CN117872343A - 测距方法及装置、设备、存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种测距方法及装置、设备、存储介质。本申请的技术方案中,测距装置首先获取与目标物体对应的至少两个目标信号,然后根据至少两个目标信号,确定目标物体与测距装置的目标距离范围,以及根据与各个目标信号对应的测量距离,确定目标距离分辨率,该目标距离分辨率小于与任意一个采样频率对应的距离分辨率,最后根据目标距离范围和目标距离分辨率,确定测距装置与目标物体之间的真实距离。本申请的测距方法中,通过不同的采样频率采集至少两个目标信号,进而计算目标距离范围和目标距离分辨率,最终确定测距装置与目标物体之间的真实距离,可以提高测距的准确度。
Description
技术领域
本申请实施例涉及测距技术领域,涉及但不限于一种测距方法及装置、设备、存储介质。
背景技术
在测距技术领域中,大多采用雷达或者声波等方式来进行测距,且在测距的过程中,采集从目标物体反射回来的信号往往基于某种固定的采样频率。
然而,目前相关技术中,采用固定的采样频率采集从目标物体反射回来的信号,进而计算测距装置与目标物体之间的距离的方式,误差较大,导致测距精度不够准确。
因此,如何提高测距的准确度,是一个亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例提供的测距方法及装置、设备、存储介质,能够提高测距的准确度。本申请实施例提供的测距方法及装置、设备、存储介质是这样实现的:
本申请实施例提供的测距方法,应用于测距装置,所述方法包括:获取与目标物体对应的至少两个目标信号,所述至少两个目标信号是在所述测距装置发射信号后,通过不同的采样频率采集所述目标物体反射回来的信号得到的;根据所述至少两个目标信号,确定所述目标物体与所述测距装置的目标距离范围;根据与各个目标信号对应的测量距离,确定目标距离分辨率,所述目标距离分辨率小于与任意一个采样频率对应的距离分辨率;根据所述目标距离范围和所述目标距离分辨率,确定所述测距装置与所述目标物体之间的真实距离。
在一些实施例中,所述根据与各个目标信号对应的测量距离,确定目标距离分辨率,包括:根据任意两个目标信号对应的测量距离之间的差值,得到至少一个距离差值;根据所述至少一个距离差值,确定所述目标距离分辨率,所述目标距离分辨率为所述至少一个距离差值中的其中一个距离差值。
在一些实施例中,所述至少一个距离差值为所述任意两个目标信号对应的测量距离之间的差值,或所述任意两个目标信号对应的测量距离之间的差值与最小距离分辨率的差值,所述最小距离分辨率为与所述各个目标信号对应的距离分辨率中的最小值。
在一些实施例中,所述根据所述至少一个距离差值,确定所述目标距离分辨率,包括:确定所述至少一个距离差值中的任意一个距离差值为所述目标距离分辨率;或,确定所述至少一个距离差值中的最小的距离差值为所述目标距离分辨率。
在一些实施例中,所述根据任意两个目标信号对应的测量距离之间的差值,得到至少一个距离差值,包括:在计算得到所述任意两个目标信号对应的测量距离之间的差值中的目标差值小于阈值的情况下,确定所述目标差值为所述至少一个距离差值,所述阈值为所述最小距离分辨率的一半。
在一些实施例中,所述根据所述至少两个目标信号,确定所述目标物体与所述测距装置的目标距离范围,包括:根据所述至少两个目标信号中每个目标信号对应的速度和所述每个目标信号对应的采样频率,计算得到至少两个所述目标物体与所述测距装置之间的测量距离;根据所述至少两个所述目标物体与所述测距装置之间的测量距离中的最大值和最小值,确定所述目标距离范围。
在一些实施例中,所述根据所述目标距离范围和所述目标距离分辨率,确定所述测距装置与所述目标物体之间的真实距离,包括:确定目标倍数,所述目标距离分辨率与所述目标倍数的乘积位于所述目标距离范围内;确定所述目标距离分辨率与所述目标倍数的乘积为所述真实距离。
本申请实施例提供的测距装置,包括:获取模块,用于获取与目标物体对应的至少两个目标信号,所述至少两个目标信号是在所述测距装置发射信号后,通过不同的采样频率采集所述目标物体反射回来的信号得到的;确定模块,用于根据所述至少两个目标信号,确定所述目标物体与所述测距装置的目标距离范围;所述确定模块,还用于根据与各个目标信号对应的测量距离,确定目标距离分辨率,所述目标距离分辨率小于与任意一个采样频率对应的距离分辨率;所述确定模块,还用于根据所述目标距离范围和所述目标距离分辨率,确定所述测距装置与所述目标物体之间的真实距离。
在一些实施例中,所述确定模块具体用于:根据任意两个目标信号对应的测量距离之间的差值,得到至少一个距离差值;根据所述至少一个距离差值,确定所述目标距离分辨率,所述目标距离分辨率为所述至少一个距离差值中的其中一个距离差值。
