CN116804764A - 激光雷达测距方法及其相关设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种激光雷达测距方法及其相关设备。其中，该方法包括：基于探测器接收到的第一个回波的信息，判断第一个回波是一次回波还是一次回波与二次回波的叠加回波；在第一个回波为一次回波与二次回波的叠加回波的情况下，基于第一个回波的脉冲宽度与预设对应关系，获取被测目标与激光雷达传感器之间的距离，其中，预设对应关系用于表征第一个回波的脉冲宽度与距离之间的对应关系。通过本申请，解决了处于测距盲区中被测目标无法被测距的问题，提高了激光雷达传感器的测距范围。

Description

激光雷达测距方法及其相关设备

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，特别是涉及激光雷达测距方法及其相关设备。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。不应以此处的描述包括在本部分中就承认是现有技术。

采用飞行时间（TOF）方法进行激光测距时，因激光雷达传感器的前面板或内部结构对发射端测距脉冲的部分能量的直接反射形成杂波被接收端接收，在接收端接收到杂波的时间域内，若距离激光雷达传感器较近的被测目标反射的回波也在该时间域内到达接收端，该回波将会被杂波部分或完全覆盖，使得激光雷达传感器无法正确检测到被测目标反射的回波，从而形成了测距盲区。

针对处于测距盲区中被测目标无法被测距的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供的激光雷达测距方法及其相关设备，至少解决处于测距盲区中被测目标无法被测距的问题。

一种激光雷达测距方法，包括：

基于探测器接收到的第一个回波的信息，判断所述第一个回波是一次回波还是一次回波与二次回波的叠加回波；

在所述第一个回波为一次回波与二次回波的叠加回波的情况下，基于所述第一个回波的脉冲宽度与预设对应关系，获取被测目标与激光雷达传感器之间的距离，其中，所述预设对应关系用于表征所述第一个回波的脉冲宽度与所述距离之间的对应关系。

在其中的一些实施例中，所述方法还包括：

在所述第一个回波为一次回波的情况下，基于所述探测器接收到的二次回波的信息，获取所述被测目标与所述激光雷达传感器之间的距离。

在其中的一些实施例中，基于探测器接收到的二次回波的信息，获取所述被测目标与所述激光雷达传感器之间的距离包括：

基于所述探测器接收到的二次回波的信息，检测所述二次回波的上升沿，获取与所述上升沿对应的时刻；

获取所述激光雷达传感器的发光时刻和与所述上升沿对应的时刻之间的第一时间差；

基于所述第一时间差，获取所述被测目标与所述激光雷达传感器之间的距离。

在其中的一些实施例中，基于所述第一个回波的信息，判断所述第一个回波是一次回波还是一次回波与二次回波的叠加回波包括：

基于所述第一个回波的信息，获取所述第一个回波的强度；

在所述第一个回波的强度大于预设阈值的情况下，确定所述第一个回波为一次回波与二次回波的叠加回波；

在所述第一个回波的强度不大于所述预设阈值的情况下，确定所述第一个回波为一次回波。

在其中的一些实施例中，所述第一个回波的强度由所述第一个回波的脉冲宽度表征；基于所述第一个回波的信息，获取所述第一个回波的强度包括：

基于所述探测器接收到的第一个回波的信息，检测所述第一个回波的下降沿，获取与所述下降沿对应的时刻；

获取所述激光雷达传感器的发光时刻和与所述下降沿对应的时刻之间的第二时间差；

基于所述第二时间差，获取所述第一个回波的脉冲宽度。

在其中的一些实施例中，所述预设阈值为在所述激光雷达传感器的测距盲区内无被测目标的情况下，基于所述探测器接收到的第一个回波的信息获取到的第一个回波的强度。

在其中的一些实施例中，所述预设对应关系在预设试验条件下试验获得，其中，所述预设试验条件包括：将被测目标设置在所述激光雷达传感器的测距盲区内的不同位置。

在其中的一些实施例中，所述预设试验条件还包括：使用不同反射率的被测目标。

在其中的一些实施例中，所述预设对应关系由基于试验结果拟合得到指数函数或多项式函数表征。

在其中的一些实施例中，所述预设对应关系基于下列步骤试验获得：

在所述激光雷达传感器的测距盲区内的不同位置设置相同反射率的被测目标，每个相同位置多次进行测距试验获取第一个回波的脉冲宽度，记录被测目标在每个相同位置对应的距离下的多个脉冲宽度；

