应用于激光雷达的抗干扰方法和激光雷达与流程

本发明涉及激光雷达，具体而言，涉及一种应用于激光雷达的抗干扰方法和激光雷达。

背景技术：

1、目前，激光雷达已广泛应用于机器人、自动驾驶等多个领域，作为机器感知系统最重要的传感器，激光雷达是一种通过发射激光光束来探测目标物的位置、速度等参数的系统。激光雷达按照测距方法可以分为飞行时间(time of flight，tof)测距法、基于相干探测的调频连续波(frequency modulated continuous wave，fmcw)测距法、以及三角测距法等。其中，tof是目前市场车载中长距激光雷达的主流方案，其能够实现室外阳光下较远的测程，是车载激光雷达的优选方案。而目前在现实场景的应用中，存在着多种干扰源影响着tof激光雷达的性能。例如，太阳光、恶意同频干扰的激光信号、无协同作用且使用相同激光波长的其它激光雷达等。为了解决激光雷达的干扰问题，激光雷达抗干扰技术应运而生。

2、现有技术中，激光雷达的抗干扰技术主要是通过前期的调制法或者是后期的点云滤波处理的方法来实现。调制法中激光的发射功率受到限制，发射脉冲的幅度、脉宽等参数的调制范围也将受限，因此接收到的信号的信噪比也有限。激光雷达在干扰的环境中使用时，无法简单地通过增大激光发射功率提高抗干扰能力。而点云滤波处理方式，由于是采用后期处理方式，不能实时判断，去除实时的环境干扰。激光雷达通常应用在实时探测的应用场景中，因此，点云滤波处理方法无法满足实时探测应用的需求。

技术实现思路

1、本发明的目的包括，例如，提供了一种应用于激光雷达的抗干扰方法和激光雷达，其能够实现抗干扰的目的且满足实时性应用需求。

2、本发明的实施例可以这样实现：

3、第一方面，本发明提供一种应用于激光雷达的抗干扰方法，所述方法包括：

4、发出多个用于探测目标对象的发射脉冲信号，并接收各所述发射脉冲信号对应的回波信号，其中，各所述发射脉冲信号的发射时刻不一致，各所述回波信号具有至少一个回波；

5、将各所述回波信号中的回波进行匹配，确定出各所述回波信号中的目标回波，其中，各所述回波信号中的目标回波在其它任意回波信号中具有相匹配的回波；

6、基于多个所述回波信号中的目标回波得到筛选回波，并根据所述筛选回波得到所述目标对象的点云数据。

7、在可选的实施方式中，所述将各所述回波信号中的回波进行匹配，确定出各所述回波信号中的目标回波的步骤，包括：

8、获得各所述回波信号的等效回波信号，所述等效回波信号为沿时间轴排布的电平信号，所述电平信号包括高电平和低电平，各所述回波对应高电平；

9、将各所述等效回波信号中的回波进行匹配，确定出各所述回波信号中的目标回波。

10、在可选的实施方式中，所述获得各所述回波信号的等效回波信号的步骤，包括：

11、针对各所述回波信号，将所述回波信号在各个时刻的电压值与预设阈值进行比较，根据比较结果得到等效回波信号，其中，所述电压值小于所述预设阈值时对应所述等效回波信号中的低电平，所述电压值大于或等于所述预设阈值时对应所述等效回波信号中的高电平。

12、在可选的实施方式中，各所述等效回波信号在时间轴上一一对应；

13、所述将各所述等效回波信号中的回波进行匹配，确定出各所述回波信号中的目标回波的步骤，包括：

14、针对各所述等效回波信号，沿时间轴将所述等效回波信号分别与其它各个等效回波信号的对应时刻的电平信号进行匹配；

15、针对所述等效回波信号中的各所述回波，若其它任意等效回波信号中，与所述回波对应时刻均存在高电平，则确定所述回波为目标回波。

16、在可选的实施方式中，所述等效回波信号为沿时间轴排布的数字信号1和数字信号0构成的信号；

17、所述沿时间轴将所述等效回波信号分别与其它各个等效回波信号的对应时刻的电平信号进行匹配，若其它任意等效回波信号中，与所述回波对应时刻均为高电平，则确定所述回波为目标回波的步骤，包括：

