骤；
所述第一重复扫描控制单元具体用于控制快轴扫描元件扫描至少两个快轴扫描周期；控制所述慢轴扫描元件在每个快轴扫描周期执行相同的预设动作；以及，控制所述光源模块在所述至少两个快轴扫描周期发射不同的第一探测信号，其中，不同快轴扫描周期对应的第一探测信号的扫频波形不同；
所述至少两个快轴扫描周期包括第一快轴扫描周期与第二快轴扫描周期，所述第一重复扫描控制单元具体用于控制所述光源模块在第一快轴扫描周期发射第一信号；控制所述光源模块在第二快轴扫描周期发射第二信号，所述第一信号与所述第二信号均为三角波扫频信号或均为锯齿波扫频信号，且当所述快轴扫描元件处于同一扫描角度位置时，所述第一信号与所述第二信号的扫频方向相反，所述第一信号和所述第二信号用于对目标进行测距和测速。
20.一种激光雷达的探测装置，其特征在于，应用于调频连续波激光雷达，所述激光雷达包括光源模块与扫描模块，所述光源模块用于生成探测信号，所述扫描模块包括快轴扫描元件与慢轴扫描元件，所述快轴扫描元件与慢轴扫描元件用于接收所述探测信号并反射，所述快轴扫描元件具有快轴扫描周期，在一个快轴扫描周期，所述快轴扫描元件可绕第一轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第一方向的探测视场，所述慢轴扫描元件可绕第二轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第二方向的探测视场，所述快轴扫描元件的转动速率高于所述慢轴扫描元件，所述装置包括：
第一重复扫描控制单元，用于控制所述光源模块与所述扫描模块配合进行重复扫描步骤；
所述第一重复扫描控制单元具体用于控制快轴扫描元件扫描至少两个快轴扫描周期；控制所述慢轴扫描元件在每个快轴扫描周期执行相同的预设动作；以及，控制所述光源模块在所述至少两个快轴扫描周期发射不同的第一探测信号，其中，不同快轴扫描周期对应的第一探测信号的扫频波形不同；
所述至少两个快轴扫描周期包括第一快轴扫描周期与第二快轴扫描周期，所述第一重复扫描控制单元具体用于控制所述光源模块在第一快轴扫描周期发射第一信号，所述第一信号为三角波扫频信号或锯齿波扫频信号；控制所述光源模块在第二快轴扫描周期发射第二信号，所述第二信号为恒频连续波信号，所述第一信号和所述第二信号用于对目标进行测距和测速。
21.一种激光雷达的探测装置，其特征在于，应用于调频连续波激光雷达，所述激光雷达包括光源模块与扫描模块，所述光源模块用于生成探测信号，所述扫描模块包括快轴扫描元件与慢轴扫描元件，所述快轴扫描元件与慢轴扫描元件用于接收所述探测信号并反射，所述快轴扫描元件具有快轴扫描周期，在一个快轴扫描周期，所述快轴扫描元件可绕第一轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第一方向的探测视场，所述慢轴扫描元件可绕第二轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第二方向的探测视场，所述快轴扫描元件的转动速率高于所述慢轴扫描元件，所述装置包括：
第一重复扫描控制单元，用于控制所述光源模块与所述扫描模块配合进行重复扫描步骤；
所述第一重复扫描控制单元具体用于控制快轴扫描元件扫描至少两个快轴扫描周期；控制所述慢轴扫描元件在每个快轴扫描周期执行相同的预设动作；以及，控制所述光源模块在所述至少两个快轴扫描周期发射不同的第一探测信号，其中，不同快轴扫描周期对应的第一探测信号的扫频波形不同；
所述至少两个快轴扫描周期包括第一快轴扫描周期、第二快轴扫描周期以及第三快轴扫描周期所述第一重复扫描控制单元具体用于控制所述光源模块在第一快轴扫描周期发射第一信号；控制所述光源模块在第二快轴扫描周期发射第二信号，所述第一信号与所述第二信号均为三角波扫频信号或均为锯齿波扫频信号，且当所述快轴扫描元件处于同一扫描角度位置时，所述第一信号与所述第二信号的扫频方向相反；控制所述光源模块在第三快轴扫描周期发射第三信号，所述第三信号为恒频连续波信号，所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号用于对目标进行测距和测速。
22.一种激光雷达的探测装置，其特征在于，应用于调频连续波激光雷达，所述激光雷达包括光源模块与扫描模块，所述光源模块用于生成探测信号，所述扫描模块为二维扫描模块，所述扫描模块用于接收所述探测信号并反射，所述扫描模块具有快轴扫描周期，在一个快轴扫描周期，所述扫描模块可绕第一轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第一方向的探测视场，所述扫描模块具有慢轴扫描周期，在一个慢轴扫描周期，所述扫描模块可绕第二轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第二方向的探测视场，所述扫描模块绕所述第一轴线的转动速率大于绕所述第二轴线转动的速率，所述装置包括：
第二重复扫描控制单元，用于控制所述光源模块与所述扫描模块配合进行重复扫描步骤；
所述第二重复扫描控制单元具体用于控制所述扫描模块在至少两个快轴扫描周期绕所述第一轴线转动；控制所述扫描模块在每个快轴扫描周期绕所述第二轴线执行相同的预设动作；以及，控制所述光源模块在所述至少两个快轴扫描周期发射不同的第一探测信号，其中，不同快轴扫描周期对应的第一探测信号的扫频波形不同；
所述至少两个快轴扫描周期包括第一快轴扫描周期与第二快轴扫描周期，所述第二重复扫描控制单元具体用于控制所述光源模块在第一快轴扫描周期发射第一信号；控制所述光源模块在第二快轴扫描周期发射第二信号，所述第一信号与所述第二信号均为三角波扫频信号或均为锯齿波扫频信号，且当所述扫描模块绕所述第一轴线转动到同一扫描角度位置时，所述第一信号与所述第二信号的扫频方向相反，所述第一信号和所述第二信号用于对目标进行测距和测速。
