CN117347972A - 回波信号处理方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种回波信号处理方法、装置、计算机设备和存储介质,通过控制多通道激光雷达对目标物进行多帧扫描,每帧扫描过程中垂直维度上的多个通道覆盖水平维度上的多个扫描角度,通过将在前帧回波信号与当前帧回波信号进行比对,并将当前帧回波信号中同一通道相邻角度的回波信号进行比对,获得相应的第一可信回波信号和第二可信回波信号,将当前帧回波信号中除去第一可信回波信号和第二可信回波信号之外剩下的回波信号作为不可信回波信号,对当前帧回波信号进行解析,得到对应的第一可信数据点、第二可信数据点、以及不可信数据点,能够准确识别真实的回波信号,排除不可信数据点对点云图的干扰,从而提高点云数据的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及激光雷达技术领域,特别是涉及一种回波信号处理方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
激光雷达作为一种新型测距传感设备,其可以通过扫描方式发射多束激光脉冲来获取空间不同位置目标的坐标,进而实现高精度的3D成像。当多通道激光雷达进行扫描时,受到自身不同发光通道之间信号的串扰或者是来源于其他激光雷达的同频激光信号的干扰,无法识别真实的目标回波信号,从而导致得到的点云数据出现误差。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高点云数据准确性的回波信号处理方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
第一方面,本申请提供了一种回波信号处理方法,包括:
控制多通道激光雷达对目标物进行多帧扫描,每帧扫描过程中垂直维度上的多个通道覆盖水平维度上的多个扫描角度;
针对多帧扫描过程中存在在前帧扫描过程的当前帧扫描过程,通过将在前帧扫描过程的在前帧回波信号与当前帧扫描过程的当前帧回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第一可信回波信号;
通过将当前帧回波信号中同一通道相邻角度的回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第二可信回波信号;
将当前帧回波信号中除去第一可信回波信号和第二可信回波信号之外剩下的回波信号作为不可信回波信号;
对当前帧回波信号进行解析,得到对应的当前帧点云数据;当前帧点云数据中包括第一可信数据点、第二可信数据点、以及不可信数据点。
在其中一个实施例中,通过将在前帧扫描过程的在前帧回波信号与当前帧扫描过程的当前帧回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第一可信回波信号的步骤,包括:
将在前帧扫描过程的在前帧回波信号与当前帧扫描过程的当前帧回波信号进行比对,获得两次扫描过程之间垂直维度上的相同通道、且水平维度上相同扫描角度的目标回波信号组;
针对每一目标回波信号组,确定目标回波信号组中两个回波信号各自相应的特征值的差异程度;
在差异程度在预设范围内的情况下,确定目标回波信号组中、从属于当前帧回波信号中的回波信号为第一可信回波信号。
在其中一个实施例中,通过将当前帧回波信号中同一通道相邻角度的回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第二可信回波信号的步骤,包括:
获取当前帧回波信号中每一回波信号相应的接收角度;
针对每一回波信号,确定在水平维度上接收角度小于回波信号的接收角度、且相应的角度排序与回波信号相应的角度排序相邻的参考回波信号,角度排序指的是回波信号相应的扫描角度在所有扫描角度中的角度大小排序;
确定回波信号与参考回波信号间特征值的差异程度;
在差异程度在预设范围内的情况下,确定回波信号为第二可信回波信号。
在其中一个实施例中,该方法还包括:
通过将不可信数据点与当前帧点云数据中的数据点进行比对,对不可信数据点进行纠正,获得第三可信数据点。
在其中一个实施例中,通过将不可信数据点与当前帧点云数据中的数据点进行比对,对不可信数据点进行纠正,获得第三可信数据点的步骤,包括:
确定不可信数据点的来源通道,按照多个通道之间的先后排序,确定来源通道的相邻通道;
将相邻通道的水平维度上相同接收角度相应的数据点作为第一参考数据点;
确定不可信数据点与第一参考数据点间特征值的差异程度;
在差异程度在预设范围内的情况下,将不可信数据点纠正为第三可信数据点。
在其中一个实施例中,通过将不可信数据点与当前帧点云数据中的数据点进行比对,对不可信数据点进行纠正,获得第三可信数据点的步骤,包括:
确定在水平维度上接收角度相应的角度排序与不可信数据点相应的角度排序相邻、且与不可信数据点同属于相同通道的第二参考数据点;
确定不可信数据点与第二参考数据点间特征值的差异程度;
在差异程度在预设范围内的情况下,将不可信数据点纠正为第三可信数据点。
在其中一个实施例中,该方法还包括:
根据每帧扫描过程的点云数据中的可信数据点,获取每帧扫描过程相应的点云图。
第二方面,本申请还提供了一种回波信号处理装置,包括:
激光扫描模块,用于控制多通道激光雷达对目标物进行多帧扫描,每帧扫描过程中垂直维度上的多个通道覆盖水平维度上的多个扫描角度;
第一筛选模块,用于针对多帧扫描过程中存在在前帧扫描过程的当前帧扫描过程,通过将在前帧扫描过程的在前帧回波信号与当前帧扫描过程的当前帧回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第一可信回波信号;
第二筛选模块,用于通过将当前帧回波信号中同一通道相邻角度的回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第二可信回波信号;
数据点筛除模块,用于将当前帧回波信号中除去第一可信回波信号和第二可信回波信号之外剩下的回波信号作为不可信回波信号;
信号解析模块,用于对当前帧回波信号进行解析,得到对应的当前帧点云数据;当前帧点云数据中包括第一可信数据点、第二可信数据点、以及不可信数据点。
第三方面,本申请还提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,处理器执行计算机程序时实现第一方面中任意一项的方法步骤。
第四方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现第一方面中任意一项的方法步骤。
第五方面,本申请还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现第一方面中任意一项的方法步骤。