将所述多个脉冲宽度求取平均值，获得被测目标在每个相同位置对应的距离下的平均脉冲宽度；

基于被测目标在每个相同位置对应的距离下的平均脉冲宽度，获取所述预设对应关系。

在其中的一些实施例中，所述预设对应关系基于下列步骤试验获得：

在所述激光雷达传感器的测距盲区内的不同位置设置不同反射率的被测目标，每个相同位置多次进行测距试验获取第一个回波的脉冲宽度，记录每种相同反射率的被测目标在每个相同位置对应的距离下的多个脉冲宽度；

将所述多个脉冲宽度求取平均值，获得每种相同反射率的被测目标在每个相同位置对应的距离下的平均脉冲宽度；

基于每种相同反射率的被测目标在每个相同位置对应的距离下的平均脉冲宽度，获取所述预设对应关系。

在其中的一些实施例中，获取所述预设对应关系包括：

采用曲线函数对被测目标在每个相同位置对应距离与所述平均脉冲宽度之间的关系进行曲线拟合，获取所述曲线函数的常量参数，其中，所述曲线函数包括：指数函数和/或多项式函数。

在其中的一些实施例中，所述方法还包括：

采用多种曲线函数对被测目标在每个相同位置对应距离与所述平均脉冲宽度之间的关系进行曲线拟合，获取所述多种曲线函数的常量参数以及评价拟合程度的评价系数；

选取所述多种曲线函数中评价系数最高的曲线函数表征所述预设对应关系。

一种激光雷达系统，包括激光发射器、激光探测器，以及信号处理单元，所述激光发射器和所述激光探测器分别与所述信号处理单元连接，其中，所述信号处理单元用于执行上述的激光雷达测距方法。

一种存储有计算机指令的非瞬时机器可读介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述的激光雷达测距方法。

本发明实施例提供的激光雷达测距方法及其相关设备，通过基于探测器接收到的第一个回波的信息，判断第一个回波是一次回波还是一次回波与二次回波的叠加回波；在第一个回波为一次回波与二次回波的叠加回波的情况下，基于第一个回波的脉冲宽度与预设对应关系，获取被测目标与激光雷达传感器之间的距离，其中，预设对应关系用于表征第一个回波的脉冲宽度与距离之间的对应关系的方式，解决了处于测距盲区中被测目标无法被测距的问题，提高了激光雷达传感器的测距范围。

本发明的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本发明的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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实施例。

图1是本实施例的激光雷达测距系统基于TOF方式测距的示意图。

图2是本实施例的测距盲区内一次回波掩盖二次回波的示意图。

图3是本实施例的激光雷达测距方法的流程图。

图4是本实施例的激光雷达测距方法的优选流程图。

图5是本实施例的一次回波和二次回波叠加后对叠加脉冲的脉冲宽度影响的示意图。

图6a和图6b是本实施例的一次回波和二次回波在测距盲区内的不同位置叠加的示意图。

图7是图6a和图6b中不同位置叠加得到的叠加回波由探测器检测到的第一个回波信息差异的示意图。

图8是本实施例的不同强度的二次回波对叠加脉冲的脉冲宽度的影响结果的试验结果图。

图9是本实施例的预设对应关系的示意图。

图10是本实施例的指数函数拟合得到预设对应关系的示意图。

图11是本实施例的多项式函数拟合得到预设对应关系的示意图。

图12是本实施例的电子设备的结构框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实施例的实施例。虽然附图中显示了本实施例的某些实施例，然而应当理解的是，本实施例可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本实施例。应当理解的是，本实施例的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本实施例的保护范围。