在一些实施例中,所述至少一个距离差值为所述任意两个目标信号对应的测量距离之间的差值,或所述任意两个目标信号对应的测量距离之间的差值与最小距离分辨率的差值,所述最小距离分辨率为与所述各个目标信号对应的距离分辨率中的最小值。
在一些实施例中,所述确定模块具体用于:确定所述至少一个距离差值中的任意一个距离差值为所述目标距离分辨率;或,确定所述至少一个距离差值中的最小的距离差值为所述目标距离分辨率。
在一些实施例中,所述确定模块,还用于在计算得到所述任意两个目标信号对应的测量距离之间的差值中的目标差值小于阈值的情况下,确定所述目标差值为所述至少一个距离差值,所述阈值为所述最小距离分辨率的一半。
在一些实施例中,所述确定模块具体用于:根据所述至少两个目标信号中每个目标信号对应的速度和所述每个目标信号对应的采样频率,计算得到至少两个所述目标物体与所述测距装置之间的测量距离;根据所述至少两个所述目标物体与所述测距装置之间的测量距离中的最大值和最小值,确定所述目标距离范围。
在一些实施例中,所述确定模块具体用于:确定目标倍数,所述目标距离分辨率与所述目标倍数的乘积位于所述目标距离范围内;确定所述目标距离分辨率与所述目标倍数的乘积为所述真实距离。
本申请实施例提供的计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现本申请实施例所述的测距方法。
本申请实施例提供的计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例提供的所述的测距方法。
本申请实施例所提供的测距方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质中,通过不同的采样频率采集至少两个目标信号,进而计算目标距离范围和目标距离分辨率,最终确定测距装置与目标物体之间的真实距离,可以提高测距的准确度,解决背景技术中所提出的技术问题。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,这些附图示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于说明本申请的技术方案。
图1为本申请一个实施例提供的雷达测距的原理示意图;
图2为本申请一个实施例提供的实际的距离范围示意图;
图3为本申请一个实施例提供的应用场景示意图;
图4为本申请一个实施例提供的测距方法的实现流程示意图;
图5为本申请另一个实施例提供的测距方法的实现流程示意图;
图6为本申请一个实施例提供的第一采样频率和第二采样频率对应的场景示意图;
图7为本申请一个实施例提供的测距装置的结构性示意图;
图8为本申请一个实施例提供的计算机设备的结构性示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请的具体技术方案做进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请,但不用来限制本申请的范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的,不是旨在限制本申请。
在以下的描述中,涉及到“一些实施例”,其描述了所有可能实施例的子集,但是可以理解,“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集,并且可以在不冲突的情况下相互结合。
需要指出,本申请实施例所涉及的术语“第一\第二\第三”用以区别类似或不同的对象,不代表针对对象的特定排序,可以理解地,“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序,以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。
在测距技术领域中,大多采用雷达或者声波等方式来进行测距。
示例性地,以雷达测距为例,请参考图1,为本申请一个实施例提供的雷达测距的原理示意图,如图1所示,雷达101发射电磁波信号至目标物体102,其中,电磁波信号从雷达101到达目标物体102的时间为t1,从目标物体102返回雷达101的时间为t2。
在目前相关技术中,采集从目标物体102反射回来的电磁波信号通常基于某种固定的采样频率,例如假设采样频率为Fs,那么采样间隔T为1/Fs,则对于t1来说,t1=n1T,n1为大于或等于0的整数,对于t2来说,t2=n2T,n2为大于或等于0的整数;假设电磁波信号的传播速度为V,则雷达101和目标物体102之间的距离d可以表示为如下所示:
d=(t1+t2)*V/2=(n1+n2)*T*V/2=(n1+n2)*V/(Fs*2)。
其中,令n=n1+n2,n为大于或等于0的整数,则d=nV/(Fs*2)。
因此,可以得到距离精度r为V/(Fs*2),也即距离分辨率r为V/(Fs*2),相应地,雷达101和目标物体102之间的距离d为距离分辨率的整数倍。