上述回波信号处理方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品,通过控制多通道激光雷达对目标物进行多帧扫描,每帧扫描过程中垂直维度上的多个通道覆盖水平维度上的多个扫描角度,针对多帧扫描过程中存在在前帧扫描过程的当前帧扫描过程,通过将在前帧扫描过程的在前帧回波信号与当前帧扫描过程的当前帧回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第一可信回波信号,针对多帧扫描过程中的每一帧扫描过程,通过将当前帧回波信号中同一通道相邻角度的回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第二可信回波信号,将当前帧回波信号中除去第一可信回波信号和第二可信回波信号之外剩下的回波信号作为不可信回波信号,对当前帧回波信号进行解析,得到对应的第一可信数据点、第二可信数据点、以及不可信数据点,能够准确识别真实的回波信号,排除不可信数据点对点云图的干扰,从而提高点云数据的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案,下面将对实施例或相关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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一个实施例中回波信号处理方法的应用环境图;
图2为一个实施例中回波信号处理方法的流程示意图;
图3为一个实施例中回波信号处理方法的流程示意图;
图4为一个实施例中回波信号的信号示意图;
图5为一个实施例中目标物的点云图;
图6为一个实施例中回波信号处理装置的结构框图;
图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
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,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本申请实施例提供的回波信号处理方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。其中,多通道激光雷达102通过网络与计算机设备104进行通信。其中,多通道激光雷达102可单独用于执行本申请的目标物检测方法,或者与计算机设备104协同执行本申请的目标物检测方法。以多通道激光雷达102与计算机设备104协同执行为例,计算机设备104用于控制多通道激光雷达102对目标物进行多帧扫描,每帧扫描过程中垂直维度上的多个通道覆盖水平维度上的多个扫描角度,针对多帧扫描过程中存在在前帧扫描过程的当前帧扫描过程,通过将在前帧扫描过程的在前帧回波信号与当前帧扫描过程的当前帧回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第一可信回波信号,通过将当前帧回波信号中同一通道相邻角度的回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第二可信回波信号,将当前帧回波信号中除去第一可信回波信号和第二可信回波信号之外剩下的回波信号作为不可信回波信号,对当前帧回波信号进行解析,得到对应的当前帧点云数据,当前帧点云数据中包括第一可信数据点、第二可信数据点、以及不可信数据点。其中,多通道激光雷达102为存在至少两个检测通道的激光雷达。计算机设备104可以是终端,其中,终端可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑等。
在一个示例性的实施例中,如图2所示,提供了一种回波信号处理方法,以该方法应用于图1中的计算机设备104为例进行说明,包括以下步骤202至步骤210。其中:
S202:控制多通道激光雷达对目标物进行多帧扫描,每帧扫描过程中垂直维度上的多个通道覆盖水平维度上的多个扫描角度。
其中,激光雷达的通道数指的是激光雷达的扫描线数,每一个通道对应一束激光,多通道激光雷达指的是至少包含两个通道的激光雷达,其中,多通道激光雷达在对目标物进行扫描时,每秒完成多帧扫描,在多通道激光雷达扫描一帧的过程中,垂直维度上的多个通道覆盖水平维度上的多个扫描角度。其中,多通道激光雷达扫描一帧指的是多通道激光雷达完成一次完整扫描的过程,使得垂直维度上的每个通道覆盖水平维度上的多个扫描角度,得到目标物的一组完整数据。
具体地,多通道激光雷达每个通道的激光发射器发射一束激光束,激光束照射到目标物上后,发生反射,反射回的光束称为回波信号,根据回波信号可以计算出目标物与多通道激光雷达之间的距离,并且,根据回波信号在水平维度和垂直维度上的角度信息,可以确定目标物的位置,从而生成点云数据,点云数据包括大量的数据点,每个数据点表示空间中的一个坐标信息及相关的属性信息。
S204:针对多帧扫描过程中存在在前帧扫描过程的当前帧扫描过程,通过将在前帧扫描过程的在前帧回波信号与当前帧扫描过程的当前帧回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第一可信回波信号。
其中,在多通道激光雷达对目标物进行多帧扫描的过程中,由于存在多个通道同时发光以及同时接收的情况,可能会导致接收到的回波信号间发生串扰,即一个通道上接收到其他通道对应的回波信息;或者多通道激光雷达在接收自身回波信号的同时接收到了其他同频激光雷达的信号,也可能会造成一个通道上接收到的回波信号发生串扰,这两种情况均会影响接收到的回波信号的可靠性。
进一步地,多通道激光雷达存在静止和运动两种状态(激光雷达的载体处于静止或运动状态),可以获知的是,静止状态下的多通道激光雷达在电机转速达到稳定时,扫描过程中,相邻帧的同一角度会探测到同一目标,因此,相邻帧垂直维度上同一通道在水平维度上相同扫描角度检测到的回波信号的特征应该是较为接近的。针对多帧扫描过程中存在在前帧扫描过程的当前帧扫描过程,计算机设备通过将在前帧扫描过程得到的在前帧回波信号,与当前帧扫描过程得到的当前帧回波信号进行比对,根据比对结果对当前帧回波信号进行筛选,获得第一可信回波信号,能够排除大部分的串扰信号。
其中,由于多通道激光雷达通常具有较高的采样率,每秒钟可以进行多帧的扫描,通常不会出现只有一帧扫描过程的情况,因此,在实际应用中,计算机设备通常是从第二帧扫描过程开始,依次对每一帧扫描过程得到的回波信号进行筛选,得到第一可信回波信号。
S206:通过将当前帧回波信号中同一通道相邻角度的回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第二可信回波信号。