本实施例应用于基于飞行时间（TOF）方式测距的激光雷达测距系统，也称为脉冲式激光雷达测距系统。图1是本实施例的激光雷达测距系统基于TOF方式测距的示意图，如图1所示，激光雷达测距系统的发射端（即激光雷达传感器）发出测距光脉冲，并同时作为START信号触发计时芯片，记录为；光脉冲经过被测目标的漫反射之后，回波脉冲被接收端探测接收，经过光电转换之后，作为STOP信号触发计时芯片，记录为/>；如此便完成了一次测距（计时）。

其中，，即为本次计时中光脉冲的飞行时间，利用光速进行“时间-距离转换”即可获得最终的测距结果：/>；其中，/>代表光在当前介质中的传播速度。

激光雷达测距通常存在测距盲区，测距盲区是指在某些特定条件下，激光雷达无法对物体进行距离测量或者无法准确对物体进行距离测量的距离范围。具体表现为激光雷达在较近的测量距离下（不同的雷达测距系统设计带来的盲区存在差异，通常在0~0.5米到0~5米之间）存在无法获得有效的测距点。

产生测距盲区的主要原因是激光雷达前面板或内部结构或安装环境（例如车辆的挡风玻璃）对发射端测距脉冲部分能量的直接反射，由于这部分反射光相较于被测目标的漫反射回波来说能量较大，因而会在接收端产生一个脉冲宽度非常大的杂波信号，导致其覆盖的时间域上被测目标反射的回波信号被部分或完全掩盖，从而在这段时间域无法获得有效的测距信号，该时间域对应的测距范围即为前述的测距盲区。

如图2所示，以一个典型的测距盲区波形示意图为例，接收端实际接收并输出到后级的处理模块（用于进行信号处理的电子设备）的回波脉冲信号为实线所示的大脉宽杂波信号（代表前面板、内部结构或者外部非被测目标的结构的反射光），由于其能量较大，脉冲处于饱和状态，幅值达到或者接近接收端光电转换系统的最大值，波形的积分值代表了总的光能量强度，因而其实际脉冲脉宽（半高宽）较大，覆盖了约30纳秒（ns）的时间域。按照前述公式计算，该部分时间域对应了4.5米的测距盲区。虚线所示波形为被掩盖的近距离回波信号，其中心值对应的时间为20ns，代表3米的距离，也即意味着距离激光雷达3米处的被测目标虽然可以被激光雷达探测到，在接收端产生对应的测距脉冲，但由于此时接收端的探测器（雪崩光电二极管，AvalanchePhoto Diode，简称为APD）已经在杂波信号的影响下进入了饱和状态，因而接收端无法从中区分出该回波信号，进而雷达测距系统无法输出对应的测距点信息。

由此可知，被杂波信号覆盖的全部时间域对应的距离范围均无法分离出有效的测距点信息，这一距离范围即被定义为激光雷达的测距盲区。其实际的覆盖范围收到前面板与机壳的材料、结构以及收发模块的光功率，探测增益等参数共同影响。

相关技术通常通过优化结构和材料等方式来减小测距盲区。本实施例旨在无需或者无法改动结构和材料的情形下，通过信号处理的方式减小甚至消除激光雷达的测距盲区，增加激光雷达测距系统的测距范围。为此，本实施例提供了一种激光雷达测距方法。图3是本实施例的激光雷达测距方法的流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：

步骤S301，基于探测器接收到的第一个回波的信息，判断第一个回波是一次回波还是一次回波与二次回波的叠加回波。

步骤S302，在第一个回波为一次回波与二次回波的叠加回波的情况下，基于第一个回波的脉冲宽度与预设对应关系，获取被测目标与激光雷达传感器之间的距离，其中，预设对应关系用于表征第一个回波的脉冲宽度与距离之间的对应关系。

