0769-87921175
dglc17@126.com
本技术涉及激光雷达测距，尤其涉及一种激光雷达的测距方法、激光雷达、电子设备及存储介质。
1、随着激光雷达技术的不断发展，飞行时间(time of flight，tof)测距法得以广泛应用于自动驾驶、工业自动化以及人脸识别等众多领域。其中，作为tof测距法的核心技术路线之一的直接测量飞行时间(direct time-of-flight，dtof)测距法也凭借着低功耗、抗干扰强以及测距精度高等众多优势，受到越来越多的关注。dtof测距法的原理为基于激光发射器向待测对象发射探测信号，并测量探测信号和回波信号之间的飞行时间，根据飞行时间计算待测对象与激光发射器之间的距离。
2、目前，采用dtof测距法对待测对象进行测距时，通常发射若干次数的探测信号并接收回波信号，进而基于时间数字转换器(time digital converter，tdc)记录若干飞行时间，并取出现频率最高的飞行时间作为计算待测对象距离的飞行时间。
3、然而，tdc记录的飞行时间是探测信号在理想状态下的飞行时间，未考虑实际自然环境中会存在干扰因素对探测信号传输的影响，这导致tdc记录的飞行时间不准确，使得最终确定的频率最高的飞行时间不准确，导致当前dtof测距法的测距准确度低。
1、本技术提供一种激光雷达的测距方法、激光雷达、电子设备及存储介质，实现激光雷达测距。
3、利用激光雷达对待测对象进行多次连续距离测量，得到待测对象对应的多个第一飞行时间；第一飞行时间为对待测对象进行一次距离测量时，激光雷达发射探测信号的时间与激光雷达接收回波信号的时间之间的时间间隔，回波信号为待测对象基于探测信号向激光雷达返回的信号；
4、对多个第一飞行时间进行滤波处理，得到第一目标飞行时间；在频域中，第一目标飞行时间对应的回波信号中信号频率高于第一频率的信号分量的幅值小于预设值；第一频率与参考飞行时间对应的回波信号在频域上覆盖的频谱范围相关；参考飞行时间指示在理想状态下对待测对象进行距离测量得到的飞行时间；
6、在一种可能的设计中，对多个第一飞行时间进行滤波处理，得到第一目标飞行时间，包括：
7、对多个第一飞行时间进行第一低通滤波处理，得到第二飞行时间；在频域中，第二飞行时间对应的回波信号中信号频率高于第二频率的信号分量的幅值小于预设值；其中，第二频率大于第一频率，且第二频率属于参考飞行时间对应的回波信号在频域上覆盖的频谱范围；
9、在一种可能的设计中，对多个第一飞行时间进行第一低通滤波处理，得到第二飞行时间之前，方法还包括：
10、根据多个第一飞行时间、第一滤波器的窗函数和第一滤波器的频率响应特性，确定第一滤波器的滤波参数；其中，第一滤波器用于执行第一低通滤波处理，第一滤波器的滤波参数包括与多个第一飞行时间一一对应的第一滤波系数。
12、其中，y1表示第一滤波器输出的第二飞行时间；m表示第一飞行时间的数量；hi表示多个第一滤波系数中的第i个第一滤波系数，i为正整数，且1≤i≤m；xi表示m个第一飞行时间中的第i个第一飞行时间。
13、在一种可能的设计中，对第二飞行时间进行第二低通滤波处理，得到第一目标飞行时间之前，方法还包括：
14、根据滤波系数计算公式和待测对象对应的历史飞行时间信息，确定第二滤波器的滤波参数；其中，历史飞行时间信息包括利用激光雷达上一次对待测对象进行多次连续距离测量得到的多个第四飞行时间，以及对多个第四飞行时间进行滤波处理得到的第二目标飞行时间；第二滤波器的滤波参数包括与第二飞行时间对应的第二滤波系数，以及与第二目标飞行时间对应的第三滤波系数。
15、在一种可能的设计中，根据滤波系数计算公式和待测对象对应的历史飞行时间信息，确定第二滤波器的滤波参数，包括：
16、根据公式得到第二滤波系数；其中，b表示第二滤波系数；ω表示迭代系数，ω为常数；n表示第四飞行时间的数量；xobs,i表示n个第四飞行时间中的第i个第四飞行时间，i为正整数，且1≤i≤n；xmodel表示第二目标飞行时间；
20、其中，y2表示第二滤波器输出的第一目标飞行时间；y1表示输入第二滤波器的第二飞行时间；d表示第三滤波系数。
23、激光接收器，用于接收回波信号，回波信号为待测对象基于探测信号向激光雷达返回的信号；
24、控制器，用于控制激光发射器和激光接收器对待测对象进行多次连续距离测量，得到待测对象对应的多个第一飞行时间；第一飞行时间为对待测对象进行一次距离测量时，激光发射器发射探测信号的时间与激光接收器接收回波信号的时间之间的时间间隔；
25、滤波器，用于对多个第一飞行时间进行滤波处理，得到第一目标飞行时间；在频域中，第一目标飞行时间对应的回波信号中信号频率高于第一频率的信号分量的幅值小于预设值；第一频率与参考飞行时间对应的回波信号在频域上覆盖的频谱范围相关；参考飞行时间指示在理想状态下对待测对象进行距离测量得到的飞行时间；
26、控制器，还用于根据第一目标飞行时间，确定待测对象与激光雷达之间的距离。
29、处理器被配置为运行计算机程序指令，使得电子设备实现如第一方面或第一方面任意一种可能的设计中的方法。
31、电子设备的至少一个处理器运行计算机程序指令，使得电子设备实现如第一方面或第一方面任意一种可能的设计中的方法。
32、本技术提供一种激光雷达的测距方法、激光雷达、电子设备及存储介质。在该激光雷达的测距方法中，在非理想状态下，利用激光雷达对待测对象进行多次连续距离测量，得到待测对象对应的多个第一飞行时间；并对多个第一飞行时间进行第一频率的低通滤波处理，得到第一目标飞行时间；其中，第一频率与参考飞行时间对应的回波信号在频域上覆盖的频谱范围相关，参考飞行时间为激光雷达在理想状态下对待测对象进行距离测量得到的飞行时间，且参考飞行时间对应的回波信号的频率小于第一频率，因此，第一飞行时间对应的回波信号中信号分量高于第一频率的信号为干扰因素引起的干扰信号。本技术通过对多个第一飞行时间进行第一频率的低通滤波处理，可以对多个第一飞行时间对应的回波信号中干扰信号对应的信号分量的幅值进行抑制，以使低通滤波处理后的第一目标飞行时间尽可能接近于参考飞行时间，有效减少非理想状态下干扰因素对待测对象对应的飞行时间的影响，提高待测对象对应的飞行时间的测量准确度，进而提高激光雷达对待测对象进行测距的测距准确度。
上一篇: 调整激光雷达测距精度的方法、装置及激光雷达