然而,目前相关技术中,采用固定的采样频率采集从目标物体反射回来的信号,进而计算雷达与目标物体之间的距离的方式,受固定采样频率的影响,误差较大,导致测距精度不够准确。
示例性地,以光测距为例,假设光速为3*108米/秒(m/s),固定的采样频率为1G赫兹(Hz),目标距离d的范围为[3,3.15)m,即3<=d<3.15,其中,“[]”表示闭区间,也即数值范围的最小值和最大值,“()”表示开区间;则根据固定的采样频率和光速可以得到距离分辨率r为V/(Fs*2)=0.15m,基于该距离分辨率,可以得到测量距离为3m。
然而,在目标距离范围为[3,3.15)m时,实际的距离还可能在3m至3.15m之间,也就是如图2中所示的圆环区域,如图2所示,假设光是从圆环的中心发射出来的,不限制发射光的方向,则图2中所示的圆环区域的范围为3m至3.15m之间,也就是说,图2中的圆环区域均可能是目标物体的实际范围,同时,如果结合角度信息,则是图中圆环某个角度范围的部分;而采用目前相关技术中的测距方法得不到3m至3.15m之间的测量数据。
因此,如何提高测距的准确度,是一个亟待解决的问题。
有鉴于此,本申请实施例提供一种测距方法,该方法应用于测距装置,该方法具体包括:测距装置首先获取与目标物体对应的至少两个目标信号,该至少两个目标信号是在测距装置发射信号后,通过不同的采样频率采集目标物体反射回来的信号得到的,然后根据至少两个目标信号,确定目标物体与测距装置的目标距离范围,以及根据与各个目标信号对应的测量距离,确定目标距离分辨率,该目标距离分辨率小于与任意一个采样频率对应的距离分辨率,最后根据目标距离范围和目标距离分辨率,确定测距装置与目标物体之间的真实距离。本申请的测距方法中,通过不同的采样频率采集至少两个目标信号,进而计算目标距离范围和目标距离分辨率,最终确定测距装置与目标物体之间的真实距离,可以提高测距的准确度。
示例性地,图3为本申请一个实施例提供的应用场景示意图。如图3所示,该应用场景包括测距装置301和目标物体302,通过测距装置301发射信号至目标物体302并反射回来,然后结合传播时间来确定测距装置301和目标物体302之间的距离。
其中,测距装置301可以是发送和接收信号的装置,不特指上述图1中所示的雷达101这种产品,只要是具有收发信号的功能装置即可。信号可以是光,电磁波,声波等各种各样的信号。目标物体302指的是被探测的物体,也相当于图1中所示的目标物体102。
为了使本申请的目的、技术方案更加清楚直观,下面将结合附图及实施例,对本申请实施例提供的测距方法及装置、设备、存储介质进行详细说明。应理解,此处所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。
请参考图4,为本申请一个实施例提供的测距方法的实现流程示意图。该方法可以应用于如图3所示的应用场景,除此之外还可以应用于其他场景,本申请实施例对此不做限定。为方便说明,下文中以该方法应用在如图3所示的场景中为例,相应地,下文中的测距装置为图3所示的测距装置301,下文中的目标物体为图3所示的目标物体302。下面详细说明图4所示的方法中的各个步骤,如图4所示,该方法可以包括以下步骤401至步骤404:
步骤401,获取与目标物体对应的至少两个目标信号,该至少两个目标信号是在测距装置发射信号后,通过不同的采样频率采集目标物体反射回来的信号得到的。
在一些实施例中,测距装置以不同的采样频率采集测距装置发射的信号到达目标物体后反射回来的信号,其中,发射的信号和反射回来的信号一般形状相同,时间上存在差异,信号频率可能相同,也可能由于传播路径或者被吸收等因素而不同,具体本申请对此不做限定。
可选地,至少两个目标信号与至少两种采样频率是对应的,测距装置获取以至少两种采样频率采样到的与目标物体对应的至少两个目标信号。
步骤402,根据至少两个目标信号,确定目标物体与测距装置的目标距离范围。
在一些实施例中,测距装置可以记录从发射信号到获取到该至少两个目标信号的时间,根据信号的传播时间以及信号传播的速度,得到与至少两个目标信号对应的测量距离,进而确定目标物体与测距装置的目标距离范围。
步骤403,根据与各个目标信号对应的测量距离,确定目标距离分辨率,该目标距离分辨率小于与任意一个采样频率对应的距离分辨率。
应理解,以雷达为例,在雷达图像中,当两个目标位于同一方位角,但与雷达的距离不同时,二者被雷达区分出来的最小距离称为距离分辨率。即雷达的距离分辨率定义为雷达分辨两个近距离目标的能力,与雷达发射信号脉冲宽度有直接关系,雷达发射信号脉冲宽度越窄,雷达距离分辨率越高。
在一些实施例中,距离分辨率是根据信号传播的速度与采样频率的比值的一半计算得到的,对于同一信号来说,不同的采样频率对应不同的距离分辨率,相应地,测量距离为距离分辨率的整数倍。