在采用探测器检测回波时，在测距盲区内的被测目标的回波与杂波叠加，虽然无法直接检测得到回波信号，但对于回波与杂波叠加后的波形相较于杂波本身将会表现出强度增加的现象，因此，基于探测器接收到的第一个回波的信息，可以通过检测第一个回波的强度的方式来判断该第一个回波是否为杂波与被测目标的回波的叠加信号。在本实施例中，一次回波是指被前面板等特定的物体反射并由接收端接收到的回波，也即因前面板等特定的物体反射所形成的杂波，二次回波是指被被测目标反射并由接收端接收到的回波，也即因被测目标反射所形成的回波。由于被测目标总是在前面板的外侧（接收端总是在前面板的内侧），因此杂波和被测目标反射的回波总是先后到达接收端，故按照先后抵达接收端的次序分别命名为一次回波和二次回波。

本实施例采用的是单脉冲测距的方式，上述的第一个回波是指在本次测距中接收到的第一个回波，也即在发射激光脉冲后探测器接收到的第一个有效的回波。

上述的探测器例如可以是基于雪崩光电二极管的激光探测器。

在步骤S301判断到第一个回波是一次回波与二次回波的叠加回波时，则说明在测距盲区内存在被测目标，此时开启对测距盲区内的被测目标的距离探测处理。

试验表明，第一个回波的脉冲宽度（半高宽）与距离之间存在对应关系，因此，本实施例中对测距盲区内的被测目标的距离探测是基于预先获得的第一个回波的脉冲宽度（半高宽）与距离之间的预设对应关系，对第一个回波的脉冲宽度换算得到被测目标与激光雷达传感器之间的距离。

不同的激光雷达测距系统，或者相同激光雷达测距系统在不同的使用环境中分别对应有各自的预设对应关系。对于处于相同使用环境中的相同激光雷达测距系统，在保证结构、工艺和材质一致的情形下，可以共用同一预设对应关系。

由此通过上述步骤，实现了对至少部分的测距盲区内被测目标的测距，缩小或消除了测距盲区。上述方案无需借助于任何结构优化，而通过数据处理的方式实现测距盲区内被测目标的测距。并且采用上述步骤实现的激光雷达测距也不囿于激光雷达测距系统的使用环境，因此避免了因结构设计或使用环境限制导致的雷达设计难度大，生产制造复杂和成本高的缺陷。

相较于相关技术中通过多次发射光脉冲多次测量减小雷达测距盲区的测距方案，例如通过先后发射大能量光脉冲和小能量光脉冲以分别探测测距盲区外和测距盲区内的被测目标的方式而言，上述步骤所采用的雷达测距方法只需发射一个光脉冲，进而进行信号处理时也只需处理一个光脉冲所产生的回波信号，因此对接收的回波信号的处理更简单，不会导致雷达性能降低。

在其中的一些实施例中，若在步骤S301中判断到第一个回波为一次回波的情况下，则基于探测器接收到的二次回波的信息，获取被测目标与激光雷达传感器之间的距离。通过本方式，实现了测距盲区外的被测目标的测距。因此，本实施例能够基于被测目标在测距盲区内和在测距盲区外的不同情况，分别采用对应的测距方式，实现对测距盲区内外的被测目标的测距。

图4是本实施例的激光雷达测距方法的优选流程图，如图4所示，在其中的一些实施例中，基于探测器接收到的二次回波的信息，获取被测目标与激光雷达传感器之间的距离包括：在发射端发射了测量光信号后，由探测器接收第一个回波，并继续接收一段时间，记录下来接收到的回波的信息。

在本实施例中，设置一个预设阈值用来表征杂波的强度值，若基于第一个回波的信息获取到第一个回波的强度后，判断到第一个回波的强度大于预设阈值，则认为第一个回波为一次回波与二次回波的叠加回波，即测距盲区内存在被测目标。此时，可以通过检测第一个回波的上升沿和下降沿的方式来检测第一个回波的脉冲宽度（半高宽），进而基于步骤S302所示的步骤实现测距盲区内被测目标的测距。

