一种提高激光测距精度的方法与装置与流程

文档序号:26590056发布日期:2021-09-10 20:37阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种提高激光测距精度的方法,其特征在于,当检测到回波信号上升沿的斜率在最小预设范围内持续达预设时间时,进入特异回波计算流程,具体为:以第一回波为中心创建第二回波的虚拟回波,使所述虚拟回波的峰值对应时间与所述第一回波的斜率进入最小预设范围时的时间一致,并基于第一函数确定所述虚拟回波的初略飞行时间tx;根据所述虚拟回波的初略飞行时间tx、所述虚拟回波的峰值对应时间t1和所述第二回波的峰值对应时间t2,得到所述第二回波的初略飞行时间t;根据所述第一回波在斜率进入最小预设范围之前的回波强度s0和所述第二回波的初略飞行时间t,计算所述第二回波中被叠加隐去部分的回波强度s2,并最终得到所述第二回波的总回波强度s;其中,所述第一回波为接收到的第一个回波信号,所述第二回波为接收到的最后一个回波信号,所述第一函数为正常回波的上升沿时间宽度与峰值高度之间的函数关系式。2.如权利要求1所述的提高激光测距精度的方法,其特征在于,在所述特异回波计算流程中,通过定标确定所述第一函数,具体为:采集多个正常回波,进而获取多组上升沿时间宽度和对应的峰值高度;其中,所述多个正常回波的峰值位置相同;基于上升沿时间宽度和对应峰值高度的多组数据,定标得到用于表征上升沿时间宽度与峰值高度之间关系的所述第一函数;其中,所述上升沿时间宽度是指从回波信号的初略飞行时间到峰值对应时间之间的时间宽度。3.如权利要求1所述的提高激光测距精度的方法,其特征在于,所述以第一回波为中心创建第二回波的虚拟回波,使所述虚拟回波的峰值对应时间与所述第一回波的斜率进入最小预设范围时的时间一致,并基于第一函数确定所述虚拟回波的初略飞行时间tx,具体为:以所述第一回波为中心在时间轴上创建第二回波的虚拟回波,使所述虚拟回波的峰值对应时间与所述第一回波的斜率进入最小预设范围时的时间一致;基于所述第一函数和所述虚拟回波的峰值高度h2,计算所述虚拟回波的上升沿时间宽度w2;结合计算出的所述虚拟回波的上升沿时间宽度w2和所述虚拟回波的峰值对应时间t1,计算出所述虚拟回波的初略飞行时间tx。4.如权利要求3所述的提高激光测距精度的方法,其特征在于,在基于第一函数确定所述虚拟回波的初略飞行时间tx时,所述方法还包括:基于所述第一函数和所述第一回波的斜率进入最小预设范围时的高度h1,计算所述第一回波的上升沿时间宽度w1;结合计算出的所述第一回波的上升沿时间宽度w1、所述第一回波的斜率进入最小预设范围时的时间t1和所述第一回波的初略飞行时间t0,计算挤压误差e1;当计算出所述虚拟回波的初略飞行时间tx之后,利用所述挤压误差e1对计算出的初略飞行时间tx进行补偿修正。5.如权利要求1所述的提高激光测距精度的方法,其特征在于,所述根据所述虚拟回波的初略飞行时间tx、所述虚拟回波的峰值对应时间t1和所述第二回波的峰值对应时间t2,
得到所述第二回波的初略飞行时间t,具体为:根据所述虚拟回波的峰值对应时间t1和所述第二回波的峰值对应时间t2,计算出所述虚拟回波的初略飞行时间tx和所述第二回波的初略飞行时间t之间的偏差e2;根据所述偏差e2和所述虚拟回波的初略飞行时间tx,计算得到所述第二回波的初略飞行时间t。6.如权利要求1所述的提高激光测距精度的方法,其特征在于,所述根据所述第一回波在斜率进入最小预设范围之前的回波强度s0和所述第二回波的初略飞行时间t,计算所述第二回波中被叠加隐去部分的回波强度s2,并最终得到所述第二回波的总回波强度s,具体为:根据所述第一回波在斜率进入最小预设范围之前的回波强度s0和所述第二回波的初略飞行时间t,借助三角形面积比例关系计算所述第二回波中被叠加隐去部分的回波强度s2;基于所述第一回波的斜率离开最小预设范围时的时间t3和所述第二回波的结束飞行时间t4,根据所述第二回波的拟合函数计算所述第二回波中未被叠加隐去部分的回波强度s1;将所述第二回波中被叠加隐去部分的回波强度s2和未被叠加隐去部分的回波强度s1相加,得到所述第二回波的总回波强度s。7.如权利要求6所述的提高激光测距精度的方法,其特征在于,所述根据所述第一回波在斜率进入最小预设范围之前的回波强度s0和所述第二回波的初略飞行时间t,借助三角形面积比例关系计算所述第二回波中被叠加隐去部分的回波强度s2,具体包括:根据所述第二回波的初略飞行时间t和其余回波参数,借助三角形面积比例关系计算出所述第一回波在斜率进入最小预设范围之前的回波强度s0与所述第二回波中被叠加隐去部分的回波强度s2的比值;基于所述第一回波的初略飞行时间t0和所述第一回波的斜率进入最小预设范围时的时间t1,根据所述第一回波上升沿的拟合函数计算所述第一回波在斜率进入最小预设范围之前的回波强度s0;根据计算出的回波强度比值和所述第一回波在斜率进入最小预设范围之前的回波强度s0,计算出所述第二回波中被叠加隐去部分的回波强度s2;其中,所述其余回波参数包括所述第一回波的初略飞行时间t0、所述第一回波的斜率进入最小预设范围时的时间t1、所述第一回波的斜率进入最小预设范围时的高度h1、所述第一回波的斜率离开最小预设范围时的时间t3和所述第一回波的斜率离开最小预设范围时的高度h3。8.如权利要求1

