CN117420530A - 接收通道标定、确定方法及装置、激光雷达及存储介质 - Google Patents
接收通道标定、确定方法及装置、激光雷达及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117420530A CN117420530A CN202210813686.0A CN202210813686A CN117420530A CN 117420530 A CN117420530 A CN 117420530A CN 202210813686 A CN202210813686 A CN 202210813686A CN 117420530 A CN117420530 A CN 117420530A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- receiving
- laser signal
- distance
- determining
- laser
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 67
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 58
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 30
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 16
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 9
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 7
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 7
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 18
- 238000012549 training Methods 0.000 description 12
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 238000003491 array Methods 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N (2s)-2-[[4-[2-(2,4-diaminoquinazolin-6-yl)ethyl]benzoyl]amino]-4-methylidenepentanedioic acid Chemical compound C1=CC2=NC(N)=NC(N)=C2C=C1CCC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CC(=C)C(O)=O)C(O)=O)C=C1 NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/497—Means for monitoring or calibrating
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/483—Details of pulse systems
- G01S7/486—Receivers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/491—Details of non-pulse systems
- G01S7/4912—Receivers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
本发明涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种激光雷达的接收通道标定、确定方法及装置、激光雷达及存储介质。该方法包括：基于标定测试，确定激光信号具有第一测距距离时接收阵列上接收回波信号的接收参数；根据所述接收参数，确定函数关系，函数关系用于确定激光雷达的回波信号的接收通道；根据具有第二测距距离的第m激光信号的发射角度以及函数关系，m大于或等于1小于或等于所述激光雷达中激光信号的总个数。
Description
技术领域
本发明涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种激光雷达的接收通道标定、确定方法及装置、激光雷达及存储介质。
背景技术
激光雷达是一种向目标发射激光信号，然后采集激光信号作用于目标的回波信号，根据回波信号的到达时刻来探测目标距离的一种测距装置。
在激光雷达中，对于一个发射角度的激光信号，只使用接收阵列中响应能量最强的接收通道进行接收，以获取该接收通道的输出作为该激光信号的回波，由此实现较高的信噪比，提升检测能力。
在相关技术中，接收通道的标定通常在出厂前训练得到，在训练过程中找出每个发射角度的激光信号对应的最强接收通道，形成最强接收通道表。
相关技术中标定时存在如下问题中的一个或多个：
标定测试次数多；
完成标定的过程长；
标定板尺寸大，场景搭建复杂；
由于干扰等各种问题，还会存在误差比较大的问题。
发明内容
本公开实施例提供了一种激光雷达的接收通道标定、确定方法及装置、激光雷达及存储介质。
本公开实施例第一方面提供一种激光雷达的接收通道标定方法，所述方法包括：
基于标定测试，确定激光信号具有第一测距距离时接收阵列上接收回波信号的接收参数；
根据所述接收参数，确定函数关系；其中，所述函数关系，用于确定激光雷达的回波信号的接收通道；
根据具有第二测距距离的第m激光信号的发射角度以及所述函数关系，确定所述第m激光信号具有第二测距距离时在所述接收阵列上的第二接收角度；其中，所述第二测距距离不同于所述第一测距距离，所述m大于或等于1小于或等于所述激光雷达中激光信号的总个数。
基于上述方案，所述接收参数包括：所述激光信号具有所述第一测距距离时所述接收阵列上接收回波信号的第一接收角度和第一接收通道；
所述根据所述接收参数，确定函数关系，包括以下至少之一：
根据多个发射角度的所述激光信号具有所述第一测距距离时对应的所述接收参数，确定所述第一接收角度和所述第一接收通道之间的第一函数关系，其中，所述第一函数关系，用于确定多个不同发射角度的所述激光信号具有所述第二测距距离时的第二接收通道；
根据所述第m激光信号具有所述第一测距距离时对应的所述接收参数，确定所述第一接收角度和所述第一接收通道之间的第二函数关系，其中，所述第二函数关系，用于根据所述第m激光信号具有所述第二测距距离对应的第二接收角度，确定所述第m激光信号具有第二测距距离时的第二接收通道。
基于上述方案，所述接收参数至少包括：第m激光信号具有第一测距距离时所述接收阵列上接收回波信号的第一接收通道；
所述根据所述接收参数，确定函数关系，包括：
根据所述第一测距距离和所述第一接收通道，得到所述第一测距距离和所述第一接收通道之间的第三函数关系，其中，所述第三函数关系，用于根据所述第m激光信号的第二测距距离，确定所述第m激光信号具有第二测量距离时的第二接收通道。
基于上述方案，所述根据多个发射角度的所述激光信号具有所述第一测距距离时对应的所述接收参数，确定所述第一接收角度和所述第一接收通道之间的第一函数关系，包括：
多个发射角度的所述激光信号具有所述第一测距距离时对应的所述接收参数，对所述第一接收角度和所述第一接收通道进行曲面拟合，得到所述第一函数关系。
基于上述方案，所述方法还包括：