若基于第一个回波对的信息获取到第一个回波的强度后，判断到第一个回波的强度不大于预设阈值，则认为第一个回波即为一次回波，而没有叠加二次回波，即测距盲区内不存在被测目标。此时，可以通过探测器继续检测获得的二次回波，通过检测二次回波的上升沿来获取与上升沿对应的时刻，获取激光雷达传感器的发光时刻与上升沿对应的时刻之间的第一时间差，该第一时间差即为激光脉冲的飞行时间，进而基于第一时间差，获取被测目标与激光雷达传感器之间的距离。

通过上述方式，以第一个回波的强度来判断测量距离的计算方式，在雷达原测距盲区范围内（第一个回波持续的时间对应的测距距离内）没有物体存在时第一个回波强度固定，当存在待测物体时，第一个回波脉冲和第二次回波脉冲叠加，会导致能检测到的第一个回波脉冲变强。通过判断一次回波强度来完成雷达全范围内的距离测量。

需要说明的是，上述的第一个回波的强度，可以通过对探测器输出的电信号的幅值进行积分获得，相当于统计第一个回波的光功率。在其中的一些实施例中，第一个回波的强度时通过检测第一个回波的脉冲宽度来获得的，即第一个回波的强度由第一个回波的脉冲宽度表征。采用脉冲宽度表征第一个回波的强度，可以将获得的脉冲宽度继续用于测距距离的转换，因而进一步降低了计算复杂度。

在上述的实施例中，预设阈值可以基于激光雷达传感器的测距盲区内无被测目标时，探测器接收到的第一个回波的强度来确定，例如预设阈值为在激光雷达传感器的测距盲区内无被测目标的情况下，基于探测器接收到的第一个回波的信息获取到的第一个回波的强度。也可以设置为该第一个回波的强度的预定比值，例如预定比值为95%。

不同的激光雷达测距系统，或者相同激光雷达测距系统在不同的使用环境中分别对应有各自的预设阈值。对于处于相同使用环境中的相同激光雷达测距系统，在保证结构、工艺和材质一致的情形下，可以共用同一预设阈值。

在其中的一些实施例中，预设对应关系在预设试验条件下试验获得，其中，预设试验条件包括：将被测目标设置在激光雷达传感器的测距盲区内的不同位置。

例如，试验方式包括如下步骤：在激光雷达传感器的测距盲区内的不同位置设置相同反射率的被测目标，每个相同位置多次进行测距试验获取第一个回波的脉冲宽度，记录被测目标在每个相同位置对应的距离下的多个脉冲宽度；将多个脉冲宽度求取平均值，获得被测目标在每个相同位置对应的距离下的平均脉冲宽度；基于被测目标在每个相同位置对应的距离下的平均脉冲宽度，获取预设对应关系。

在本实施例中，一次回波和二次回波是两个脉冲宽度固定的脉冲信号。图5是本实施例的一次回波和二次回波叠加后对叠加脉冲的脉冲宽度影响的示意图，如图5所示，横坐标为两个脉冲叠加的位置，单位为米，纵坐标为两个脉冲叠加后得到的叠加脉冲的脉冲宽度。两个宽度固定的脉冲相互叠加，叠加位置和叠加后的脉冲宽度存在对应关系：随着叠加位置的后移，叠加脉冲的脉冲宽度越大。

图6a和图6b是本实施例的一次回波和二次回波在测距盲区内的不同位置叠加的示意图，图7是图6a和图6b中不同位置叠加得到的叠加回波由探测器检测到的第一个回波信息差异的示意图。图6a和图6b中实线表示一次回波，虚线表示二次回波。图7中实线表示图6a所示情形下的叠加回波由探测器检测到的第一个回波信息，虚线表示图6b所示情形下的叠加回波由探测器检测到的第一个回波信息。由图7可以看出，在二次回波距离更远时，基于探测器检测到的第一个回波的脉冲宽度越大。