其中,在实际应用中,多通道激光雷达处于运动状态时,在一个扫描周期内,多通道激光雷达同一通道向相邻角度发射的激光束之间的属性应尽可能是一致的,在同一通道内,由于相邻角度的激光束与目标物之间的距离相差不大,因此对于同一帧回波信号,其同一通道相邻角度的回波信号的特性也相似。具体地,计算机设备通过将当前帧回波信号中同一通道、且相邻角度的回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第二可信回波信号,其中,相邻角度指的是相邻的扫描角度,在多通道激光雷达处于运动状态时,每一帧扫描过程中,同一通道覆盖水平维度上的多个扫描角度。
进一步地,通过将当前帧回波信号中同一通道相邻角度的回波信号进行对比,对当前帧回波信号进行筛选,由于不涉及在前帧扫描的过程,因此,通过这种方式可以对第一帧扫描过程得到的回波信号进行筛选,进而可以实现对激光雷达扫描得到的所有帧的回波信号均完成筛选,以保证回波信号的可靠性。
S208:将当前帧回波信号中除去第一可信回波信号和第二可信回波信号之外剩下的回波信号作为不可信回波信号。
其中,在计算机设备对当前帧回波信号进行筛选的过程中,除去第一可信回波信号和第二可信回波信号之外剩下的回波信号,可能是由串扰导致的回波信号,全部作为不可信回波信号。具体地,当激光束遇到多个反射表面或目标时,会产生多个回波信号,这些回波信号可能会相互干扰或重叠,导致数据中存在误差,或者,当激光束照射到强反射物体上时,回波信号的强度可能过大,超出多通道激光雷达的测量范围或动态范围,造成数据失真或饱和,从而产生不可信回波信号。
S210:对当前帧回波信号进行解析,得到对应的当前帧点云数据;当前帧点云数据中包括第一可信数据点、第二可信数据点、以及不可信数据点。
其中,计算机设备对当前帧回波信号进行解析,得到对应的当前帧点云数据,具体地,计算机设备对当前帧回波信号中的第一可信回波信号进行解析,得到第一可信回波信号对应的第一可信数据点,对当前帧回波信号中的第二可信回波信号进行解析,得到第二可信回波信号对应的第二可信数据点,对当前帧回波信号中的不可信回波信号进行解析,得到不可信回波信号对应的不可信数据点。
其中,第一可信数据点、第二可信数据点、以及不可信数据点均为点云数据点,通常情况下,点云数据点为三维坐标点,用于表示该数据点在三维空间中的位置,除此之外,点云数据点还可以包括相应数据点的属性信息,例如反射强度等。
上述回波信号处理方法中,通过控制多通道激光雷达对目标物进行多帧扫描,每帧扫描过程中垂直维度上的多个通道覆盖水平维度上的多个扫描角度,针对多帧扫描过程中存在在前帧扫描过程的当前帧扫描过程,通过将在前帧扫描过程的在前帧回波信号与当前帧扫描过程的当前帧回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第一可信回波信号,针对多帧扫描过程中的每一帧扫描过程,通过将当前帧回波信号中同一通道相邻角度的回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第二可信回波信号,将当前帧回波信号中除去第一可信回波信号和第二可信回波信号之外剩下的回波信号作为不可信回波信号,对当前帧回波信号进行解析,得到对应的第一可信数据点、第二可信数据点、以及不可信数据点,能够准确识别真实的回波信号,排除不可信数据点对点云图的干扰,从而提高点云数据的准确性。
在一个示例性的实施例中,通过将在前帧扫描过程的在前帧回波信号与当前帧扫描过程的当前帧回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第一可信回波信号的步骤,包括:将在前帧扫描过程的在前帧回波信号与当前帧扫描过程的当前帧回波信号进行比对,获得两次扫描过程之间垂直维度上的相同通道、且水平维度上相同扫描角度的目标回波信号组;针对每一目标回波信号组,确定目标回波信号组中两个回波信号各自相应的特征值的差异程度;在差异程度在预设范围内的情况下,确定目标回波信号组中、从属于当前帧回波信号中的回波信号为第一可信回波信号。
其中,对于在前帧回波信号和当前帧回波信号中,垂直维度上相同通道、且水平维度上相同扫描角度的目标回波信号组,计算机设备将目标回波信号组中两个回波信号各自相应的特征值进行比较,确定两个回波信号间的差异程度,具体地,回波信号的特征值可以包括计时值、脉宽、以及幅值等,其中,计时值指的是相应通道从发射激光束到接收到返回的回波信号的时长,脉宽指的是回波信号在时间上的持续长度,幅值指的是回波信号的强度或振幅。在实际应用中,可以直接根据计时值确定两个回波信号的差异程度。
进一步地,在差异程度在预设范围内的情况下,表示当前帧回波信号与在前帧回波信号是相似的,因此,计算机设备将目标回波信号组中、从属于当前帧回波信号中的回波信号确定为第一可信回波信号。
除此之外,由于存在信号串扰的情况,目标回波信号组中可能包括从属于在前帧回波信号/当前帧回波信号的多个回波信号,如果出现垂直维度上的相同通道、且水平维度上相同扫描角度上的多个回波信号的情况,按照回波信号的计时值,依次将从属于当前帧回波信号的每一个回波信号与从属于在前帧回波信号的每一个回波信号,确定这两个回波信号间各自相应的特征值的差异程度,以对从属于当前帧回波信号的回波信号进行筛选。
本实施例中,通过将在前帧扫描过程的在前帧回波信号与当前帧扫描过程的当前帧回波信号进行比对,获得两次扫描过程之间垂直维度上的相同通道、且水平维度上相同扫描角度的目标回波信号组,针对每一目标回波信号组,确定目标回波信号组中两个回波信号各自相应的特征值的差异程度,在差异程度在预设范围内的情况下,确定目标回波信号组中、从属于当前帧回波信号中的回波信号为第一可信回波信号,能够准确识别真实的回波信号,从而提高回波信号的可靠性。
在一个示例性的实施例中,通过将当前帧回波信号中同一通道相邻角度的回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第二可信回波信号的步骤,包括:获取当前帧回波信号中每一回波信号相应的接收角度;针对每一回波信号,确定在水平维度上接收角度小于回波信号的接收角度、且相应的角度排序与回波信号相应的角度排序相邻的参考回波信号,角度排序指的是回波信号相应的扫描角度在所有扫描角度中的角度大小排序;确定回波信号与参考回波信号间特征值的差异程度;在差异程度在预设范围内的情况下,确定回波信号为第二可信回波信号。
其中,针对当前帧回波信号中的每一个回波信号,通过将该回波信号与在水平维度上扫描角度相邻的回波信号进行比较,可以对当前帧回波信号进行筛选,由于多通道激光雷达在水平上覆盖多个扫描角度,并且相互间容易发生串扰,可能会导致一个扫描角度对应接收到多个回波信号的情况,因此,本实施例中通过获取每一个回波信号相应的接收角度,与临近接收角度的回波信号进行比较,能够尽可能的排除干扰信号。