根据所述第m激光信号的发射角度，确定所述第m激光信号在具有第一测距距离时在发射坐标系中的第一坐标；
根据所述第一坐标，和预先确定的所述发射坐标系与接收坐标系之间的变换矩阵，确定所述第m激光信号在具有所述第一测距距离时在所述接收坐标系中的第二坐标；
根据所述第二坐标，确定所述第m激光信号在具有第一测距距离时在所述接收阵列上的第二接收角度。
基于上述方案，
所述第一坐标包括：第一坐标值、第二坐标值以及第三坐标值；
所述第一坐标值为：所述第m激光信号沿所述发射角度达到等于第一测距距离的空间上在X轴上的投影值；
所述第二坐标值为：所述第m激光信号沿所述发射角度达到等于第一测距距离的空间上在Y轴上的投影值；
所述第三坐标值为：所述第m激光信号沿所述发射角度达到等于第一测距距离的空间上在Z轴上的投影值。
基于上述方案，所述发射角度包括：所述第m激光信号具有第一测距距离时对应的发射点在所述发射坐标系中的方位角和俯仰角。
本公开实施例第二方面提供一种激光雷达的接收通道确定方法，包括：
获取根据如第一方面所述的激光雷达的接收通道标定方法的标定结果；
获取所述激光雷达发射的激光信号的发射角度以及探测距离；
根据所述标定结果、所述探测距离和所述激光雷达发射的激光信号的发射角度，确定所述激光雷达的所述激光信号具有所述探测距离时对应的接收通道。
本公开实施例第三方面提供一种激光雷达的接收通道标定装置，所述装置包括：
第一确定模块，用于基于标定测试，确定激光信号具有第一测距距离时接收阵列上接收回波信号的接收参数；
第二确定模块，用于根据所述接收参数，确定函数关系，其中，所述函数关系，用于确定激光雷达的回波信号的接收通道；
第三确定模块，用于根据具有第二测距距离的第m激光信号的发射角度以及所述函数关系，确定所述第m激光信号具有第二测距距离时在所述接收阵列上的第二接收通道；其中，所述第二测距距离不同于所述第一测距距离，所述m大于或等于1小于或等于所述激光雷达中激光信号的总个数。
基于上述方案，所述接收参数包括：所述激光信号具有所述第一测距距离时所述接收阵列上接收回波信号的第一接收角度和第一接收通道；
第二确定模块，具体用于执行如下至少之一：
根据多个发射角度的所述激光信号具有所述第一测距距离时对应的所述接收参数，确定所述第一接收角度和所述第一接收通道之间的第一函数关系，其中，所述第一函数关系，用于确定多个不同发射角度的所述激光信号具有所述第二测距距离时的第二接收通道；
根据所述第m激光信号具有所述第一测距距离时对应的所述接收参数，确定所述第一接收角度和所述第一接收通道之间的第二函数关系，其中，所述第二函数关系，用于根据所述第m激光信号具有所述第二测距距离对应的第二接收角度，确定所述第m激光信号具有第二测距距离时的第二接收通道。
基于上述方案，所述接收参数至少包括：第m激光信号具有第一测距距离时所述接收阵列上接收回波信号的第一接收通道；
所述第二确定模块，具体用于，
根据所述第一测距距离和所述第一接收通道，得到所述第一测距距离和所述第一接收通道之间的第三函数关系，其中，所述第三函数关系，用于根据所述第m激光信号的第二测距距离，确定所述第m激光信号具有第二测量距离时的第二接收通道。
基于上述方案，所述装置还包括：第四确定模块、第五确定模块和第六确定模块；
其中，所述第四确定模块，用于根据所述第m激光信号的发射角度，确定所述第m激光信号在具有第一测距距离时在发射坐标系中的第一坐标；
所述第五确定模块，用于根据所述第一坐标，和预先确定的所述发射坐标系与接收坐标系之间的变换矩阵，确定所述第m激光信号在具有所述第一测距距离时在所述接收坐标系中的第二坐标；
所述第六确定模块，用于根据所述第二坐标，确定所述第m激光信号在具有第一测距距离时在所述接收阵列上的第一接收角度。
基于上述方案，所述第一坐标包括：第一坐标值、第二坐标值以及第三坐标值；
所述第一坐标值为：所述第m激光信号沿所述发射角度达到等于第一测距距离的空间上在X轴上的投影值；
所述第二坐标值为：所述第m激光信号沿所述发射角度达到等于第一测距距离的空间上在Y轴上的投影值；
所述第三坐标值为：所述第m激光信号沿所述发射角度达到等于第一测距距离的空间上在Z轴上的投影值。
本公开实施例第四方面提供一种激光雷达的接收通道确定装置，包括：
如第二方面所述的接收通道标定装置；
第一获取模块，用于获取根据第一方面所述的激光雷达的接收通道标定方法的标定结果；
第二获取模块，用于获取所述激光雷达发射的激光信号的发射角度以及探测距离；
第七确定模块，用于根据所述标定结果、所述探测距离和所述激光雷达发射的激光信号的发射角度，确定所述激光雷达的所述激光信号具有所述探测距离时对应的接收通道。
本公开实施例第五方面提供一种激光雷达，包括：处理器和存储器，存储器用于存储处理器可执行指令，所述处理器被配置为执行如第一方面或第二方面所述的方法。
本公开实施例第六方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序；所述计算机程序配置为被处理器执行时，能够实现如第一方面或第二方面所述的方法。
本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比存在的有益效果是：
通过在标定测试时，确定出激光信号具有第一测距距离时，接收阵列上接收回波信号的接收参数，该接收参数可以包括：激光信号具有第一测距距离时接收阵列上接收回波信号的第一接收角度和第一接收通道等信息，而根据第一接收角度和第一接收通道的对应关系，即可确定出第一接收角度和第一接收通道的函数关系。而根据该函数关系，以及第m激光信号具有第二测距距离时在接收阵列上的第二接收角度，即可确定出第m激光信号具有第二测距距离时在接收阵列上的第二接收通道。在此过程中，仅需要对激光信号具有第一测距距离时的最强接收通道进行标定测试，然后通过计算，即可确定出第m激光信号具有第二测距距离时的最强接收通道，无需采用多个对应不同测距距离的标定板对各自的最强接收通道均进行标定测试。
如此，一方面，可以减少标定测试次数，减少标定测试中的场景搭建等过程；另一方面，在第一测距距离为近距离时，可以简化环境的搭建，减小对标定板尺寸的需求。需要预测的测距距离为远距离时，还能够解决远距离接收光斑位移发生最强通道变化，而仍使用次强通道接收时，接收信号较弱所导致的丢点问题，从而可以提升激光雷达的最强接收通道测距能力和点云效果。
附图说明
图1是本公开实施例提供的一种激光雷达的接收通道标定方法的流程图；
图2是本公开实施例提供的一种MEMS扫描线与APD接收区域映射关系图；
图3是本公开实施例提供的一种利用固定距离朗伯体标定板进行通道训练的场景图；
图4为本公开实施例提供的一种采用左右收发分置系统时接收角度的变化图；
图5为本公开实施例提供的一种接收光斑在接收阵列上位置偏移的示意图；
图6为本公开实施例提供的一种第二测距距离D下的，实际最强接收通道推导的流程图；
图7A为本公开实施例提供的一种发射坐标系和接收坐标系表示为二维坐标系的结构图；
图7B为本公开实施例提供的一种对激光信号的第一接收角度和第一接收通道进行拟合的曲面图；
图8为本公开实施例提供的一种标定方法的流程示意图；
图9为本公开实施例提供的一种第m激光信号的最强接收通道的标定流程测试图；
图10为本公开实施例提供的一种激光雷达的接收通道确定方法的流程示意图；
图11为本公开实施例提供的一种激光雷达的接收通道标定装置的结构框图；
图12为本公开实施例提供的一种激光雷达的接收通道确定装置的结构框图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
本公开实施例提供一种激光雷达的接收通道标定方法，如图1所示，该方法可包括：
S101：基于标定测试，确定激光信号具有第一测距距离时接收阵列上接收回波信号的接收参数；