在另一些实施例中，预设试验条件除了将被测目标设置在激光雷达传感器的测距盲区内的不同位置之外，还可以包括：使用不同反射率的被测目标。考虑不同反射率的被测目标所产生的二次回波强度对叠加回波的脉冲宽度的影响，可以进一步提高测距盲区内被测目标的测距准确率。

在获取预设对应关系的试验中，改变二次回波的脉冲强度，试验结果表明叠加后得到的叠加脉冲受到二次回波的脉冲强度影响相较于不同叠加位置的影响要小得多，并且，随着叠加位置越靠近激光雷达传感器，二次回波的脉冲强度对叠加脉冲的脉冲宽度影响越小。

图8是本实施例的不同强度的二次回波对叠加脉冲的脉冲宽度的影响结果的试验结果图，横坐标为两个脉冲叠加的位置，单位为米，纵坐标为两个脉冲叠加得到的叠加脉冲的脉冲宽度。其中，不同强度的二次回波是通过使用固定功率的发射脉冲，采用不同反射率的反射板作为被测目标获得的。在本次试验中分别采用了5%、50%和95%的反射率的反射板作为被测目标，不同反射率的反射板反射得到的二次回波与一次回波叠加后，叠加脉冲的脉冲宽度仍紧密分布在一定区间内，证明了叠加后得到的叠加脉冲受到二次回波的脉冲强度影响相较于不同叠加位置的影响要小得多。

在还考虑被测目标的反射率的情况下，预设对应关系可以通过下列试验步骤获得：在激光雷达传感器的测距盲区内的不同位置设置不同反射率的被测目标，每个相同位置多次进行测距试验获取第一个回波的脉冲宽度，记录每种相同反射率的被测目标在每个相同位置对应的距离下的多个脉冲宽度；将多个脉冲宽度求取平均值，获得每种相同反射率的被测目标在每个相同位置对应的距离下的平均脉冲宽度；基于每种相同反射率的被测目标在每个相同位置对应的距离下的平均脉冲宽度，获取预设对应关系。

图9是本实施例的预设对应关系的示意图，图9是对图8中每种相同反射率的被测目标在每个相同位置对应的距离下的多个脉冲宽度取平均值，因此在每个相同位置有三个脉冲宽度值。在获取预设对应关系时，考虑每个相同位置的三个脉冲宽度值，拟合得到合适的曲线函数来表征预设对应关系。

在其中一些实施例中，采用曲线函数对被测目标在每个相同位置对应距离与平均脉冲宽度之间的关系进行曲线拟合，获取曲线函数的常量参数，其中，曲线函数包括：指数函数和/或多项式函数。在本实施例中，脉冲的叠加位置即为测距值，如果将测距值表示为关于脉冲宽度的曲线函数，则将图9所示的坐标系横轴纵轴互换，然后采用曲线函数进行拟合获得曲线函数的常量参数，即可得到预设对应关系。

在本实施例中分别采用指数函数和多项式函数对图9所示的离散点的测试结果进行拟合，分别都得到两个对应关系：

如图10所示的指数函数：，其中，y是测距盲区内被测目标的测量距离，x是叠加脉冲的脉冲宽度；e是常数，对数函数ln的底数，取值为2.71828；R² =0.9731，R是评价系数。

如图11所示的多项式函数：，其中，y是被测目标的测量距离，x是叠加脉冲的脉冲宽度；R² = 0.9741，R是评价系数。

由上述两种曲线函数拟合结果表明，预设对应关系可以基于不同的曲线函数拟合获得，而不局限于指数函数和多项式函数。其中，R²表征了曲线函数与离散点试验结果的拟合程度，其取值越大则拟合效果越好，也表明了基于该曲线函数获得的测量距离可能更准确。因此，在其中的一些实施例中还可以采用多种曲线函数对被测目标在每个相同位置对应距离与平均脉冲宽度之间的关系进行曲线拟合，获取多种曲线函数的常量参数以及评价拟合程度的评价系数；选取多种曲线函数中评价系数最高的曲线函数表征预设对应关系，从而在不同的应用场景下选取合适的曲线函数获得更准确的预设对应关系，提高测距准确性。