7任一所述的提高激光测距精度的方法,其特征在于,在所述根据所述第一回波在斜率进入最小预设范围之前的回波强度s0和所述第二回波的初略飞行时间t,计算所述第二回波中被叠加隐去部分的回波强度s2,并最终得到所述第二回波的总回波强度s之后,所述方法还包括:根据所述第二回波的初略飞行时间t、所述第二回波的总回波强度s、所述第一回波的斜率在最小预设范围内的持续时间t3

t1和所述第一回波的斜率最小值m,计算目标与激光雷达之间的距离。
9.如权利要求8所述的提高激光测距精度的方法,其特征在于,所述根据所述第二回波的初略飞行时间t、所述第二回波的总回波强度s、所述第一回波的斜率在最小预设范围内的持续时间t3

t1和所述第一回波的斜率最小值m,计算目标与激光雷达之间的距离,具体为:根据所述第二回波的总回波强度s计算出第一时间校准值;根据所述第一回波的斜率在最小预设范围内的持续时间t3

t1和所述第一回波的斜率最小值m,计算出第二时间校准值;根据所述第二回波的初略飞行时间t、所述第一时间校准值和所述第二时间校准值,计算出激光飞行时间;根据所述激光飞行时间和光速,计算出目标与激光雷达之间的距离。10.一种提高激光测距精度的装置,其特征在于,包括至少一个处理器和存储器,所述至少一个处理器和存储器之间通过数据总线连接,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令在被所述处理器执行后,用于完成权利要求1

9任一所述的提高激光测距精度的方法。

技术总结
本发明公开了一种提高激光测距精度的方法与装置,当检测到回波信号的斜率在最小预设范围内持续达预设时间时,进入特异回波计算流程:以第一回波为中心创建第二回波的虚拟回波,并基于第一函数确定虚拟回波的初略飞行时间;根据虚拟回波的初略飞行时间、虚拟回波的峰值对应时间和第二回波的峰值对应时间,得到第二回波的初略飞行时间;根据第二回波的初略飞行时间、第一回波的斜率离开最小预设范围时的时间和高度,计算第二回波中被叠加隐去部分的回波强度;第一函数为正常回波的上升沿时间宽度与峰值高度之间的函数关系式。上述方案可保证存在雾、霾等干扰源的场景中测距过程不受干扰源影响,准确稳定地计算出目标距离。准确稳定地计算出目标距离。准确稳定地计算出目标距离。


技术研发人员:曾炼 李亚锋 石城 徐泽峰 凌创伟 陈彬 李明 肖大敏 庾敏强
受保护的技术使用者:深圳煜炜光学科技有限公司
技术研发日:2021.08.16
技术公布日:2021/9/9
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