S102：根据接收参数，确定函数关系；其中，函数关系，用于确定激光雷达的回波信号的接收通道；
S103：根据具有第二测距距离的第m激光信号的发射角度以及函数关系，确定第m激光信号具有第二测距距离时在接收阵列上的第二接收角度；其中，第二测距距离不同于第一测距距离，m大于或等于1小于或等于激光雷达中激光信号的总个数。
其中，上述激光雷达可以包括一个或多个发射器以及多个接收通道。
这些接收通道的接收范围组成了激光雷达的视场，视场又可以划分为不同的子视场。示例性地，多个接收通道可以构成一个或多个接收阵列。一个所述子视场对应于一个或多个接收阵列；或者，多个子视场可以对应一个接收阵列。值得注意的是：不同子视场对应的接收通道至少存在部分不同。
该激光信号包括但不限于：激光脉冲。
激光信号作用到被测物体上之后被反射形成返回到激光雷达的回波信号。该回波信号可由激光雷达的接收阵列接收。
上述一个发射器可以发出一个激光信号。多个发射器则可以同时或者按照一定时序发出多个激光信号。
在激光信号为一个时，第m激光信号则为该激光信号。在激光信号为多个时，第m激光信号可以为多个激光信号中任一个激光信号。
由于激光雷达的激光信号的波束窄，需要通过扫描来满足探测需求，因此，扫描器作为激光雷达的重要器件，用于控制激光信号的发射方向。
扫描器根据其扫描方式不同，可以分为机械式扫描器、MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)扫描微镜和固态扫描器等。
以扫描器为MEMS扫描微镜为例，MEMS型激光雷达是发射端通过MEMS扫描旋转或摆动来动态调整自己的扫描模式，以此来聚焦物体(或目标)，采集更远更小物体的细节信息并对其进行识别。MEMS整套系统只需一个很小的反射镜(也即MEMS扫描微镜)就能引导固定的激光信号射向不同方向。激光雷达的接收一般采用APD作为探测器，以APD阵列为接收阵列的激光雷达中，需要对MEMS的扫描点进行训练，找出每个扫描点对应的最强接收通道。
采用MEMS扫描微镜控制激光信号在空间上以不同的发射角度发射，形成扫描线。以采用3×3阵列式的APD(Avalanche Photon Diode，雪崩光电二极管)接收阵列接收为例，最终的扫描线和APD接收区域映射关系如图2所示。
由图2可以看出，有部分扫描线对应的激光信号被反射后的回波信号的接收光斑(也即反射光斑)会落在APD像元无法接收到的GAP(间隙)区域，落在GAP区域的接收光斑的能量只有部分被APD像元接收，而随着激光雷达的最远测距能力出现衰减，GAP区域的最强接收通道训练时的接收光斑的能量不能被APD接收到，从而造成丢点的情况。
如图2所示，根据上述最终的扫描线(一根扫描线可理解为一个发射角度的激光信号)和APD接收区域映射关系，每个扫描线对应的激光信号都会有自己对应的最强接收通道。激光雷达在标定过程中，通过通道训练找出每个扫描线在不同距离对应的激光信号的最强接收通道，形成最强接收通道表。在实际应用中，根据标定过程中确定的最强接收通道可以减少测距干扰且快速精确地计算出测距距离。
在标定时，如图3所示，可选用固定距离朗伯体标定板，保证所有激光雷达发射的第m激光信号均可垂直打到标定板上，标定板一般采用具有球面或球面的一部分的固定反射率朗伯体板。所需标定板尺寸可以根据激光雷达的视场角和通道训练的距离确定，随着视场角和通道训练的距离的增大，标定板尺寸也需要随之增大才能满足需求，而实际中标定板的尺寸有限，因此会对通道训练距离造成限制。
另外，受限于MEMS尺寸小，为了满足测距要求，激光雷达采用收发异轴激光雷达。对于采用收发异轴激光雷达的系统，在同一发射角度下，随着目标距离远近不同，回波信号的接收角度将不同，最强接收通道也将发生偏离。所以在某一距离处训练的最强接收通道，在其他距离处不能完全适用。如果最强接收通道发生变化，仍采用标定的最强接收通道表的最强接收通道接收回波信号，会导致接收性能变差，最远测距能力出现了衰减，远距离点云会出现丢失。
而对于同一个激光雷达，接收角度与最强接收通道之间有固定的映射关系，而接收角度又可以通过发射角度转化得到。
基于此，在本公开的实施例中，通过在标定测试时，确定出激光信号具有第一测距距离时，接收阵列上接收回波信号的接收参数，该接收参数可以包括：激光信号具有第一测距距离时接收阵列上接收回波信号的第一接收角度和第一接收通道等信息，而根据第一接收角度和第一接收通道的对应关系，即可确定出第一接收角度和第一接收通道的函数关系。而根据该函数关系，以及第m激光信号具有第二测距距离时在接收阵列上的第二接收角度，即可确定出第m激光信号具有第二测距距离时在接收阵列上的第二接收通道。在此过程中，仅需要对激光信号具有第一测距距离时的最强接收通道进行标定测试，然后通过计算，即可确定出第m激光信号具有第二测距距离时的最强接收通道，无需采用多个对应不同测距距离的标定板对各自的最强接收通道均进行标定测试。
如此，一方面，可以减少标定测试次数，减少标定测试中的场景搭建等过程；另一方面，在第一测距距离为近距离，可以预测测距距离为远距离时的最强接收通道，从而解决远距离标定测试时接收光斑的信号较弱所导致的丢点问题，进而可以提升激光雷达的最强接收通道标定精确度。
示例性地，第一测距距离可以为：激光雷达中激光信号传输第一测距距离遇到目标或障碍物的距离。第二测距距离为不同于第一测距距离的任意测距距离。示例性地，第二测距距离可大于第一测距距离，或者，第二测距距离可小于第一测距距离。
如此，可以通过这种方式，减少在最强接收通道标定过程中较大测距距离和较小测距距离标定过程中的操作不方便或者容易引入误差的问题，从而减少了标定所需的测量次数，且提升了标定精确度。
其中，对上述接收参数的组成不做具体限定，该接收参数可以根据需要进行合理设置。
在一些实施例中，接收参数包括：激光信号具有第一测距距离时接收阵列上接收回波信号的第一接收角度和第一接收通道。根据接收参数，确定函数关系，包括以下至少之一：
第一种示例，根据多个发射角度的激光信号具有第一测距距离时对应的接收参数，如上述具有多个发射角度的激光信号，具有第一测距距离时接收阵列上接收回波信号的第一接收角度和第一接收通道，确定第一接收角度和第一接收通道之间的第一函数关系。其中，第一函数关系，可以为反映所有激光信号的回波信号的接收角度和接收通道的对应关系的函数关系，用于确定多个不同发射角度的激光信号具有第二测距距离时的第二接收通道。
具体的，可以根据多个不同发射角度确定出对应的多个第二接收角度，而将多个第二接收角度代入上述第一函数关系中，即可确定出第m激光信号具有第二测距距离时在接收阵列上的第二接收通道。
第二种示例，根据第m激光信号具有第一测距距离时对应的接收参数，确定第一接收角度和第一接收通道之间的第二函数关系。其中，第二函数关系，可以为反映第m激光信号的回波信号的接收角度和接收通道的对应关系的函数关系，用于根据第m激光信号具有第二测距距离对应的第二接收角度，确定第m激光信号具有第二测距距离时的第二接收通道。
具体的，同样可以根据第m激光信号的发射角度确定出第二接收角度，将第二接收角度代入上述第二函数关系中，即可确定出第m激光信号具有第二测距距离时在接收阵列上的第二接收通道。
这里，需要说明的是，上述两种计算方案中，第二种计算方案仅需要确定第m激光信号具有第一测距距离时的第一接收角度和第一接收通道，无需对所有激光信号的第一接收角度和第一接收通道均进行获取，可以降低采样量。
当然，在需要对所有激光信号具有第二测距距离时在接收阵列上的第二接收通道均进行获取时，则采用第一种计算方案更为便捷有效。
在一些实施例中，接收参数至少包括：第m激光信号具有第一测距距离时接收阵列上接收回波信号的第一接收通道。根据接收参数，确定函数关系，可以包括：
根据第一测距距离和第一接收通道，得到第一测距距离和第一接收通道之间的第三函数关系，其中，第三函数关系，用于根据第m激光信号的第二测距距离，确定第m激光信号具有第二测距距离时的第二接收通道。