具体地,针对每一回波信号,确定在水平维度上接收角度小于该回波信号、且相应的角度排序与回波信号相应的角度排序相邻的参考回波信号,其中,角度排序指的是回波信号相应的扫描角度在所有扫描角度中的角度大小排序,也就是说,针对每一回波信号,获取该回波信号与在水平维度上接收角度小于该回波信号接收角度、且与该回波信号相邻的参考回波信号各自相应的特征值间的差异程度,在差异程度在预设范围内的情况下,确定回波信号为第二可信回波信号。其中,特征值可以包括计时值、脉宽、以及幅值等,其中,计时值指的是相应通道从发射激光束到接收到返回的回波信号的时长,脉宽指的是回波信号在时间上的持续长度,幅值指的是回波信号的强度或振幅。在实际应用中,可以直接根据计时值确定两个回波信号的差异程度。
进一步地,对于在水平维度上接收角度最小对应的回波信号,可以通过相邻帧扫描过程中,同一通道相同角度的回波信号与该回波信号各自相应的特征值间的差异程度,对该回波信号进行筛选。
本实施例中,通过获取当前帧回波信号中每一回波信号相应的接收角度;针对每一回波信号,确定在水平维度上接收角度小于回波信号的接收角度、且相应的角度排序与回波信号相应的角度排序相邻的参考回波信号,确定回波信号与参考回波信号间特征值的差异程度,在差异程度在预设范围内的情况下,确定回波信号为第二可信回波信号,能够准确识别真实的回波信号,从而提高回波信号的可靠性。
在一个示例性的实施例中,该方法还包括:通过将不可信数据点与当前帧点云数据中的数据点进行比对,对不可信数据点进行纠正,获得第三可信数据点。
其中,为了进一步保证点云数据的准确性,通过将不可信数据点与当前帧点云数据中的数据点进行比对,可以对不可信数据点进行纠正,以获得第三可信数据点。其中,不可信数据点指的是当前帧回波信号中除第一可信回波信号和第二可信回波信号外的不可信回波信号对应的数据点,进一步地,数据点指的是点云数据中的单个数据样本,点云数据为多个数据点组成的集合。
本实施例中,通过将不可信数据点与当前帧点云数据中的数据点进行比对,对不可信数据点进行纠正,获得第三可信数据点,能够尽可能保留可信数据点,从而提高点云数据的可靠性。
在一个示例性的实施例中,通过将不可信数据点与当前帧点云数据中的数据点进行比对,对不可信数据点进行纠正,获得第三可信数据点的步骤,包括:确定不可信数据点的来源通道,按照多个通道之间的先后排序,确定来源通道的相邻通道;将相邻通道的水平维度上相同接收角度相应的数据点作为第一参考数据点;确定不可信数据点与第一参考数据点间特征值的差异程度;在差异程度在预设范围内的情况下,将不可信数据点纠正为第三可信数据点。
其中,不可信数据点的来源通道指的是接收到相应不可信回波信号的通道,在垂直维度上,多通道激光雷达的通道通常是按照一定的顺序进行编号的,对于编号相邻的通道,在水平维度上相同接收角度对应的数据点相应的特征值也是相似的,具体地,在垂直维度上当前不可信数据点的来源通道的相邻通道可能有两个,也可能只有一个,在实际应用中,在存在一个相邻通道的情况下,针对相邻通道对应的每一个第一参考数据点,确定该不可信数据点与第一参考数据点间特征值的差异程度,其中,数据点的特征值可以包括数据点对应的测量距离、数据点对应的反射强度等,在差异程度在预设范围内的情况下,将不可信数据点纠正为第三可信数据点。在存在两个相邻通道的情况下,可以是将不可信数据点与两个相邻通道的水平维度上相同接收角度相应的数据点,分别进行比较,也可以是选择其中一个相邻通道进行比较。
进一步地,在存在两个相邻通道的情况下,还可以是比较该不可信数据点分别与其中一个相邻通道的水平维度上相同接收角度相应的数据点对应的测量距离,是否在一定误差范围内,通常情况下,相邻通道的水平维度上相同接收角度相应的数据点对应的测量距离是接近的。
本实施例中,通过确定不可信数据点的来源通道,按照多个通道之间的先后排序,确定来源通道的相邻通道,将相邻通道的水平维度上相同接收角度相应的数据点作为第一参考数据点,确定不可信数据点与第一参考数据点间特征值的差异程度,在差异程度在预设范围内的情况下,将不可信数据点纠正为第三可信数据点,能够尽可能保留可信数据点,从而提高点云数据的可靠性。
在一个示例性的实施例中,通过将不可信数据点与当前帧点云数据中的数据点进行比对,对不可信数据点进行纠正,获得第三可信数据点的步骤,包括:确定在水平维度上接收角度相应的角度排序与不可信数据点相应的角度排序相邻、且与不可信数据点同属于相同通道的第二参考数据点;确定不可信数据点与第二参考数据点间特征值的差异程度;在差异程度在预设范围内的情况下,将不可信数据点纠正为第三可信数据点。
其中,对于属于同一通道的数据点,在水平维度上接收角度相邻的情况下,相应数据点间特征值的差异程度应该在一定的误差范围内,具体地,对于不可信数据点,确定在水平维度上接收角度相应的角度排序与不可信数据点相应的角度排序相邻、且与不可信数据点同属于相同通道的第二参考数据点,在不可信数据点与第二参考数据点间特征值的差异程度,处于预设范围内的情况下,将不可信数据点纠正为第三可信数据点。其中,数据点的特征值可以包括数据点对应的测量距离、数据点对应的反射强度等,差异程度的确定过程与上述实施例相似,在此不再赘述。
本实施例中,通过确定在水平维度上接收角度相应的角度排序与不可信数据点相应的角度排序相邻、且与不可信数据点同属于相同通道的第二参考数据点,确定不可信数据点与第二参考数据点间特征值的差异程度,在差异程度在预设范围内的情况下,将不可信数据点纠正为第三可信数据点,能够尽可能保留可信数据点,从而提高点云数据的可靠性。
在一个示例性的实施例中,该方法还包括:根据每帧扫描过程的点云数据中的可信数据点,获取每帧扫描过程相应的点云图。
其中,第一可信数据点、第二可信数据点、以及第三可信数据点共同作为可信数据点,根据所有的可信数据点得到相应的可信数据集,在二维空间或三维空间中,对可信数据集进行可视化显示,得到每帧扫描过程相应的点云图,通过点云图可以获取目标物的形状、位置、特征等信息。
本实施例中,通过根据每帧扫描过程的点云数据中的可信数据点,获取每帧扫描过程相应的点云图,能够排除不可信数据点对点云图的干扰,提高点云数据的准确性,从而提高点云图的可靠性。
在一个示例性的实施例中,如图3所示,提供了一种回波信号处理方法,包括以下步骤302至步骤316。其中:
S302:控制多通道激光雷达对目标物进行多帧扫描,每帧扫描过程中垂直维度上的多个通道覆盖水平维度上的多个扫描角度。
S304:针对多帧扫描过程中存在在前帧扫描过程的当前帧扫描过程,将在前帧扫描过程的在前帧回波信号与当前帧扫描过程的当前帧回波信号进行比对,获得两次扫描过程之间垂直维度上的相同通道、且水平维度上相同扫描角度的目标回波信号组;针对每一目标回波信号组,确定目标回波信号组中两个回波信号各自相应的特征值的差异程度;在差异程度在预设范围内的情况下,确定目标回波信号组中、从属于当前帧回波信号中的回波信号为第一可信回波信号。