18、沿时间轴将所述等效回波信号与其它各个等效回波信号进行对应时刻的数字信号的逻辑与操作；

19、若得到的逻辑与操作结果中，所述回波对应时刻的逻辑与操作结果存在数字信号1，则确定所述回波为目标回波。

20、在可选的实施方式中，所述基于多个所述回波信号中的目标回波得到筛选回波的步骤，包括：

21、将多个所述等效回波信号中的对应目标回波进行逻辑与操作后，得到初始的筛选回波；

22、若所述初始的筛选回波的脉宽小于预设脉宽阈值，将所述初始的筛选回波滤除；

23、若所述初始的筛选回波的脉宽大于或等于所述预设脉宽阈值，对所述初始的筛选回波进行滤波校正，得到校正后的筛选回波。

24、在可选的实施方式中，所述对所述初始的筛选回波进行滤波校正，得到校正后的筛选回波的步骤，包括：

25、将所述初始的筛选回波在各所述等效回波信号中所对应的目标回波的脉宽进行加权平均处理；

26、根据加权平均处理结果，得到校正后的筛选回波。

27、在可选的实施方式中，所述将各所述等效回波信号中的回波进行匹配，确定出各所述回波信号中的目标回波的步骤，包括：

28、针对各所述等效回波信号，获得所述等效回波信号中各个回波相对于脉冲发射时刻的时间差；

29、针对所述等效回波信号中的各所述回波，若其它任意等效回波信号中均存在与所述回波具有重合的时间差的回波，则确定所述回波为目标回波。

30、在可选的实施方式中，所述获得所述等效回波信号中各个回波相对于脉冲发射时刻的时间差的步骤，包括：

31、获得所述等效回波信号中各个回波的上升沿时刻和下降沿时刻；

32、计算各所述回波的上升沿时刻相对于脉冲发射时刻的第一时间差，以及下降沿时刻相对于所述脉冲发射时刻的第二时间差。

33、在可选的实施方式中，确定其它任意等效回波信号中与所述回波具有重合的时间差的回波的步骤，包括：

34、将所述回波与其它任意等效回波信号中的回波进行比较，若所述回波的第二时间差大于或等于所述其它任意等效回波信号中的回波的第一时间差，且所述回波的第一时间差小于或等于所述其它任意等效回波信号中的回波的第二时间差，则确定两个回波具有重合的时间差。

35、在可选的实施方式中，所述基于多个所述回波信号中的目标回波得到筛选回波的步骤，包括：

36、基于多个所述等效回波信号中的对应目标回波的时间差得到重合度；

37、若所述重合度小于预设重合阈值，将所述重合度对应的重合回波滤除；

38、若所述重合度大于或等于所述预设重合阈值，对所述重合度对应的重合回波进行滤波校正，得到筛选回波。

39、在可选的实施方式中，所述对所述重合度对应的重合回波进行滤波校正，得到筛选回波的步骤，包括：

40、对所述重合度在各所述等效回波信号中对应的目标回波的第一时间差进行加权平均处理得到上升沿平均时刻，并对第二时间差进行加权平均处理得到下降沿平均时刻；

41、基于所述上升沿平均时刻和下降沿平均时刻，得到筛选回波。

42、在可选的实施方式中，所述基于多个所述回波信号中的对应目标回波的时间差得到重合度的步骤，包括：

43、针对各所述等效回波信号中的目标回波，计算所述目标回波的第二时间差与其它任意回波信号中对应的目标回波的第一时间差之间的差值；

44、基于所述目标回波与在其它任意等效回波信号中对应的目标回波的最小差值，得到重合度。

45、第二方面，本发明提供一种激光雷达，所述激光雷达包括：

46、发射模块，用于发出多个用于探测目标对象的发射脉冲信号；

47、接收模块，用于接收各所述发射脉冲信号对应的回波信号，其中，各所述发射脉冲信号的发射时刻不一致，各所述回波信号具有至少一个回波；

48、处理模块，用于将各所述回波信号中的回波进行匹配，确定出各所述回波信号中的目标回波，其中，各所述回波信号中的目标回波在其它任意回波信号中具有相匹配的回波；

49、处理模块，还用于基于多个所述回波信号中的目标回波得到筛选回波，并根据所述筛选回波得到所述目标对象的点云数据。

50、本发明实施例的有益效果包括，例如：

51、本技术提供一种应用于激光雷达的抗干扰方法和激光雷达，通过发出多个发射时刻不一致的发射脉冲信号，在接收到各发射脉冲信号对应的回波信号后，将各回波信号中的回波进行匹配，确定出各回波信号中的目标回波。再基于多个回波信号中的目标回波得到筛选回波，进而根据筛选回波确定目标对象的点云数据。本方案通过基于多个回波信号进行回波的实时筛选处理，提取出目标对象对应的真实的目标回波，进而实现抗干扰的目的，且满足激光雷达的实时性应用需求。