在这些实施例中，与上述根据多个不同发射角度的激光信号或者第m激光信号对应的第一接收角度和第一接收通道，确定第一接收角度和第一接收通道的函数关系不同的，根据第一测距距离和第一接收通道，确定第一测距距离和第一接收通道的第三函数关系，根据第三函数关系和第二测距距离，同样能够实现获取第m激光信号具有第二测距距离时在接收阵列上的第二接收通道。
这是因为：对于第m激光信号而言，在测距距离确定的情况下，回波信号的接收通道仅与该第m激光信号的发射角度和接收角度有关，而在第m激光信号的发射角度确定的情况下，随着测距距离发生变化，第m激光信号的回波信号的接收角度就会发生变化，而通过确定第m激光信号具有第二测距距离时的回波信号的接收角度，即可确定出该第m激光信号具有第二测距距离时的回波信号的接收通道。
其中，对上述根据多个发射角度的激光信号具有第一测距距离时对应的接收参数，确定第一接收角度和第一接收通道之间的第一函数关系的具体确定方法不做限定。可以根据第一接收角度和第一接收通道之间的映射关系，对所有可能的第一接收角度和第一接收通道的函数关系进行估算或拟合，以得到第一接收角度和第一接收通道的第一函数关系。
在一些实施例中，根据多个发射角度的激光信号具有第一测距距离时对应的接收参数，确定第一接收角度和第一接收通道之间的第一函数关系，可以包括：
根据多个发射角度的激光信号具有第一测距距离时对应的接收参数(如第一接收角度和第一接收通道)，对第一接收角度和第一接收通道进行曲面拟合，得到第一函数关系。
在这些实施例中，可以拟合出所有发射角度的激光信号具有第一测距距离时的第一接收角度和第一接收通道的关系曲面，如此，即可得到所有可能的第一接收角度和第一接收通道的函数关系。在上述第m激光信号的测距距离发生变化时，随着第m激光信号的发射角度改变，同样能够计算出第m激光信号具有第二测距距离时的第二接收角度，而通过将第二接收角度代入上述拟合的曲面中，即可得到该第m激光信号具有第二测距距离时在接收阵列上的第二接收通道。
在一些实施例中，该方法还可以包括：
根据第m激光信号的发射角度，确定第m激光信号在具有第一测距距离时在发射坐标系中的第一坐标；
根据第一坐标，和预先确定的发射坐标系与接收坐标系之间的变换矩阵，确定第m激光信号在具有第一测距距离时在接收坐标系中的第二坐标；
根据第二坐标，确定第m激光信号在具有第一测距距离时在接收阵列上的第一接收角度。
在这些实施例中，通过采用坐标转换的方式，将第m激光信号具有第一测距距离时的目标物体在发射坐标系中的坐标，转换到第m激光信号具有第一测距距离时的目标物体在接收坐标系中的坐标，即可确定出第m激光信号具有第一测距距离时在接收阵列上的第一接收角度。而根据该第一接收角度，即可对第m激光信号的第一函数关系和第二函数关系中的至少一者进行确定，而根据该确定的函数关系，即可确定出第m激光信号在具有第二测距距离时在接收阵列上的第二接收通道。
在一些实施例中，第一坐标可以包括：第一坐标值、第二坐标值以及第三坐标值。第一坐标值为：第m激光信号沿发射角度达到等于第一测距距离的空间上在X轴上的投影值。第二坐标值为：第m激光信号沿发射角度达到等于第一测距距离的空间上在Y轴上的投影值。第三坐标值为：第m激光信号沿发射角度达到等于第一测距距离的空间上在Z轴上的投影值。
在这些实施例中，该第一坐标可以为在发射坐标系中的三维坐标。从而能够对第m激光信号具有第一测距距离时的目标物体在发射坐标系中的空间位置进行测量。进而通过坐标转换，即可获得第m激光信号具有第一测距距离时目标物体在接收坐标系中的空间位置，从而能够准确获取第m激光信号具有第一测距距离时目标物体的角度信息，进而能够为后续构建准确的函数关系提供可能，从而能够提高第m激光信号具有第二测距距离时的第二接收通道的预测准确度。
在一些实施例中，上述发射角度可以包括：第m激光信号具有第一测距距离时对应的发射点在发射坐标系中的方位角和俯仰角。
在这些实施例中，由于发射角度包括：第m激光信号具有第一测距距离时对应的发射点在发射坐标系中的方位角和俯仰角，因此，在将发射角度转换成接收角度时，可以获得第m激光信号具有第一测距距离时对应的发射点在接收坐标系中的方位角和俯仰角，从而可以构建关于接收通道、方位角和俯仰角的函数关系，进而能够根据第m激光信号具有第二测距距离时对应的第二接收角度的方位角和俯仰角信息，确定出第m激光信号具有第二测距距离时在接收阵列上的第二接收通道。
在此，以采用左右收发分置系统为例，对上述根据激光信号的接收参数，确定用于确定激光雷达的回波信号的接收通道的函数关系的具体原理进行说明。
如图4所示，θt(发射端激光信号对应的发射光线与法线之间的夹角)为已知激光信号(如可以为上述任意一个激光信号(如第m激光信号))的发射角度，T1为目标所在距离(如第一测距距离)对应的位置，记为x1位置，此时，接收阵列接收该第m激光信号的回波信号的接收角度(也即上述第一接收角度)记为θr1。基于左右收发分置系统，目标位于不同位置上时，激光信号的发射角度不变，但是因为目标位置发生变化，接收阵列接收该第m激光信号的回波信号的接收角度也会发生变化。如此，继续参照图4所示，假设目标的位置变化到T2，此时，目标所在距离(如第二测距距离)对应的位置记为x2位置，接收阵列接收该第m激光信号的回波信号的接收角度变化到θr2。
这时，目标在不同测距距离下的接收角度变化量的计算公式可以如下式(1)所示。
Δθ＝|θr1-θr2| (1)
所述θr1为目标所在距离的位置为x1位置时，接收阵列接收第m激光信号的回波信号的接收角度(也即第一接收角度)。所述θr2为目标所在距离的位置为x2位置时，接收阵列接收第m激光信号的回波信号的接收角度(也即第二接收角度)。
相对应地，如图5所示，为目标从位置x1变化到位置x2时，第m激光信号的回波信号的接收光斑在接收阵列上的入射位置和对应的接收通道的关系示意图。
由图5可知，随着目标为测距距离发生变化，发射角度为θt的第m激光信号被反射后的回波信号的接收光斑在接收阵列上的入射位置发生偏移后，第m激光信号在第二测距距离上的最强接收通道(也即上述第二接收通道)变为相邻接收通道。对于左右收发分置系统，接收光斑的接收通道偏移只发生在方位向，所以接收通道的变化也是在方位向才会发生。
基于以上，上述接收光斑在接收阵列上的位置偏移量与上述位置变化后第m激光信号的回波信号所对应的最强接收通道的对应关系的推导如流程图6所示。
具体的，根据接收阵列在第一方向(可以为方位向)上的尺寸和接收阵列沿第一方向的视场角可以计算出接收光斑随子视场沿第一方向的视场角每改变1个角度单位，接收光斑在接收阵列上的位移量R_Angle，具体计算公式如下式(2)所示：
R_Angle＝H/h (2)
在式(2)中，H表示接收阵列在第一方向(可以为方位向)的尺寸(也可以称为宽度)，单位可以为(μm)，h表示接收阵列沿第一方向的视场角，单位可以为(°)。
其中，第一方向可以为子视场的横向方向或纵向方向，在第一方向为子视场的横向方向的情况下，上述接收光斑的位置偏移量仅发生在方位向，在第一方向为子视场的纵向方向的情况下，上述接收光斑的位置偏移量仅发生在俯仰向。
在图5中，a表示接收光斑沿第一方向的尺寸(也可以称为宽度)，b为接收光斑在接收阵列上的位置偏移量，接收光斑的位置偏移量b和接收角度变化量Δθ之间的计算通用公式如下式(3)所示：
b＝H/h*Δθ (3)
将上述位置偏移量b转换成接收光斑在通道上的通道偏移量，以N*N阵列为例说明，H/N为每个APD通道在第一方向上尺寸。满足如下公式(4)所示：
Δθ(D)＝b*N/H (4)
以接收光斑在接收通道上的位置和两个接收通道之间的位置关系如图5所示为例，设两个接收通道之间的间距为M，位置偏移量b满足如下公式(5)所示：