可选地,测距装置可以根据与各个目标信号对应的测量距离之间的关系,确定目标距离分辨率,也即确定一个更精确的距离分辨率。其中,与各个目标信号对应的测量距离之间的关系可以是与各个目标信号对应的测量距离中任意两个测量距离之间的差值,或者与各个目标信号对应的测量距离中任意两个测量距离之间的差值的预设倍数,或者其他方式,本申请对此不做限定。
步骤404,根据目标距离范围和目标距离分辨率,确定测距装置与目标物体之间的真实距离。
在一些实施例中,测距装置根据目标距离范围,以及目标距离分辨率,计算测距装置与目标物体之间的真实距离的方式可以是计算目标距离分辨率的倍数,用整数倍的目标距离分辨率的计算结果与目标距离范围做比对,确定测距装置与目标物体之间的真实距离,或者将目标距离分辨率和与不同的采样频率对应的距离分辨率做比较,进一步确定测距装置与目标物体之间的真实距离,或者还可以是其他方式,本申请对此不做限定。
该实施例中,通过不同的采样频率采集至少两个目标信号,进而计算目标距离范围和目标距离分辨率,最终确定测距装置与目标物体之间的真实距离,该方法使用了多个采样频率,对应有多个距离分辨率,最终确定的目标距离分辨率小于与任意一个采样频率对应的距离分辨率,因此可以提高测距的精度和准确度。
基于上述实施例,图5为本申请另一个实施例提供的测距方法的实现流程示意图,如图5所示,该方法可以包括以下步骤501至步骤507:
步骤501,获取与目标物体对应的至少两个目标信号,该至少两个目标信号是在测距装置发射信号后,通过不同的采样频率采集目标物体反射回来的信号得到的。
在一些实施例中,测距装置以不同的采样频率采集测距装置发射的信号到达目标物体后反射回来的信号,其中,发射的信号和反射回来的信号一般形状相同,时间上存在差异,信号频率可能相同,也可能由于传播路径或者被吸收等因素而不同,具体本申请对此不做限定。
可选地,至少两个目标信号与至少两种采样频率是对应的,测距装置获取以至少两种采样频率采样到的与目标物体对应的至少两个目标信号。
步骤502,根据至少两个目标信号中每个目标信号对应的速度和每个目标信号对应的采样频率,计算得到至少两个目标物体与测距装置之间的测量距离。
在一些实施例中,目标物体与测距装置之间的测量距离是根据每个目标信号对应的速度和每个目标信号对应的采样频率计算得到的。
示例性地,假设目标信号对应的采样频率为Fs,目标信号的速度为V,可以得到目标信号对应的距离分辨率为V/(Fs*2),则目标物体与测距装置之间的测量距离为距离分辨率的整数倍,具体的倍数值是根据采样目标信号的采样次数确定的。
步骤503,根据至少两个目标物体与测距装置之间的测量距离中的最大值和最小值,确定目标距离范围。
在一些实施例中,测距装置计算至少两个目标信号中每个目标信号对应的目标物体与测距装置之间的测量距离,将这些测量距离中的最小值作为目标距离范围中的最小值,将这些测量距离中的最大值作为目标距离范围中的最大值,进而得到目标距离范围。
步骤504,根据任意两个目标信号对应的测量距离之间的差值,得到至少一个距离差值。
在一些实施例中,至少一个距离差值为任意两个目标信号对应的测量距离之间的差值,或任意两个目标信号对应的测量距离之间的差值与最小距离分辨率的差值,最小距离分辨率为与各个目标信号对应的距离分辨率中的最小值。
示例性地,假设只有两个目标信号,如第一目标信号和第二目标信号,第一目标信号对应的第一距离分辨率为r1,第二目标信号对应的第二距离分辨率为r2,r2大于r1,且r2不是r1的整数倍,则第一目标信号对应的测量距离为n1*r1,n1为正整数,第二目标信号对应的测量距离为(n2-1)*r2或者n2*r2,n2为正整数,那么,至少一个距离差值可以是n2*r2-n1*r1,或者还可以是r1-(n2*r2-n1*r1)。
步骤505,根据至少一个距离差值,确定目标距离分辨率,该目标距离分辨率为至少一个距离差值中的其中一个距离差值。
需要说明的是,该目标距离分辨率小于与任意一个采样频率对应的距离分辨率。
可选地,目标距离分辨率可以是至少一个距离差值中的任意一个距离差值;或者还可以是至少一个距离差值中的最小的距离差值,具体本申请对此不做限定。
在一种可能的实施方式中,由于目标距离分辨率小于与任意一个采样频率对应的距离分辨率,且目标距离分辨率的取值越小,测距精度越高;因此,测距装置在计算得到任意两个目标信号对应的测量距离之间的差值中的目标差值小于阈值的情况下,确定目标差值为至少一个距离差值,阈值为最小距离分辨率的一半。
也就是说,当计算得到目标差值小于最小距离分辨率的一半的情况下,无需计算最小距离分辨率与目标差值的差值,直接确定该目标差值为至少一个距离差值,这样可以减少运算次数,提高效率。
步骤506,确定目标倍数,该目标距离分辨率与目标倍数的乘积位于目标距离范围内。