其中,如图4所示,图4中横轴为每一帧的时间轴,纵轴为回波信号的幅值,其中,X0轴为当前帧扫描过程的时间轴,X1轴为在前帧扫描过程的时间轴,1、2、3号波形表示当前帧回波信号,4号波形表示在前帧回波信号,其中,假设4号波形对应的回波信号与2号波形对应的回波信号为两次扫描过程之间垂直维度上的相同通道、且水平维度上相同扫描角度的目标回波信号组,通过比较4号波形与2号波形各自特征值间的差异程度,能够确定2号波形对应的回波信号是否为可信回波信号。
S306:获取当前帧回波信号中每一回波信号相应的接收角度;针对每一回波信号,确定在水平维度上接收角度小于回波信号的接收角度、且相应的角度排序与回波信号相应的角度排序相邻的参考回波信号,角度排序指的是回波信号相应的扫描角度在所有扫描角度中的角度大小排序;确定回波信号与参考回波信号间特征值的差异程度;在差异程度在预设范围内的情况下,确定回波信号为第二可信回波信号。
其中,依旧如图4所示,假设2号波形对应的回波信号为在水平维度上接收角度小于3号回波信号的接收角度、且相应的角度排序与3号波形对应的回波信号相应的角度排序相邻的参考回波信号,通过比较2号波形与3号波形各自特征值间的差异程度,能够确定3号波形对应的回波信号是否为可信回波信号。
S308:将当前帧回波信号中除去第一可信回波信号和第二可信回波信号之外剩下的回波信号作为不可信回波信号。
S310:对当前帧回波信号进行解析,得到对应的当前帧点云数据;当前帧点云数据中包括第一可信数据点、第二可信数据点、以及不可信数据点。
S312:确定不可信数据点的来源通道,按照多个通道之间的先后排序,确定来源通道的相邻通道;将相邻通道的水平维度上相同接收角度相应的数据点作为第一参考数据点;确定不可信数据点与第一参考数据点间特征值的差异程度;在差异程度在预设范围内的情况下,将不可信数据点纠正为第三可信数据点。
S314:确定在水平维度上接收角度相应的角度排序与不可信数据点相应的角度排序相邻、且与不可信数据点同属于相同通道的第二参考数据点;确定不可信数据点与第二参考数据点间特征值的差异程度;在差异程度在预设范围内的情况下,将不可信数据点纠正为第三可信数据点。
S316:根据每帧扫描过程的点云数据中的可信数据点,获取每帧扫描过程相应的点云图。
其中,在前帧扫描过程得到的点云图如图5所示,图5中原点表示多通道激光雷达所在的位置,横轴表示目标物与多通道激光雷达间的横向距离,纵轴表示目标物与多通道激光雷达间的纵向距离,阴影部分为目标物的轮廓形状。其中,图5为点云图的二维表现形式,在实际应用中,也可以是以三维的形式对点云数据进行可视化显示。
本实施例中,通过控制多通道激光雷达对目标物进行多帧扫描,每帧扫描过程中垂直维度上的多个通道覆盖水平维度上的多个扫描角度,针对多帧扫描过程中存在在前帧扫描过程的当前帧扫描过程,通过将在前帧扫描过程的在前帧回波信号与当前帧扫描过程的当前帧回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第一可信回波信号,并通过将当前帧回波信号中同一通道相邻角度的回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第二可信回波信号,将当前帧回波信号中除去第一可信回波信号和第二可信回波信号之外剩下的回波信号作为不可信回波信号,对当前帧回波信号进行解析,得到对应的第一可信数据点、第二可信数据点、以及不可信数据点,能够准确识别真实的回波信号,排除不可信数据点对点云图的干扰,从而提高点云数据的准确性。
应该理解的是,虽然如上的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思,本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的回波信号处理方法的回波信号处理装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个回波信号处理装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于回波信号处理方法的限定,在此不再赘述。
在一个示例性的实施例中,如图6所示,提供了一种回波信号处理装置,包括:激光扫描模块10、第一筛选模块20、第二筛选模块30、数据点筛除模块40和信号解析模块50,其中:
激光扫描模块10,用于控制多通道激光雷达对目标物进行多帧扫描,每帧扫描过程中垂直维度上的多个通道覆盖水平维度上的多个扫描角度。
第一筛选模块20,用于针对多帧扫描过程中存在在前帧扫描过程的当前帧扫描过程,通过将在前帧扫描过程的在前帧回波信号与当前帧扫描过程的当前帧回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第一可信回波信号。
第二筛选模块30,用于通过将当前帧回波信号中同一通道相邻角度的回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第二可信回波信号。
数据点筛除模块40,用于将当前帧回波信号中除去第一可信回波信号和第二可信回波信号之外剩下的回波信号作为不可信回波信号。
信号解析模块50,用于对当前帧回波信号进行解析,得到对应的当前帧点云数据;当前帧点云数据中包括第一可信数据点、第二可信数据点、以及不可信数据点。
在一个示例性的实施例中,第一筛选模块20还用于将在前帧扫描过程的在前帧回波信号与当前帧扫描过程的当前帧回波信号进行比对,获得两次扫描过程之间垂直维度上的相同通道、且水平维度上相同扫描角度的目标回波信号组;针对每一目标回波信号组,确定目标回波信号组中两个回波信号各自相应的特征值的差异程度;在差异程度在预设范围内的情况下,确定目标回波信号组中、从属于当前帧回波信号中的回波信号为第一可信回波信号。
在一个示例性的实施例中,第二筛选模块30还用于获取当前帧回波信号中每一回波信号相应的接收角度;针对每一回波信号,确定在水平维度上接收角度小于回波信号的接收角度、且相应的角度排序与回波信号相应的角度排序相邻的参考回波信号,角度排序指的是回波信号相应的扫描角度在所有扫描角度中的角度大小排序;确定回波信号与参考回波信号间特征值的差异程度;在差异程度在预设范围内的情况下,确定回波信号为第二可信回波信号。
在一个示例性的实施例中,数据点筛除模块40还用于通过将不可信数据点与当前帧点云数据中的数据点进行比对,对不可信数据点进行纠正,获得第三可信数据点。
在一个示例性的实施例中,数据点筛除模块40还用于确定不可信数据点的来源通道,按照多个通道之间的先后排序,确定来源通道的相邻通道;将相邻通道的水平维度上相同接收角度相应的数据点作为第一参考数据点;确定不可信数据点与第一参考数据点间特征值的差异程度;在差异程度在预设范围内的情况下,将不可信数据点纠正为第三可信数据点。