b＝(a-M)/2 (5)
将上述公式(5)代入公式(4)，得到接收光斑在通道上的通道偏移量Δθ(D)如下公式(6)所示：
Δθ(D)＝N*(a-M)/2H (6)
基于此，位置变化后的第m激光信号的回波信号的理论最强接收通道APDth的计算公式可以如下式(7)所示：
APDth＝θ(D_T)+Δθ(D) (7)
在式(7)中，θ(D_T)表示目标所在距离对应的位置为x1位置时，发射角度为θt的第m激光信号的回波信号所对应的接收通道(也即第一接收通道)。
如此，通过上述式(7)的计算，即可得到目标所在距离对应的位置为x2位置时，发射角度为θt的第m激光信号的回波信号所对应的接收通道(也即第二接收通道)。
其中，需要说明的是，上述公式(6)仅是基于第m激光信号的回波信号的接收光斑在相邻的接收通道发生偏移进行的描述，本领域技术人员能够理解的是，当第m激光信号具有第二测距距离时，若第m激光信号的回波信号的接收光斑的理论最强通道变为第一接收通道的非相邻通道，则可以对公式(5)进行适当变形，以得到相应的第二接收通道。也就是说，对于公式(5)而言，(a-M)/2表示的是第m激光信号的回波信号的接收光斑在相邻的接收通道发生偏移时，接收光斑在接收通道上的位移偏移量。
基于以上，已经介绍了根据激光信号的接收参数，确定用于确定激光雷达的回波信号的接收通道的函数关系的具体原理。接下来，将对上述接收角度通过发射角度转换得到的具体示例进行说明。
在对上述接收角度通过发射角度转换得到的具体示例进行介绍之前，需要说明的是，上述第一接收角度可以根据通道训练后激光信号所对应的各扫描点测距结果转化得到。而第二接收角度则可以直接根据第m激光信号的发射角度转换得到。
然而，在第m激光信号的发射角度确定的情况下，上述第m激光信号的回波信号的接收角度均满足以下转换关系。
在以下的示例中，将以第m激光信号对位于第二测距距离处的目标物体进行测距为例，对第m激光信号具有第二测距距离时在接收阵列上的第二接收角度和发射角度之间的转换关系进行说明。
在此，以发射坐标系和接收坐标系均为三维坐标系为例进行说明。为了方便标注出坐标值和接收阵列所在平面的旋转角度，将发射坐标系和接收坐标系均表示为二维坐标系进行描述，可参见图7A所示。
在发射坐标系中，以发射端光心Tx坐标为坐标原点，该坐标原点的坐标为[0,0,0]。Rx为实际APD接收视场光阑中心在发射坐标系中的坐标，该坐标为[x,y,z]。
示例的，以实际APD接收视场光阑中心作为接收坐标系中的坐标原点，实际APD接收光平面(也即接收阵列所在平面)绕Z轴旋转，旋转角度为α，得到变换矩阵如下式(8)所示：
对于做完角度标定的激光雷达，发射角度为已知量，方位角阵列为Azimuth，俯仰角阵列为Elevation。
上述发射角度可以包括：第m激光信号具有第二测距距离时对应的发射点在发射坐标系中的方位角AT和俯仰角ET。
对于具有一定发射角度(如方位角为AT，俯仰角为ET)的第m激光信号的发射光线的矢量表示为式(9)：
Vec_T＝[sind(AT).*cosd(ET)，cosd(AT).*cosd(ET)，sind(ET)] (9)
在式(9)中，sind(AT).*cosd(ET)表示第m激光信号的发射光线在发射坐标系中的X轴上的矢量值，cosd(AT).*cosd(ET)表示第m激光信号的发射光线在发射坐标系中的Y轴上的矢量值，sind(ET)表示第m激光信号的发射光线在发射坐标系中的Z轴上的矢量值。
根据以上，可以得出：第m激光信号在第二测距距离时在发射坐标系中的坐标(如坐标P)的计算公式如下式(10)所示：
P＝D*Vec_T (10)
将式(9)代入上式(10)得到如下式(11)所示：
P＝[Dsind(AT).*cosd(ET)，Dcosd(AT).*cosd(ET)，Dsind(ET)] (11)
在式(11)中，坐标P包括：第一坐标值Dsind(AT).*cosd(ET)、第二坐标值Dcosd(AT).*cosd(ET)以及第三坐标值Dsind(ET)。
第一坐标值Dsind(AT).*cosd(ET)为：第m激光信号具有发射角度(AT，ET)达到等于第二测距距离D的空间上在X轴上的投影坐标。
第二坐标值Dcosd(AT).*cosd(ET)为：第m激光信号具有发射角度(AT，ET)达到等于第二测距距离D的空间上在Y轴上的投影坐标。
第三坐标值Dsind(ET)为：第m激光信号具有发射角度(AT，ET)时达到等于第二测距距离D的空间上在Z轴上的投影坐标。
将第m激光信号在具有第二测距距离时在发射坐标系中的接收光线(其传播路径可以用坐标P和接收坐标系中坐标原点之间的连线来表示)，旋转变换到接收坐标系中，得到如下式(12)所示：
Vec_R＝MRx*P*Rx (12)
在式(12)中，Vec_R表示目标在第二测距距离下在接收坐标系中的坐标。
求解上式(12)接收坐标系中的俯仰角ER和方位角AR分别为如下式(13)和式(14)所示：
ER＝arcsin(VecR(3)) (13)
AR＝arcsin(VecR(1)/cos(ER)) (14)
如此，即可得到第m激光信号在具有第二测距距离时在接收阵列上的第二接收角度，该第二接收角度包括俯仰角ER和方位角AR。
基于以上，即可建立对应的方位角、俯仰角与接收通道之间的映射关系，该映射关系如下式(15)所示：
Channel_fit＝f(AR，ER，Channel(D_T))； (15)
如此，通过将第二测距距离D的第二接收角度代入上式(15)中，即可得到第m激光信号具有第二测距距离时在接收阵列上的第二接收通道。从而可以不经过标定测试即可得到最强接收通道表。
在一些实施例中，根据第一接收角度和第一接收通道之间的对应关系，确定激光雷达的激光信号的第一接收角度和第一接收通道之间的第一函数关系，可以包括：
根据第一接收角度和第一接收通道之间的对应关系，对激光雷达的激光信号的第一接收角度和第一接收通道进行曲面拟合，得到第一接收角度和第一接收通道之间的第一函数关系。
在这些实施例中，通过利用第一接收角度和第一接收通道的对应关系，对激光信号的第一接收角度和第一接收通道进行曲面拟合，即可得到任意接收角度的回波信号所对应的接收通道，从而可以对第m激光信号的回波信号在任意接收角度下的接收通道进行计算，无需对第m激光信号在需要预测的距离下的接收通道均进行标定测试。
如图7B所示，示出了对激光信号的第一接收角度和第一接收通道进行拟合的曲面图。在该图中，x表示方位角，y表示俯仰角，z表示接收通道的通道号。
这里，需要说明的是，对于上述曲面拟合后得到的接收通道可能会存在所对应的通道号为小数的情况，此时，需要对非整数的通道号进行向上取整处理。
以上，介绍了本公开实施例提供的激光雷达的接收通道的标定方法，在该标定方法中，仅采用与第一测距距离相匹配的标定板进行标定测试，然后根据标定测试结果，即可确定出接收通道和接收角度之间的函数关系，如此，在需要对第m激光信号的第二接收通道进行标定时，仅需要得到第二接收角度，将第二接收角度代入上述函数关系中即可，无需采用与第二测距距离相匹配的标定板进行标定测试，可以减少相关技术中标定测试的次数和标定过程，同时，还能够解决相关技术中在远距离标定测试时，激光信号被反射回的接收光斑能量较弱而容易发生点云丢失的问题，采用近距离标定测试得到的接收通道和接收角度的映射关系，即可对远距离的接收通道进行预测，从而能够使激光雷达在远距离时仍然能够实现精确测距，避免发生丢点，提升激光雷达的极限测距能力。
接下来，本公开的实施例将通过具体示例对激光雷达的接收通道标定方法进行说明。
在该示例中，如图8所示，该标定方法可以包括如下步骤：
S801、确定已知目标距离。
S802、在已知目标距离下，进行通道训练。
S803、得到已知目标距离下的最强接收通道表。