通过上述的实施例或者优选实施方式，经一次测量一次计算完成物体距离测量，保证了算法的效率，利用第一个回波的下降沿和强度，完成盲区内物体测量，使一次回波强度不再是决定雷达盲区的重要因素，既保证了雷达远距离的测距性能，又实现了雷达盲区内物体的测量。

本发明实施例还提供一种激光雷达系统，包括激光发射器、激光探测器，以及信号处理单元，激光发射器和激光探测器分别与信号处理单元连接，其中，信号处理单元例如可以是电子设备，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。上述存储器存储有能够被上述至少一个处理器执行的计算机程序，上述计算机程序在被上述至少一个处理器执行时用于使电子设备执行本发明实施例的方法。

本发明实施例还提供一种存储有计算机程序的非瞬时机器可读介质，其中，上述计算机程序在被计算机的处理器执行时用于使上述计算机执行本发明实施例的方法。

参考图12，现将描述可以作为本发明实施例的服务器或客户端的电子设备的结构框图，其是可以应用于本发明的各方面的硬件设备的示例。电子设备旨在表示各种形式的数字电子的计算机设备，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。

如图12所示，电子设备包括计算单元1201，其可以根据存储在只读存储器（ROM）1202中的计算机程序或者从存储单元1208加载到随机访问存储器（RAM）1203中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 1203中，还可存储电子设备操作所需的各种程序和数据。计算单元1201、ROM 1202以及RAM 1203通过总线1204彼此相连。输入/输出（I/O）接口1205也连接至总线1204。

电子设备中的多个部件连接至I/O接口1205，包括：输入单元1206、输出单元1207、存储单元1208以及通信单元1209。输入单元1206可以是能向电子设备输入信息的任何类型的设备，输入单元1206可以接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子设备的用户设置和/或功能控制有关的键信号输入。输出单元1207可以是能呈现信息的任何类型的设备，并且可以包括但不限于显示器、扬声器、视频/音频输出终端、振动器和/或打印机。存储单元1208可以包括但不限于磁盘、光盘。通信单元1209允许电子设备通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据，并且可以包括但不限于调制解调器、网卡、红外通信设备、无线通信收发机和/或芯片组，例如蓝牙设备、Wi-Fi设备、WiMax设备、蜂窝通信设备和/或类似物。

计算单元1201可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元1201的一些示例包括但不限于CPU、图形处理单元（GPU）、各种专用的人工智能（AI）计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器（DSP）、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元1201执行上文所描述的各个方法和处理。例如，在一些实施例中，本发明的方法实施例可被实现为计算机程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元1208。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 1202和/或通信单元1209而被载入和/或安装到电子设备上。在一些实施例中，计算单元1201可以通过其他任何适当的方式（例如，借助于固件）而被配置为执行上述的方法。

用于实施本发明实施例的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得计算机程序当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明实施例的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读信号介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

需要说明的是，本发明实施例使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。本发明实施例中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

本发明实施例所涉及的用户信息（包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等）和数据（包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等），均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据，并且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准，并提供有相应的操作入口，供用户选择授权或者拒绝。

本发明实施例所提供的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本发明的保护范围在此方面不受限制。

“实施例”一词在本说明书中指的是结合实施例描述的具体特征、结构或特性可以包括在本发明的至少一个实施例中。该短语出现在说明书中的各个位置并不一定意味着相同的实施例，也不意味着与其它实施例相互排斥而具有独立性或可供选择。本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见。尤其，对于装置、设备、系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (15)

1.一种激光雷达测距方法，包括：

基于探测器接收到的第一个回波的信息，判断所述第一个回波是一次回波还是一次回波与二次回波的叠加回波；

在所述第一个回波为一次回波与二次回波的叠加回波的情况下，基于所述第一个回波的脉冲宽度与预设对应关系，获取被测目标与激光雷达传感器之间的距离，其中，所述预设对应关系用于表征所述第一个回波的脉冲宽度与所述距离之间的对应关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：

