本申请涉及激光雷达测距领域,具体而言,涉及一种基于双脉冲解码测距的方法、装置以及激光雷达系统。
背景技术:
1、现有技术中,在dtof激光雷达领域,为了解决激光雷达间相互干扰的问题,一般采用发射两次固定时间间隔的脉冲,然后按照预定的时间间隔解码计算目标距离。另外,由于现有光学材料及光学设计的限制,大多数激光雷达会因为激光雷达的前窗(光窗)反射的回波产生盲区,即每次发光都会首先收到雷达前窗反射的一个回波,这个回波会持续少则几个ns,多则10几个ns,导致近距离目标反射的回波无法被接收器响应。如果发射两次脉冲,那么前窗也会反射两次回波进入接收器,正常情况下的光窗回波以及目标回波的情况,如附图1所示。在另一种情况下,目标反射的一次回波进入接收器的时间与前窗反射的二次回波进入接收器时间重叠,其中的弱回波会被强回波覆盖。一般情况表现为前窗回波覆盖目标的回波,具体示意图如图2所示,导致在距离雷达n*c/2处(其中c为光速),会产生二次盲区。此外,还有一种异常情况如图3所示,当目标一次回波与窗口二次回波的时间间隔在发光间隔对应的一定范围内时,也会导致在窗口二次回波对应的位置产生噪点。
2、针对相关技术中存在的上述问题,目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种基于双脉冲解码测距的方法、装置以及激光雷达系统,以解决相关技术中激光雷达受干扰影响产生二次盲区的问题。
2、为了实现上述目的,根据本申请的一个方面,提供了一种基于双脉冲解码测距的方法。该方法包括:依据预设发光间隔,控制激光雷达的激光板依次发射两个脉冲;接收并记录激光雷达接收到的多个回波,多个回波中至少包括一个光窗回波以及一个目标回波;对多个回波分别进行延迟处理得到多个延迟波,并确定多个延迟波对应的延迟波信息,多个回波与多个延迟波的数量一致;依据多个回波对应的回波信息以及多个延迟波对应的延迟波信息,解码至少一个有效波,并依据至少一个有效波对应的有效波信息,确定目标对应的测距结果。
3、进一步地,对多个回波分别进行延迟处理得到多个延迟波,并确定多个延迟波对应的延迟波信息,包括:分别记录每个回波对应的上升沿信息以及下降沿信息,以及确定每个回波对应的上升沿时刻以及下降沿时刻;基于预设发光间隔,分别将每个回波对应的上升沿时刻以及下降沿时刻往后延迟预设发光间隔,并记录延迟后的得到的延迟上升沿时刻以及延迟下降沿时刻;将每个延迟上升沿时刻以及延迟下降沿时刻,确定为延迟处理后的延迟波对应的延迟波信息。
4、进一步地,依据多个回波对应的回波信息以及多个延迟波对应的延迟波信息,解码至少一个有效波,包括:将多个回波以及多个延迟波,分别依次对应遍历处理,确定多个遍历结果;筛选多个遍历结果中的非零结果;将非零结果确定为有效波。
5、进一步地,依据至少一个有效波对应的有效波信息,确定目标对应的测距结果,包括:确定每个有效波对应的有效波上升沿时刻以及有效波下降沿时刻;分别在有效波上升沿时刻以及有效波下降沿时刻的基础上,减去发光间隔对应的时长,以得到目标上升沿时刻以及目标下降沿时刻;依据目标上升沿时刻,以及飞行测距方法,计算目标对应的距离,并将距离,确定为测距结果。
6、进一步地,在依据多个回波对应的回波信息以及多个延迟波对应的延迟波信息,解码至少一个有效波之后,方法还包括:确定解码后的有效波的数量;获取回波优化策略,并依据有效波的数量以及回波优化策略,确定最终输出的有效波。
7、进一步地,在解码后的有效波的数量为1或2的情况下,依据有效波的数量以及回波优化策略,确定最终输出的有效波,包括:确定解码后的所有有效波为最终输出的有效波。
8、进一步地,在解码后的有效波的数量为3的情况下,依据有效波的数量以及回波优化策略,确定最终输出的有效波,包括:分别确定出第一有效波、第二有效波以及第三有效波,有效波的序号是按照接收时间先后顺序区分的;分别将第二有效波以及第三有效波对应的有效波上升沿时刻与第一有效波的有效波上升沿时刻进行做差处理,以得到两个有效波差值;分别判断两个有效波差值,是否处于预设范围内;如果两个有效波差值中的任意一个有效波差值,处于预设范围内,则删除该有效波差值对应的有效波,并保留第一有效波以及剩余的有效波;输出第一有效波以及剩余的有效波。
9、进一步地,在解码后的有效波的数量大于等于4的情况下,依据有效波的数量以及回波优化策略,确定最终输出的有效波,包括:删除除第一有效波之外的所有有效波,并输出第一有效波,其中,第一有效波是所有有效波的触发时刻按照时间先后顺序排序最靠前的有效波。