在一个示例性的实施例中,数据点筛除模块40还用于确定在水平维度上接收角度相应的角度排序与不可信数据点相应的角度排序相邻、且与不可信数据点同属于相同通道的第二参考数据点;确定不可信数据点与第二参考数据点间特征值的差异程度;在差异程度在预设范围内的情况下,将不可信数据点纠正为第三可信数据点。
在一个示例性的实施例中,数据点筛除模块40还用于根据每帧扫描过程的点云数据中的可信数据点,获取每帧扫描过程相应的点云图。
上述回波信号处理装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个示例性的实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端,其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口、通信接口、显示单元和输入装置。其中,处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接,通信接口、显示单元和输入装置通过输入/输出接口连接到系统总线。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种回波信号处理方法。该计算机设备的显示单元用于形成视觉可见的画面,可以是显示屏、投影装置或虚拟现实成像装置。显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解,图7中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个示例性的实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:控制多通道激光雷达对目标物进行多帧扫描,每帧扫描过程中垂直维度上的多个通道覆盖水平维度上的多个扫描角度;针对多帧扫描过程中存在在前帧扫描过程的当前帧扫描过程,通过将在前帧扫描过程的在前帧回波信号与当前帧扫描过程的当前帧回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第一可信回波信号;通过将当前帧回波信号中同一通道相邻角度的回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第二可信回波信号;将当前帧回波信号中除去第一可信回波信号和第二可信回波信号之外剩下的回波信号作为不可信回波信号;对当前帧回波信号进行解析,得到对应的当前帧点云数据;当前帧点云数据中包括第一可信数据点、第二可信数据点、以及不可信数据点。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时涉及的通过将在前帧扫描过程的在前帧回波信号与当前帧扫描过程的当前帧回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第一可信回波信号,包括:将在前帧扫描过程的在前帧回波信号与当前帧扫描过程的当前帧回波信号进行比对,获得两次扫描过程之间垂直维度上的相同通道、且水平维度上相同扫描角度的目标回波信号组;针对每一目标回波信号组,确定目标回波信号组中两个回波信号各自相应的特征值的差异程度;在差异程度在预设范围内的情况下,确定目标回波信号组中、从属于当前帧回波信号中的回波信号为第一可信回波信号。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时涉及的通过将当前帧回波信号中同一通道相邻角度的回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第二可信回波信号,包括:获取当前帧回波信号中每一回波信号相应的接收角度;针对每一回波信号,确定在水平维度上接收角度小于回波信号的接收角度、且相应的角度排序与回波信号相应的角度排序相邻的参考回波信号,角度排序指的是回波信号相应的扫描角度在所有扫描角度中的角度大小排序;确定回波信号与参考回波信号间特征值的差异程度;在差异程度在预设范围内的情况下,确定回波信号为第二可信回波信号。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:通过将不可信数据点与当前帧点云数据中的数据点进行比对,对不可信数据点进行纠正,获得第三可信数据点。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时涉及的通过将不可信数据点与当前帧点云数据中的数据点进行比对,对不可信数据点进行纠正,获得第三可信数据点,包括:确定不可信数据点的来源通道,按照多个通道之间的先后排序,确定来源通道的相邻通道;将相邻通道的水平维度上相同接收角度相应的数据点作为第一参考数据点;确定不可信数据点与第一参考数据点间特征值的差异程度;在差异程度在预设范围内的情况下,将不可信数据点纠正为第三可信数据点。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时涉及的通过将不可信数据点与当前帧点云数据中的数据点进行比对,对不可信数据点进行纠正,获得第三可信数据点,包括:确定在水平维度上接收角度相应的角度排序与不可信数据点相应的角度排序相邻、且与不可信数据点同属于相同通道的第二参考数据点;确定不可信数据点与第二参考数据点间特征值的差异程度;在差异程度在预设范围内的情况下,将不可信数据点纠正为第三可信数据点。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:根据每帧扫描过程的点云数据中的可信数据点,获取每帧扫描过程相应的点云图。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:控制多通道激光雷达对目标物进行多帧扫描,每帧扫描过程中垂直维度上的多个通道覆盖水平维度上的多个扫描角度;针对多帧扫描过程中存在在前帧扫描过程的当前帧扫描过程,通过将在前帧扫描过程的在前帧回波信号与当前帧扫描过程的当前帧回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第一可信回波信号;通过将当前帧回波信号中同一通道相邻角度的回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第二可信回波信号;将当前帧回波信号中除去第一可信回波信号和第二可信回波信号之外剩下的回波信号作为不可信回波信号;对当前帧回波信号进行解析,得到对应的当前帧点云数据;当前帧点云数据中包括第一可信数据点、第二可信数据点、以及不可信数据点。