23.一种激光雷达的探测装置，其特征在于，应用于调频连续波激光雷达，所述激光雷达包括光源模块与扫描模块，所述光源模块用于生成探测信号，所述扫描模块为二维扫描模块，所述扫描模块用于接收所述探测信号并反射，所述扫描模块具有快轴扫描周期，在一个快轴扫描周期，所述扫描模块可绕第一轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第一方向的探测视场，所述扫描模块具有慢轴扫描周期，在一个慢轴扫描周期，所述扫描模块可绕第二轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第二方向的探测视场，所述扫描模块绕所述第一轴线的转动速率大于绕所述第二轴线转动的速率，所述装置包括：
第二重复扫描控制单元，用于控制所述光源模块与所述扫描模块配合进行重复扫描步骤；
所述第二重复扫描控制单元具体用于控制所述扫描模块在至少两个快轴扫描周期绕所述第一轴线转动；控制所述扫描模块在每个快轴扫描周期绕所述第二轴线执行相同的预设动作；以及，控制所述光源模块在所述至少两个快轴扫描周期发射不同的第一探测信号，其中，不同快轴扫描周期对应的第一探测信号的扫频波形不同；
所述至少两个快轴扫描周期包括第一快轴扫描周期与第二快轴扫描周期，所述第二重复扫描控制单元具体用于控制所述光源模块在第一快轴扫描周期发射第一信号，所述第一信号为三角波扫频信号或锯齿波扫频信号；控制所述光源模块在第二快轴扫描周期发射第二信号，所述第二信号为恒频连续波信号，所述第一信号和所述第二信号用于对目标进行测距和测速。
24.一种激光雷达的探测装置，其特征在于，应用于调频连续波激光雷达，所述激光雷达包括光源模块与扫描模块，所述光源模块用于生成探测信号，所述扫描模块为二维扫描模块，所述扫描模块用于接收所述探测信号并反射，所述扫描模块具有快轴扫描周期，在一个快轴扫描周期，所述扫描模块可绕第一轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第一方向的探测视场，所述扫描模块具有慢轴扫描周期，在一个慢轴扫描周期，所述扫描模块可绕第二轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第二方向的探测视场，所述扫描模块绕所述第一轴线的转动速率大于绕所述第二轴线转动的速率，所述装置包括：
第二重复扫描控制单元，用于控制所述光源模块与所述扫描模块配合进行重复扫描步骤；
所述第二重复扫描控制单元具体用于控制所述扫描模块在至少两个快轴扫描周期绕所述第一轴线转动；控制所述扫描模块在每个快轴扫描周期绕所述第二轴线执行相同的预设动作；以及，控制所述光源模块在所述至少两个快轴扫描周期发射不同的第一探测信号，其中，不同快轴扫描周期对应的第一探测信号的扫频波形不同；
所述至少两个快轴扫描周期包括第一快轴扫描周期、第二快轴扫描周期以及第三快轴扫描周期所述第二重复扫描控制单元具体用于控制所述光源模块在第一快轴扫描周期发射第一信号；控制所述光源模块在第二快轴扫描周期发射第二信号，所述第一信号与所述第二信号均为三角波扫频信号或均为锯齿波扫频信号，且当所述扫描模块绕所述第一轴线转动到同一扫描角度位置时，所述第一信号与所述第二信号的扫频方向相反；控制所述光源模块在第三快轴扫描周期发射第三信号，所述第三信号为恒频连续波信号，所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号用于对目标进行测距和测速。
25.一种激光雷达，其特征在于：
所述激光雷达包括光源模块与扫描模块，所述光源模块用于生成探测信号，所述扫描模块包括快轴扫描元件与慢轴扫描元件，所述快轴扫描元件与慢轴扫描元件用于接收所述探测信号并反射，所述快轴扫描元件具有快轴扫描周期，在一个快轴扫描周期，所述快轴扫描元件可绕第一轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第一方向的探测视场，所述慢轴扫描元件可绕第二轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第二方向的探测视场，所述快轴扫描元件的转动速率高于所述慢轴扫描元件，所述激光雷达还包括一个或多个处理器和一个或多个存储器，所述一个或多个存储器中存储有至少一条计算机程序，所述计算机程序由所述一个或多个处理器加载并执行以实现如权利要求1至权利要求14任一项所述的激光雷达的探测方法；或者，
所述激光雷达包括光源模块与扫描模块，所述光源模块用于生成探测信号，所述扫描模块为二维扫描模块，所述扫描模块用于接收所述探测信号并反射，所述扫描模块具有快轴扫描周期，在一个快轴扫描周期，所述扫描模块可绕第一轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第一方向的探测视场，所述扫描模块具有慢轴扫描周期，在一个慢轴扫描周期，所述扫描模块可绕第二轴线转动以使所述探测信号在所述激光雷达之外形成第二方向的探测视场，所述扫描模块绕所述第一轴线的转动速率大于绕所述第二轴线转动的速率，所述激光雷达还包括一个或多个处理器和一个或多个存储器，所述一个或多个存储器中存储有至少一条计算机程序，所述计算机程序由所述一个或多个处理器加载并执行以实现如权利要求15至权利要求18任一项所述的激光雷达的探测方法。
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