10、为了实现上述目的,根据本申请的另一方面,提供了一种基于双脉冲解码解决激光雷达干扰的装置。该装置包括:第一控制单元,用于依据预设发光间隔,控制激光雷达的激光板依次发射两个脉冲;第一接收单元,用于接收并记录激光雷达接收到的多个回波,其中,多个回波中至少包括一个光窗回波以及一个目标回波;第一确定单元,用于对多个回波分别进行延迟处理得到多个延迟波,并确定多个延迟波对应的延迟波信息,多个回波与多个延迟波的数量一致;第二确定单元,依据多个回波对应的回波信息以及多个延迟波对应的延迟波信息,解码至少一个有效波,并依据有效波对应的有效波信息,确定目标对应的测距结果。
11、为了实现上述目的,根据本申请的另一方面,提供了一种激光雷达系统,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,信号处理单元用于执行上述一种基于双脉冲解码测距的方法。
12、为了实现上述目的,根据本申请的另一方面,提供了一种车辆,该车辆搭载有一种激光雷达系统,用于执行上述一种基于双脉冲解码测距的方法。
13、为了实现上述目的,根据本申请的另一方面,提供了一种存储有计算机指令的非瞬时机器可读介质,其中,计算机指令用于使计算机执行上述一种基于双脉冲解码测距的方法。
14、通过本申请,采用以下步骤:依据预设发光间隔,控制激光雷达的激光板依次发射两个脉冲;接收并记录激光雷达接收到的多个回波,多个回波中至少包括一个光窗回波以及一个目标回波;对多个回波分别进行延迟处理得到多个延迟波,并确定多个延迟波对应的延迟波信息,多个回波与多个延迟波的数量一致;依据多个回波对应的回波信息以及多个延迟波对应的延迟波信息,解码至少一个有效波,并依据至少一个有效波对应的有效波信息,确定目标对应的测距结果,解决了相关技术中相关技术中激光雷达受干扰影响产生二次盲区的问题。进而达到了提高激光雷达测距精度的效果。
1.一种基于双脉冲解码测距的方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对多个所述回波分别进行延迟处理得到多个延迟波,并确定多个所述延迟波对应的延迟波信息,包括:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,依据多个所述回波对应的回波信息以及多个所述延迟波对应的所述延迟波信息,解码至少一个有效波,包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,依据至少一个所述有效波对应的有效波信息,确定目标对应的测距结果,包括:
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在依据多个所述回波对应的回波信息以及多个所述延迟波对应的所述延迟波信息,解码至少一个有效波之后,所述方法还包括:
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在解码后的所述有效波的数量为1或2的情况下,依据所述有效波的数量以及所述回波优化策略,确定最终输出的所述有效波,包括:
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在解码后的所述有效波的数量为3的情况下,依据所述有效波的数量以及所述回波优化策略,确定最终输出的所述有效波,包括:
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在解码后的所述有效波的数量大于等于4的情况下,依据所述有效波的数量以及所述回波优化策略,确定最终输出的所述有效波,包括:
9.一种基于双脉冲解码解决激光雷达干扰的装置,其特征在于,包括:
10.一种激光雷达系统,其特征在于,所述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8中任一项所述的方法。
11.一种车辆,其特征在于,所述车辆搭载有权利要求10所述的激光雷达系统,用于执行权利要求1至8中任一项所述的方法。
12.一种存储有计算机指令的非瞬时机器可读介质,其特征在于,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8中任一项所述的方法。