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时涉及的通过将在前帧扫描过程的在前帧回波信号与当前帧扫描过程的当前帧回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第一可信回波信号,包括:将在前帧扫描过程的在前帧回波信号与当前帧扫描过程的当前帧回波信号进行比对,获得两次扫描过程之间垂直维度上的相同通道、且水平维度上相同扫描角度的目标回波信号组;针对每一目标回波信号组,确定目标回波信号组中两个回波信号各自相应的特征值的差异程度;在差异程度在预设范围内的情况下,确定目标回波信号组中、从属于当前帧回波信号中的回波信号为第一可信回波信号。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时涉及的通过将当前帧回波信号中同一通道相邻角度的回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第二可信回波信号,包括:获取当前帧回波信号中每一回波信号相应的接收角度;针对每一回波信号,确定在水平维度上接收角度小于回波信号的接收角度、且相应的角度排序与回波信号相应的角度排序相邻的参考回波信号,角度排序指的是回波信号相应的扫描角度在所有扫描角度中的角度大小排序;确定回波信号与参考回波信号间特征值的差异程度;在差异程度在预设范围内的情况下,确定回波信号为第二可信回波信号。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:通过将不可信数据点与当前帧点云数据中的数据点进行比对,对不可信数据点进行纠正,获得第三可信数据点。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时涉及的通过将不可信数据点与当前帧点云数据中的数据点进行比对,对不可信数据点进行纠正,获得第三可信数据点,包括:确定不可信数据点的来源通道,按照多个通道之间的先后排序,确定来源通道的相邻通道;将相邻通道的水平维度上相同接收角度相应的数据点作为第一参考数据点;确定不可信数据点与第一参考数据点间特征值的差异程度;在差异程度在预设范围内的情况下,将不可信数据点纠正为第三可信数据点。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时涉及的通过将不可信数据点与当前帧点云数据中的数据点进行比对,对不可信数据点进行纠正,获得第三可信数据点,包括:确定在水平维度上接收角度相应的角度排序与不可信数据点相应的角度排序相邻、且与不可信数据点同属于相同通道的第二参考数据点;确定不可信数据点与第二参考数据点间特征值的差异程度;在差异程度在预设范围内的情况下,将不可信数据点纠正为第三可信数据点。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:根据每帧扫描过程的点云数据中的可信数据点,获取每帧扫描过程相应的点云图。
在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:控制多通道激光雷达对目标物进行多帧扫描,每帧扫描过程中垂直维度上的多个通道覆盖水平维度上的多个扫描角度;针对多帧扫描过程中存在在前帧扫描过程的当前帧扫描过程,通过将在前帧扫描过程的在前帧回波信号与当前帧扫描过程的当前帧回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第一可信回波信号;通过将当前帧回波信号中同一通道相邻角度的回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第二可信回波信号;将当前帧回波信号中除去第一可信回波信号和第二可信回波信号之外剩下的回波信号作为不可信回波信号;对当前帧回波信号进行解析,得到对应的当前帧点云数据;当前帧点云数据中包括第一可信数据点、第二可信数据点、以及不可信数据点。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时涉及的通过将在前帧扫描过程的在前帧回波信号与当前帧扫描过程的当前帧回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第一可信回波信号,包括:将在前帧扫描过程的在前帧回波信号与当前帧扫描过程的当前帧回波信号进行比对,获得两次扫描过程之间垂直维度上的相同通道、且水平维度上相同扫描角度的目标回波信号组;针对每一目标回波信号组,确定目标回波信号组中两个回波信号各自相应的特征值的差异程度;在差异程度在预设范围内的情况下,确定目标回波信号组中、从属于当前帧回波信号中的回波信号为第一可信回波信号。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时涉及的通过将当前帧回波信号中同一通道相邻角度的回波信号进行比对,对当前帧回波信号进行筛选,获得第二可信回波信号,包括:获取当前帧回波信号中每一回波信号相应的接收角度;针对每一回波信号,确定在水平维度上接收角度小于回波信号的接收角度、且相应的角度排序与回波信号相应的角度排序相邻的参考回波信号,角度排序指的是回波信号相应的扫描角度在所有扫描角度中的角度大小排序;确定回波信号与参考回波信号间特征值的差异程度;在差异程度在预设范围内的情况下,确定回波信号为第二可信回波信号。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:通过将不可信数据点与当前帧点云数据中的数据点进行比对,对不可信数据点进行纠正,获得第三可信数据点。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时涉及的通过将不可信数据点与当前帧点云数据中的数据点进行比对,对不可信数据点进行纠正,获得第三可信数据点,包括:确定不可信数据点的来源通道,按照多个通道之间的先后排序,确定来源通道的相邻通道;将相邻通道的水平维度上相同接收角度相应的数据点作为第一参考数据点;确定不可信数据点与第一参考数据点间特征值的差异程度;在差异程度在预设范围内的情况下,将不可信数据点纠正为第三可信数据点。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时涉及的通过将不可信数据点与当前帧点云数据中的数据点进行比对,对不可信数据点进行纠正,获得第三可信数据点,包括:确定在水平维度上接收角度相应的角度排序与不可信数据点相应的角度排序相邻、且与不可信数据点同属于相同通道的第二参考数据点;确定不可信数据点与第二参考数据点间特征值的差异程度;在差异程度在预设范围内的情况下,将不可信数据点纠正为第三可信数据点。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:根据每帧扫描过程的点云数据中的可信数据点,获取每帧扫描过程相应的点云图。