S804、确定不同发射角度的激光信号在已知目标距离下在发射坐标系中的坐标。
S805、进行坐标转换。
S806、确定不同发射角度的激光信号在已知目标距离下在接收坐标系中的坐标，得到接收角度。
S807、根据接收角度和最强接收通道表，得到接收角度和接收通道的映射关系。
S808、曲面拟合，得到接收角度和接收通道的函数关系。
S809、确定需要预测目标距离。
S810、根据已知目标距离下各个扫描线在不同发射角度下在发射坐标系中的坐标，和该预测目标距离，进行坐标转换。
S811、得到预测目标距离下各个扫描线在不同发射角度下在接收坐标系中的坐标，根据该坐标得到预测接收角度。
S812、根据曲面拟合得到的函数关系和预测接收角度，得到预测最强接收通道表。
如此，即可完成对预测目标距离下的最强接收通道预测。
在该示例中，如9所示，采用标定测试，对第m激光信号具有第一测距距离时的接收通道进行训练的步骤可以参见如下步骤所示：
S901、开始。
S902、固定设备增益，使得所有扫描线对应的激光信号的放大倍数相同，接收信号强度可以统一判断标准。
S903、训练过程中根据预设通道表(list)中通道号的顺序遍历切换所有接收通道。
S904、初始位置i＝0，根据循环更新。
S905、当i小于或等于list中最大通道号时，进入S906，当i大于list中最大通道号时，提出出错流程结束。
S906、切换APD通道到i通道号对应的通道。
S907、接收所有扫描线对应激光信号被反射回的回波光束，并获得对应的回波信号。
S908、通过回波信号获得所有扫描线对应的回波信号的脉宽值。
S909、将通道号、激光信号的点号和对应的脉宽值存入预设表中。
S910、当i等于list中最大通道号时，进入S911，当i不等于list中最大通道号时时，将i＝i+1返回步骤S904。
S911、形成所有扫描线对应的点号(如一个发射角度对应一个点号)脉宽值-APD通道号表格，形成最终的所有点号-通道号的表格，内容为各个点号在不同通道号下的脉宽值。
S912、遍历所有点号，如初始点号j＝0时，根据循环更新。
S913、选出当前点号脉宽值最大的APD通道，作为当前点号的最强接收通道。
S914、当j等于最大点号时，进入步骤S915，当j不等于最大点号时，将j＝j+1并返回步骤S912。
S915、形成最强接收通道表。
S916、结束。
如此，即完成了第m激光信号具有第一测距距离时的接收通道的标定测试过程。
本公开的一些实施例提供一种激光雷达的接收通道确定方法，如图10所示，包括：
S104，获取根据上述所述的激光雷达的接收通道标定方法的标定结果；
S105，获取激光雷达发射的激光信号的发射角度以及探测距离；
S106，根据标定结果、探测距离和激光雷达发射的激光信号的发射角度，确定激光雷达的激光信号具有探测距离时对应的接收通道。
其中，标定结果是指根据上述接收通道标定方法得到的用于确定激光雷达的回波信号的接收通道的函数关系。也即，该函数关系可以是激光信号的第一接收角度和第一接收通道的第一函数关系。
在同一个激光雷达中，根据接收角度和接收通道之间具有对应关系，而根据上述第一接收角度和第一接收通道的第一函数关系，即可确定出激光雷达的接收角度和接收通道的函数关系。而根据获取的探测距离下的发射角度和探测距离，将发射角度根据上述转换，即可得到在该探测距离下的接收角度。而根据该激光雷达的接收角度和接收通道的函数关系，以及在该探测距离下的接收角度，即可得到在该探测距离下激光信号的接收通道。而利用这些接收通道对相应的激光信号的回波信号进行接收和计算，即可对目标物体位于该待测距离下反射的回波信号进行更好地接收，并且能够确保所接收的回波信号均为每个激光信号所对应的能量值最高的回波信号，从而能够对目标物体进行精确测距，避免发生丢点，进而能够提高点云效果，对目标物体进行精准识别。
尤其是对于探测距离较远的目标物体，随着探测距离越远，目标物体反射回的回波信号的能量值越低，而经过上述计算确定的函数关系，即可确定该目标物体的回波信号的最强接收通道，从而在对应的最强接收通道接收到回波信号时即可认定该探测距离处具有目标物体，从而能够对任意目标物体进行准确探测。而相对应地，在确定该目标物体的回波信号的最强接收通道后，可以及时将与回波信号对应的接收通道开启以预备对该回波信号进行接收。与相关技术中需要采用标定板位于探测距离下确定最强接收通道相比，一方面能够减少探测距离较远所带来的信号衰减，使得标定不准确或者无法进行的问题，另一方面，能够减少标定板场景搭建复杂的问题，并能够提高标定效率，减少环境干扰等造成的标定误差等。另外，在探测过程中，可以根据实时的探测结果对回波信号的接收通道进行确定，并及时对接收通道进行开启以实时接收对应的回波信号，从而能够提高该激光雷达探测的实时性、及时性和准确性。
如图11所示，本公开的实施例提供一种激光雷达的接收通道标定装置110，包括：
第一确定模块111，用于基于标定测试，确定激光信号具有第一测距距离时接收阵列上接收回波信号的接收参数；
第二确定模块112，用于根据接收参数，确定函数关系，其中，函数广西用于确定激光雷达的回波信号的接收通道；
第三确定模块113，用于根据具有第二测距距离的第m激光信号的发射角度以及函数关系，确定第m激光信号具有第二测距距离时在接收阵列上的第二接收通道；其中，第二测距距离不同于第一测距距离，m大于或等于1小于或等于激光雷达中激光信号的总个数。
在一些实施例中，接收参数包括：激光信号具有第一测距距离时接收阵列上接收回波信号的第一接收角度和第一接收通道；第二确定模块，具体用于执行如下至少之一：
根据多个发射角度的激光信号具有第一测距距离时对应的接收参数，确定第一接收角度和第一接收通道之间的第一函数关系，其中，第一函数关系，用于确定多个不同发射角度的激光信号具有第二测距距离时的第二接收通道；
根据第m激光信号具有第一测距距离时对应的接收参数，确定第一接收角度和第一接收通道之间的第二函数关系，其中，第二函数关系，用于根据第m激光信号具有第二测距距离对应的第二接收角度，确定第m激光信号具有第二测距距离时的第二接收通道。
在一些实施例中，接收参数至少包括：第m激光信号具有第一测距距离时接收阵列上接收回波信号的第一接收通道；
第二确定模块，具体用于，
根据第一测距距离和第一接收通道，得到第一测距距离和第一接收通道之间的第三函数关系，其中，第三函数关系，用于根据第m激光信号的第二测距距离，确定第m激光信号具有第二测量距离时的第二接收通道。
在一些实施例中，如图11所示，该装置还包括：第四确定模块114、第五确定模块115和第六确定模块116；
其中，第四确定模块114，用于根据第m激光信号的发射角度，确定第m激光信号在具有第一测距距离时在发射坐标系中的第一坐标；
第五确定模块115，用于根据第一坐标，和预先确定的发射坐标系与接收坐标系之间的变换矩阵，确定第m激光信号在具有第一测距距离时在接收坐标系中的第二坐标；
第六确定模块116，用于根据第二坐标，确定第m激光信号在具有第一测距距离时在接收阵列上的第一接收角度。
在一些实施例中，上述第一确定模块111、第二确定模块112、第三确定模块113、第四确定模块114、第五确定模块115和第六确定模块116可为程序模块；程序模块被处理器执行之后，实现上述各个模块的功能。
在另一些实施例中，第一确定模块111、第二确定模块112、第三确定模块113、第四确定模块114、第五确定模块115和第六确定模块116可为软硬结合模块；软硬结合模块包括但不限于各种可编程阵列；可编程阵列包括但不限于：现场可编程阵列和/或复杂可编程阵列。
在又一些实施例中，第一确定模块111、第二确定模块112、第三确定模块113、第四确定模块114、第五确定模块115和第六确定模块116可为纯硬件模块，纯硬件模块包括但不限于专用集成电路。