在所述第一个回波为一次回波的情况下，基于所述探测器接收到的二次回波的信息，获取所述被测目标与所述激光雷达传感器之间的距离。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，基于探测器接收到的二次回波的信息，获取所述被测目标与所述激光雷达传感器之间的距离包括：

基于所述探测器接收到的二次回波的信息，检测所述二次回波的上升沿，获取与所述上升沿对应的时刻；

获取所述激光雷达传感器的发光时刻和与所述上升沿对应的时刻之间的第一时间差；

基于所述第一时间差，获取所述被测目标与所述激光雷达传感器之间的距离。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述第一个回波的信息，判断所述第一个回波是一次回波还是一次回波与二次回波的叠加回波包括：

基于所述第一个回波的信息，获取所述第一个回波的强度；

在所述第一个回波的强度大于预设阈值的情况下，确定所述第一个回波为一次回波与二次回波的叠加回波；

在所述第一个回波的强度不大于所述预设阈值的情况下，确定所述第一个回波为一次回波。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一个回波的强度由所述第一个回波的脉冲宽度表征；基于所述第一个回波的信息，获取所述第一个回波的强度包括：

基于所述探测器接收到的第一个回波的信息，检测所述第一个回波的下降沿，获取与所述下降沿对应的时刻；

获取所述激光雷达传感器的发光时刻和与所述下降沿对应的时刻之间的第二时间差；

基于所述第二时间差，获取所述第一个回波的脉冲宽度。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述预设阈值为在所述激光雷达传感器的测距盲区内无被测目标的情况下，基于所述探测器接收到的第一个回波的信息获取到的第一个回波的强度。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预设对应关系在预设试验条件下试验获得，其中，所述预设试验条件包括：将被测目标设置在所述激光雷达传感器的测距盲区内的不同位置。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述预设试验条件还包括：使用不同反射率的被测目标。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，所述预设对应关系由基于试验结果拟合得到指数函数或多项式函数表征。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述预设对应关系基于下列步骤试验获得：

在所述激光雷达传感器的测距盲区内的不同位置设置相同反射率的被测目标，每个相同位置多次进行测距试验获取第一个回波的脉冲宽度，记录被测目标在每个相同位置对应的距离下的多个脉冲宽度；

将所述多个脉冲宽度求取平均值，获得被测目标在每个相同位置对应的距离下的平均脉冲宽度；

基于被测目标在每个相同位置对应的距离下的平均脉冲宽度，获取所述预设对应关系。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述预设对应关系基于下列步骤试验获得：

在所述激光雷达传感器的测距盲区内的不同位置设置不同反射率的被测目标，每个相同位置多次进行测距试验获取第一个回波的脉冲宽度，记录每种相同反射率的被测目标在每个相同位置对应的距离下的多个脉冲宽度；

将所述多个脉冲宽度求取平均值，获得每种相同反射率的被测目标在每个相同位置对应的距离下的平均脉冲宽度；

基于每种相同反射率的被测目标在每个相同位置对应的距离下的平均脉冲宽度，获取所述预设对应关系。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，获取所述预设对应关系包括：

采用曲线函数对被测目标在每个相同位置对应距离与所述平均脉冲宽度之间的关系进行曲线拟合，获取所述曲线函数的常量参数，其中，所述曲线函数包括：指数函数和/或多项式函数。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述方法还包括：

采用多种曲线函数对被测目标在每个相同位置对应距离与所述平均脉冲宽度之间的关系进行曲线拟合，获取所述多种曲线函数的常量参数以及评价拟合程度的评价系数；

选取所述多种曲线函数中评价系数最高的曲线函数表征所述预设对应关系。

14.一种激光雷达系统，包括激光发射器、激光探测器，以及信号处理单元，所述激光发射器和所述激光探测器分别与所述信号处理单元连接，其中，所述信号处理单元用于执行权利要求1至13中任一项所述的方法。

15.一种存储有计算机指令的非瞬时机器可读介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1至13中任一项所述的方法。