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,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory,MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory,FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory,PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory,DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。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。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种回波信号处理方法,其特征在于,所述方法包括:
控制多通道激光雷达对目标物进行多帧扫描,每帧扫描过程中垂直维度上的多个通道覆盖水平维度上的多个扫描角度;
针对多帧扫描过程中存在在前帧扫描过程的当前帧扫描过程,通过将所述在前帧扫描过程的在前帧回波信号与所述当前帧扫描过程的当前帧回波信号进行比对,对所述当前帧回波信号进行筛选,获得第一可信回波信号;
通过将所述当前帧回波信号中同一通道相邻角度的回波信号进行比对,对所述当前帧回波信号进行筛选,获得第二可信回波信号;
将所述当前帧回波信号中除去所述第一可信回波信号和所述第二可信回波信号之外剩下的回波信号作为不可信回波信号;
对所述当前帧回波信号进行解析,得到对应的当前帧点云数据;所述当前帧点云数据中包括第一可信数据点、第二可信数据点、以及不可信数据点。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过将所述在前帧扫描过程的在前帧回波信号与所述当前帧扫描过程的当前帧回波信号进行比对,对所述当前帧回波信号进行筛选,获得第一可信回波信号,包括:
将所述在前帧扫描过程的在前帧回波信号与所述当前帧扫描过程的当前帧回波信号进行比对,获得两次扫描过程之间垂直维度上的相同通道、且水平维度上相同扫描角度的目标回波信号组;
针对每一目标回波信号组,确定所述目标回波信号组中两个回波信号各自相应的特征值的差异程度;
在所述差异程度在预设范围内的情况下,确定所述目标回波信号组中、从属于所述当前帧回波信号中的回波信号为第一可信回波信号。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过将所述当前帧回波信号中同一通道相邻角度的回波信号进行比对,对所述当前帧回波信号进行筛选,获得第二可信回波信号,包括:
获取所述当前帧回波信号中每一回波信号相应的接收角度;
针对每一回波信号,确定在水平维度上接收角度小于所述回波信号的接收角度、且相应的角度排序与所述回波信号相应的角度排序相邻的参考回波信号,角度排序指的是回波信号相应的扫描角度在所有扫描角度中的角度大小排序;
确定所述回波信号与所述参考回波信号间特征值的差异程度;
在所述差异程度在预设范围内的情况下,确定所述回波信号为第二可信回波信号。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
通过将所述不可信数据点与所述当前帧点云数据中的数据点进行比对,对所述不可信数据点进行纠正,获得第三可信数据点。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述通过将所述不可信数据点与所述当前帧点云数据中的数据点进行比对,对所述不可信数据点进行纠正,获得第三可信数据点,包括:
确定所述不可信数据点的来源通道,按照多个通道之间的先后排序,确定所述来源通道的相邻通道;
将所述相邻通道的水平维度上相同接收角度相应的数据点作为第一参考数据点;
确定所述不可信数据点与所述第一参考数据点间特征值的差异程度;
在所述差异程度在预设范围内的情况下,将所述不可信数据点纠正为第三可信数据点。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述通过将所述不可信数据点与所述当前帧点云数据中的数据点进行比对,对所述不可信数据点进行纠正,获得第三可信数据点,包括:
确定在水平维度上接收角度相应的角度排序与所述不可信数据点相应的角度排序相邻、且与所述不可信数据点同属于相同通道的第二参考数据点;
确定所述不可信数据点与所述第二参考数据点间特征值的差异程度;
在所述差异程度在预设范围内的情况下,将所述不可信数据点纠正为第三可信数据点。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据每帧扫描过程的点云数据中的可信数据点,获取每帧扫描过程相应的点云图。
8.一种回波信号处理装置,其特征在于,所述装置包括:
激光扫描模块,用于控制多通道激光雷达对目标物进行多帧扫描,每帧扫描过程中垂直维度上的多个通道覆盖水平维度上的多个扫描角度;
第一筛选模块,用于针对多帧扫描过程中存在在前帧扫描过程的当前帧扫描过程,通过将所述在前帧扫描过程的在前帧回波信号与所述当前帧扫描过程的当前帧回波信号进行比对,对所述当前帧回波信号进行筛选,获得第一可信回波信号;
第二筛选模块,用于通过将所述当前帧回波信号中同一通道相邻角度的回波信号进行比对,对所述当前帧回波信号进行筛选,获得第二可信回波信号;
数据点筛除模块,用于将所述当前帧回波信号中除去所述第一可信回波信号和所述第二可信回波信号之外剩下的回波信号作为不可信回波信号;
信号解析模块,用于对所述当前帧回波信号进行解析,得到对应的当前帧点云数据;所述当前帧点云数据中包括第一可信数据点、第二可信数据点、以及不可信数据点。
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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CN202311398635.7A CN117347972A (zh) | 2023-10-24 | 2023-10-24 | 回波信号处理方法、装置、设备和存储介质 |
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