在一些实施例中，第一坐标包括：第一坐标值、第二坐标值以及第三坐标值；第一坐标值为：第m激光信号沿发射角度达到等于第一测距距离的空间上在X轴上的投影值；第二坐标值为：第m激光信号沿发射角度达到等于第一测距距离的空间上在Y轴上的投影值；第三坐标值为：第m激光信号沿发射角度达到等于第一测距距离的空间上在Z轴上的投影值。
本公开的实施例提供一种激光雷达的接收通道确定装置120，如图12所示，包括：
如上所述的接收通道标定装置110；
第一获取模块121，用于获取根据上述所述的激光雷达的接收通道标定方法的标定结果；
第二获取模块122，用于获取激光雷达发射的激光信号的发射角度以及探测距离；
第七确定模块123，用于根据标定结果、探测距离和激光雷达发射的激光信号的发射角度，确定激光雷达的激光信号具有探测距离时对应的接收通道。
本公开的实施例提供一种激光雷达，包括：处理器和存储器，存储器用于存储处理器可执行指令，处理器被配置为执行如上所述的激光雷达异常检测方法。
在一些实施例中，该激光雷达可以包括发射激光信号的发射器和接收回波信号的接收阵列。
在一些实施例中，处理器可以与发射器和多个接收通道电连接，用于控制发射器发射激光信号，以及根据接收通道接收到的目标信号进行测距。
在一些实施例中，处理器可包括各种具有控制功能的芯片和/或电路。
例如，该处理器可包括转换电路，用于将接收通道基于接收回波信号产生的光电流转换为光电压；放大电路，与转换电路连接，用于放大光电压，处理电路，与放大电路连接，并根据转换的光电压，确定回波信号的接收时刻等用于测距的信息。
本公开的一些实施例提供一种车辆，包括：前述任意一个实施例提供的激光雷达。
该车辆可为自动驾驶车辆或者辅助驾驶车辆。激光雷达，用于车辆在行驶运动过程中的测距。
在一些实施例中，车辆还包括：驱动系统、运动底盘和架等；车架安装在运动底盘上，激光雷达安装在车架上。驱动系统，用于控制根据激光雷达的测距，驱动运动底盘运动。
本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序；所述计算机程序配置为被处理器执行时，能够实现前述任意技术方案提供的扫描器异常检测方法，示例性地，该处理器通过执行计算机程序，可以实现图1所示的方法。
本领域技术人员可以理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种激光雷达的接收通道标定方法，其特征在于，所述方法包括：
基于标定测试，确定激光信号具有第一测距距离时接收阵列上接收回波信号的接收参数；
根据所述接收参数，确定函数关系；其中，所述函数关系，用于确定激光雷达的回波信号的接收通道；
根据具有第二测距距离的第m激光信号的发射角度以及所述函数关系，确定所述第m激光信号具有第二测距距离时在所述接收阵列上的第二接收通道；其中，所述第二测距距离不同于所述第一测距距离，所述m大于或等于1小于或等于所述激光雷达中激光信号的总个数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收参数包括：所述激光信号具有所述第一测距距离时所述接收阵列上接收回波信号的第一接收角度和第一接收通道；
所述根据所述接收参数，确定函数关系，包括以下至少之一：
根据多个发射角度的所述激光信号具有所述第一测距距离时对应的所述接收参数，确定所述第一接收角度和所述第一接收通道之间的第一函数关系，其中，所述第一函数关系，用于确定多个不同发射角度的所述激光信号具有所述第二测距距离时的第二接收通道；
根据所述第m激光信号具有所述第一测距距离时对应的所述接收参数，确定所述第一接收角度和所述第一接收通道之间的第二函数关系，其中，所述第二函数关系，用于根据所述第m激光信号具有所述第二测距距离对应的第二接收角度，确定所述第m激光信号具有第二测距距离时的第二接收通道。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收参数至少包括：第m激光信号具有第一测距距离时所述接收阵列上接收回波信号的第一接收通道；
所述根据所述接收参数，确定函数关系，包括：
根据所述第一测距距离和所述第一接收通道，得到所述第一测距距离和所述第一接收通道之间的第三函数关系，其中，所述第三函数关系，用于根据所述第m激光信号的第二测距距离，确定所述第m激光信号具有第二测距距离时的第二接收通道。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据多个发射角度的所述激光信号具有所述第一测距距离时对应的所述接收参数，确定所述第一接收角度和所述第一接收通道之间的第一函数关系，包括：
根据多个发射角度的所述激光信号具有所述第一测距距离时对应的所述接收参数，对所述第一接收角度和所述第一接收通道进行曲面拟合，得到所述第一函数关系。
5.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述第m激光信号的发射角度，确定所述第m激光信号在具有第一测距距离时在发射坐标系中的第一坐标；
根据所述第一坐标，和预先确定的所述发射坐标系与接收坐标系之间的变换矩阵，确定所述第m激光信号在具有所述第一测距距离时在所述接收坐标系中的第二坐标；
根据所述第二坐标，确定所述第m激光信号在具有第一测距距离时在所述接收阵列上的第一接收角度。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述第一坐标包括：第一坐标值、第二坐标值以及第三坐标值；
所述第一坐标值为：所述第m激光信号沿所述发射角度达到等于第一测距距离的空间上在X轴上的投影值；
所述第二坐标值为：所述第m激光信号沿所述发射角度达到等于第一测距距离的空间上在Y轴上的投影值；
所述第三坐标值为：所述第m激光信号沿所述发射角度达到等于第一测距距离的空间上在Z轴上的投影值。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述发射角度包括：所述第m激光信号具有第一测距距离时对应的发射点在所述发射坐标系中的方位角和俯仰角。
8.一种激光雷达的接收通道确定方法，其特征在于，包括：
获取根据权利要求1～7任一项所述的激光雷达的接收通道标定方法的标定结果；
获取所述激光雷达发射的激光信号的发射角度以及探测距离；
根据所述标定结果、所述探测距离和所述激光雷达发射的激光信号的发射角度，确定所述激光雷达的所述激光信号具有所述探测距离时对应的接收通道。
9.一种激光雷达的接收通道标定装置，其特征在于，所述装置包括：
第一确定模块，用于基于标定测试，确定激光信号具有第一测距距离时接收阵列上接收回波信号的接收参数；
第二确定模块，用于根据所述接收参数，确定函数关系，其中，所述函数关系，用于确定激光雷达的回波信号的接收通道；
第三确定模块，用于根据具有第二测距距离的第m激光信号的发射角度以及所述函数关系，确定所述第m激光信号具有第二测距距离时在所述接收阵列上的第二接收通道；其中，所述第二测距距离不同于所述第一测距距离，所述m大于或等于1小于或等于所述激光雷达中激光信号的总个数。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述接收参数包括：所述激光信号具有所述第一测距距离时所述接收阵列上接收回波信号的第一接收角度和第一接收通道；
第二确定模块，具体用于执行如下至少之一：
根据多个发射角度的所述激光信号具有所述第一测距距离时对应的所述接收参数，确定所述第一接收角度和所述第一接收通道之间的第一函数关系，其中，所述第一函数关系，用于确定多个不同发射角度的所述激光信号具有所述第二测距距离时的第二接收通道；