在一些实施例中,测距装置根据上述步骤503中得到的目标距离范围,以及步骤505中确定的目标距离分辨率,确定目标倍数,使得目标距离分辨率与目标倍数的乘积位于目标距离范围内。也就是说,测距装置根据目标距离分辨率和目标距离范围,来确定能够使得目标距离分辨率的整数倍位于该目标距离范围内的具体倍数,当然,该具体倍数可能不止一个数值,目标倍数可以是其中任意一个倍数值,或者还可以是最大的一个倍数值。
步骤507,确定目标距离分辨率与目标倍数的乘积为真实距离。
在一些实施例中,测距装置在确定目标倍数后,计算目标距离分辨率与目标倍数的乘积,作为测距装置与目标物体之间的真实距离。由于目标距离分辨率小于与任意一个采样频率对应的距离分辨率,所以计算得到的真实距离精度较高,可以提高测距的准确度。
该实施例中,测距装置首先获取与目标物体对应的至少两个目标信号,该至少两个目标信号是在测距装置发射信号后,通过不同的采样频率采集目标物体反射回来的信号得到的,然后根据至少两个目标信号中每个目标信号对应的速度和每个目标信号对应的采样频率,计算得到至少两个目标物体与测距装置之间的测量距离,进而根据至少两个目标物体与测距装置之间的测量距离中的最大值和最小值,确定目标距离范围;以及根据任意两个目标信号对应的测量距离之间的差值,得到至少一个距离差值,再根据至少一个距离差值,确定目标距离分辨率,该目标距离分辨率为至少一个距离差值中的其中一个距离差值,最后确定目标倍数,该目标距离分辨率与目标倍数的乘积位于目标距离范围内,进而确定目标距离分辨率与目标倍数的乘积为真实距离。
该测距方法中,测距装置根据通过至少两个目标物体与测距装置之间的测量距离中的最大值和最小值所确定的目标距离范围,以及通过任意两个目标信号对应的测量距离之间的距离差值确定的目标距离分辨率,来得到目标距离分辨率与目标倍数的乘积为真实距离,也就是说,该测距方法中使用了多个采样频率去采集从目标物体反射回来的信号,进而得到多个目标信号,以及与目标信号对应的距离分辨率,根据多个距离分辨率进一步确定的目标距离分辨率相对较小,所以精度比较高,与现有技术中只采用一种固定的采样频率进行采样进而计算测距装置与目标物体之间的距离相比,可以提高测距装置测距的准确度。
在上述实施例以及目前相关技术中距离分辨率计算方法的基础上,以采用两种采样频率,如第一采样频率Fs1和第二采样频率Fs2采样为例,对本申请实施例中的测距方法进行详细说明。
假设Fs1大于Fs2,测距装置发射的信号的速度为V,对于第一采样频率Fs1来说,测距装置与目标物体之间的距离d=n1*V/(Fs1*2),n1为正整数,对应的第一距离分辨率r1为V/(Fs1*2)。
对于第二采样频率Fs2来说,测距装置与目标物体之间的距离d=n2*V/(Fs2*2),n2为正整数,对应的第二距离分辨率r2为V/(Fs2*2)。
请参考图6,为本申请一个实施例提供的第一采样频率和第二采样频率对应的场景示意图,假设在某一时刻,第一距离分辨率r1和第二距离分辨率r2有如图6所示的对应关系,如图6所示,对于第一采样频率Fs1来说,对应有五种场景,即图6中所示的场景A、B、C、D、E,每个场景均对应一个r1,由于Fs1大于Fs2,所以相应地r1小于r2。对于第二采样频率Fs2来说,以三个r2为例,与场景A、B、C、D、E的对应关系也如图6中所示,r2在场景A、B、C中与r1有交叉。
首先,测距装置以第一采样频率Fs1和第二采样频率Fs2分别采集从目标物体反射回来的第一目标信号和第二目标信号,以及计算第一目标信号对应的第一距离分辨率r1、第二目标信号对应的第二距离分辨率r2以及距离范围。
假设测距装置与目标物体之间的距离d可以表示成如下所示:
d=N*r1+s;
其中,r1为第一距离分辨率,N=n1-1,n1,n1+1,…,N为大于或等于零的正整数,n1为大于或等于1的正整数,s表示误差值,s的范围为[0,r1)。
对于场景A来说,假设此时N=n1,即d=n1*r1+s,s范围为[0,r1),可以假设通过Fs2得到d=(n2-1)*r2,则得到d在图6中所示的范围a1[n1*r1,n2*r2]中分析,或者假设通过Fs2得到d=n2*r2,则得到d在图6中所示的范围a2[n2*r2,(n1+1)*r1]中分析。
对于d在a1[n1*r1,n2*r2]区间,则d=sa1+n1*r1,sa1的范围是[0,n2*r2-n1*r1],对应的距离分辨率为n2*r2-n1*r1。
对于d在a2[n2*r2,(n1+1)*r1]区间,则d=sa2+n2*r2,sa2的范围是[0,(n1+1)*r1-n2*r2],对应的距离分辨率是(n1+1)*r1-n2*r2。
也就是说,上述第一目标信号对应的测量距离为n1*r1,距离分辨率为r1,第二目标信号对应的测量距离为(n2-1)*r2或者n2*r2,则对应得到两个距离差值范围为[0,n2*r2-n1*r1)或[0,(n1+1)*r1-n2*r2),a1区间的距离分辨率为n2*r2-n1*r1,a2区间的距离分辨率为(n1+1)*r1-n2*r2。
最后,测距装置根据Fs2得到的结果(n2-1)或者n2就能得到最后的目标距离分辨率分别是n2*r2-n1*r1或者是(n1+1)*r1-n2*r2,进而结合距离范围再确定测距装置与目标物体之间的真实距离。
综上所述,a1区间对应的距离分辨率和a2区间对应的距离分辨率均小于原来的距离分辨率r1,所以精度更高。另外,对于d在场景B和C,也有类似的结论,本申请在此不再赘述,可以参考场景A中的方法;而对于场景D和场景E,则距离分辨率保持不变。也就是说,对于r1和r2,只要r2!=nr1,n=0,1,2,…,即r2不是r1的倍数,则一定存在如上述的A/B/C场景,可以提高某些距离范围内的距离分辨率的精度。
需要说明的是,上述示例只是应用场景的一种特例,不局限于只有两种采用频率,可以有三种及以上采用频率,也可以通过类似分析提高距离分辨率的精度。
综上所述,本申请的测距方法中,通过不同的采样频率采集至少两个目标信号,进而计算目标距离范围和目标距离分辨率,最终确定测距装置与目标物体之间的真实距离,该方法使用了多个采样频率,对应有多个距离分辨率,最终确定的目标距离分辨率小于与任意一个采样频率对应的距离分辨率,因此可以提高测距的精度和准确度。
应该理解的是,虽然上述各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,上述各流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子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,这些子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的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于前述的实施例,本申请实施例提供一种测距装置,该测距装置包括所包括的各模块、以及各模块所包括的各单元,可以通过处理器来实现;当然也可通过具体的逻辑电路实现;在实施的过程中,处理器可以为中央处理器(CPU)、微处理器(MPU)、数字信号处理器(DSP)或现场可编程门阵列(FPGA)等。
图7为本申请一个实施例提供的测距装置的结构示意图,如图7所示,所述装置700包括获取模块701和确定模块702,其中:
获取模块701,用于获取与目标物体对应的至少两个目标信号,所述至少两个目标信号是在所述测距装置发射信号后,通过不同的采样频率采集所述目标物体反射回来的信号得到的;确定模块702,用于根据所述至少两个目标信号,确定所述目标物体与所述测距装置的目标距离范围;所述确定模块702,还用于根据与各个目标信号对应的测量距离,确定目标距离分辨率,所述目标距离分辨率小于与任意一个采样频率对应的距离分辨率;所述确定模块702,还用于根据所述目标距离范围和所述目标距离分辨率,确定所述测距装置与所述目标物体之间的真实距离。
在一些实施例中,所述确定模块702具体用于:根据任意两个目标信号对应的测量距离之间的差值,得到至少一个距离差值;根据所述至少一个距离差值,确定所述目标距离分辨率,所述目标距离分辨率为所述至少一个距离差值中的其中一个距离差值。
在一些实施例中,所述至少一个距离差值为所述任意两个目标信号对应的测量距离之间的差值,或所述任意两个目标信号对应的测量距离之间的差值与最小距离分辨率的差值,所述最小距离分辨率为与所述各个目标信号对应的距离分辨率中的最小值。
在一些实施例中,所述确定模块702具体用于:确定所述至少一个距离差值中的任意一个距离差值为所述目标距离分辨率;或,确定所述至少一个距离差值中的最小的距离差值为所述目标距离分辨率。
在一些实施例中,所述确定模块702,还用于在计算得到所述任意两个目标信号对应的测量距离之间的差值中的目标差值小于阈值的情况下,确定所述目标差值为所述至少一个距离差值,所述阈值为所述最小距离分辨率的一半。
在一些实施例中,所述确定模块702具体用于:根据所述至少两个目标信号中每个目标信号对应的速度和所述每个目标信号对应的采样频率,计算得到至少两个所述目标物体与所述测距装置之间的测量距离;根据所述至少两个所述目标物体与所述测距装置之间的测量距离中的最大值和最小值,确定所述目标距离范围。
在一些实施例中,所述确定模块702具体用于:确定目标倍数,所述目标距离分辨率与所述目标倍数的乘积位于所述目标距离范围内;确定所述目标距离分辨率与所述目标倍数的乘积为所述真实距离。
以上装置实施例的描述,与上述方法实施例的描述是类似的,具有同方法实施例相似的有益效果。对于本申请装置实施例中未披露的技术细节,请参照本申请方法实施例的描述而理解。
需要说明的是,本申请实施例中图7所示的测距装置对模块的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。也可以采用软件和硬件结合的形式实现。
需要说明的是,本申请实施例中,如果以软件功能模块的形式实现上述的方法,并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得电子设备执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read Only Memory,ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。这样,本申请实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
本申请实施例提供一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。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、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。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。该计算机设备的数据库用于存储数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现上述方法。
本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中提供的方法中的步骤。
本申请实施例提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述方法实施例提供的方法中的步骤。
本领域技术人员可以理解,图8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。
在一个实施例中,本申请提供的测距装置可以实现为一种计算机程序的形式,计算机程序可在如图8所示的计算机设备上运行。计算机设备的存储器中可存储组成上述装置的各个程序模块。各个程序模块构成的计算机程序使得处理器执行本说明书中描述的本申请各个实施例的方法中的步骤。
这里需要指出的是:以上存储介质和设备实施例的描述,与上述方法实施例的描述是类似的,具有同方法实施例相似的有益效果。对于本申请存储介质、存储介质和设备实施例中未披露的技术细节,请参照本申请方法实施例的描述而理解。
应理解,说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”或“一些实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”或“在一些实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解,在本申请的各种实施例中,上述各过程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,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。上文对各个实施例的描述倾向于强调各个实施例之间的不同之处,其相同或相似之处可以互相参考,为了简洁,本文不再赘述。
本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如对象A和/或对象B,可以表示:单独存在对象A,同时存在对象A和对象B,单独存在对象B这三种情况。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,如:多个模块或组件可以结合,或可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口,设备或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的模块可以是、或也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是、或也可以不是物理模块;既可以位于一个地方,也可以分布到多个网络单元上;可以根据实际的需要选择其中的部分或全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各实施例中的各功能模块可以全部集成在一个处理单元中,也可以是各模块分别单独作为一个单元,也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中;上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:移动存储设备、只读存储器(Read Only Memory,ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者,本申请上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得电子设备执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:移动存储设备、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本申请所提供的几个方法实施例中所揭露的方法,在不冲突的情况下可以任意组合,得到新的方法实施例。
本申请所提供的几个产品实施例中所揭露的特征,在不冲突的情况下可以任意组合,得到新的产品实施例。
本申请所提供的几个方法或设备实施例中所揭露的特征,在不冲突的情况下可以任意组合,得到新的方法实施例或设备实施例。
以上所述,仅为本申请的实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种测距方法,其特征在于,应用于测距装置,所述方法包括:
获取与目标物体对应的至少两个目标信号,所述至少两个目标信号是在所述测距装置发射信号后,通过不同的采样频率采集所述目标物体反射回来的信号得到的;
根据所述至少两个目标信号,确定所述目标物体与所述测距装置的目标距离范围;
根据与各个目标信号对应的测量距离,确定目标距离分辨率,所述目标距离分辨率小于与任意一个采样频率对应的距离分辨率;
根据所述目标距离范围和所述目标距离分辨率,确定所述测距装置与所述目标物体之间的真实距离。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据与各个目标信号对应的测量距离,确定目标距离分辨率,包括:
根据任意两个目标信号对应的测量距离之间的差值,得到至少一个距离差值;
根据所述至少一个距离差值,确定所述目标距离分辨率,所述目标距离分辨率为所述至少一个距离差值中的其中一个距离差值。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述至少一个距离差值为所述任意两个目标信号对应的测量距离之间的差值,或所述任意两个目标信号对应的测量距离之间的差值与最小距离分辨率的差值,所述最小距离分辨率为与所述各个目标信号对应的距离分辨率中的最小值。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述至少一个距离差值,确定所述目标距离分辨率,包括:
确定所述至少一个距离差值中的任意一个距离差值为所述目标距离分辨率;或,确定所述至少一个距离差值中的最小的距离差值为所述目标距离分辨率。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据任意两个目标信号对应的测量距离之间的差值,得到至少一个距离差值,包括:
在计算得到所述任意两个目标信号对应的测量距离之间的差值中的目标差值小于阈值的情况下,确定所述目标差值为所述至少一个距离差值,所述阈值为所述最小距离分辨率的一半。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述至少两个目标信号,确定所述目标物体与所述测距装置的目标距离范围,包括:
根据所述至少两个目标信号中每个目标信号对应的速度和所述每个目标信号对应的采样频率,计算得到至少两个所述目标物体与所述测距装置之间的测量距离;
根据所述至少两个所述目标物体与所述测距装置之间的测量距离中的最大值和最小值,确定所述目标距离范围。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标距离范围和所述目标距离分辨率,确定所述测距装置与所述目标物体之间的真实距离,包括:
确定目标倍数,所述目标距离分辨率与所述目标倍数的乘积位于所述目标距离范围内;
确定所述目标距离分辨率与所述目标倍数的乘积为所述真实距离。
8.一种测距装置,其特征在于,所述装置包括:
获取模块,用于获取与目标物体对应的至少两个目标信号,所述至少两个目标信号是在所述测距装置发射信号后,通过不同的采样频率采集所述目标物体反射回来的信号得到的;
确定模块,用于根据所述至少两个目标信号,确定所述目标物体与所述测距装置的目标距离范围;
所述确定模块,还用于根据与各个目标信号对应的测量距离,确定目标距离分辨率,所述目标距离分辨率小于与任意一个采样频率对应的距离分辨率;
所述确定模块,还用于根据所述目标距离范围和所述目标距离分辨率,确定所述测距装置与所述目标物体之间的真实距离。
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
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,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。
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