根据所述第m激光信号具有所述第一测距距离时对应的所述接收参数，确定所述第一接收角度和所述第一接收通道之间的第二函数关系，其中，所述第二函数关系，用于根据所述第m激光信号具有所述第二测距距离对应的第二接收角度，确定所述第m激光信号具有第二测距距离时的第二接收通道。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，
所述接收参数至少包括：第m激光信号具有第一测距距离时所述接收阵列上接收回波信号的第一接收通道；
所述第二确定模块，具体用于，
根据所述第一测距距离和所述第一接收通道，得到所述第一测距距离和所述第一接收通道之间的第三函数关系，其中，所述第三函数关系，用于根据所述第m激光信号的第二测距距离，确定所述第m激光信号具有第二测量距离时的第二接收通道。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第四确定模块、第五确定模块和第六确定模块；
其中，所述第四确定模块，用于根据所述第m激光信号的发射角度，确定所述第m激光信号在具有第一测距距离时在发射坐标系中的第一坐标；
所述第五确定模块，用于根据所述第一坐标，和预先确定的所述发射坐标系与接收坐标系之间的变换矩阵，确定所述第m激光信号在具有所述第一测距距离时在所述接收坐标系中的第二坐标；
所述第六确定模块，用于根据所述第二坐标，确定所述第m激光信号在具有第一测距距离时在所述接收阵列上的第一接收角度。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，
所述第一坐标包括：第一坐标值、第二坐标值以及第三坐标值；
所述第一坐标值为：所述第m激光信号沿所述发射角度达到等于第一测距距离的空间上在X轴上的投影值；
所述第二坐标值为：所述第m激光信号沿所述发射角度达到等于第一测距距离的空间上在Y轴上的投影值；
所述第三坐标值为：所述第m激光信号沿所述发射角度达到等于第一测距距离的空间上在Z轴上的投影值。
14.一种激光雷达的接收通道确定装置，其特征在于，包括：
如权利要求9～13任一项所述的接收通道标定装置；
第一获取模块，用于获取根据权利要求1～7任一项所述的激光雷达的接收通道标定方法的标定结果；
第二获取模块，用于获取所述激光雷达发射的激光信号的发射角度以及探测距离；
第七确定模块，用于根据所述标定结果、所述探测距离和所述激光雷达发射的激光信号的发射角度，确定所述激光雷达的所述激光信号具有所述探测距离时对应的接收通道。
15.一种激光雷达，其特征在于，包括：处理器和存储器，存储器用于存储处理器可执行指令，所述处理器被配置为执行如权利要求1～8任一项所述的方法。
16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序；所述计算机程序配置为被处理器执行时，能够实现如权利要求1～8任一项所述的方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210813686.0A CN117420530A (zh) | 2022-07-11 | 2022-07-11 | 接收通道标定、确定方法及装置、激光雷达及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210813686.0A CN117420530A (zh) | 2022-07-11 | 2022-07-11 | 接收通道标定、确定方法及装置、激光雷达及存储介质 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117420530A true CN117420530A (zh) | 2024-01-19 |
Family
ID=89523501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210813686.0A Pending CN117420530A (zh) | 2022-07-11 | 2022-07-11 | 接收通道标定、确定方法及装置、激光雷达及存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117420530A (zh) |
-
2022
- 2022-07-11 CN CN202210813686.0A patent/CN117420530A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9046599B2 (en) | Object detection apparatus and method | |
| US11977167B2 (en) | Efficient algorithm for projecting world points to a rolling shutter image | |
| CN109490908B (zh) | 一种线扫描激光雷达及扫描方法 | |
| US20210336566A1 (en) | Ranging apparatus and scan mechanism thereof, control method, and mobile platform | |
| WO2021081998A1 (zh) | 激光雷达系统的校准方法及校准装置、介质及测距设备 | |
| US20210333375A1 (en) | Time measurement correction method and device | |
| CN114152935B (zh) | 一种雷达外参标定精度的评估方法、装置及设备 | |
| CN112379354B (zh) | 一种mems扫描激光雷达系统的时间误差自标定方法 | |
| CN114585879A (zh) | 位姿估计的方法和装置 | |
| US20220120899A1 (en) | Ranging device and mobile platform | |
| CN114509744B (zh) | 一种激光雷达的测距检测率的评估方法、装置及设备 | |
| CN112752986A (zh) | 雷达测距方法和装置 | |
| WO2020154980A1 (zh) | 一种探测装置外参数标定方法、数据处理装置和探测系统 | |
| JP4862300B2 (ja) | レーザ測距装置 | |
| CN117420530A (zh) | 接收通道标定、确定方法及装置、激光雷达及存储介质 | |
| CN111902732A (zh) | 一种探测装置初始状态标定方法及装置 | |
| CN111712734A (zh) | 一种激光测距装置及移动平台 | |
| CN116047481A (zh) | 矫正点云数据畸变方法、装置、设备及存储介质 | |
| WO2022256976A1 (zh) | 稠密点云真值数据的构建方法、系统和电子设备 | |
| US20210341588A1 (en) | Ranging device and mobile platform | |
| CN113508310B (zh) | 一种探测方法及装置 | |
| US20220113419A1 (en) | LIDAR Based Stereo Camera Correction | |
| CN1322306C (zh) | 空间运动物体位姿的动态测量装置及方法 | |
| WO2020147121A1 (zh) | 雨量测量方法、探测装置、可读存储介质 | |
| CN111670568A (zh) | 数据同步方法、分布式雷达系统及可移动平台 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |