[发明专利]基于边沿检测的激光雷达计时方法及数据处理单元

权利要求书

1.一种基于边沿检测的激光雷达计时方法，其特征在于，包括：

接收高速ADC发送的数字信号，所述数字信号是所述高速ADC采集由信号调理电路处理的回波信号后进行模数转换而得到的；

对所述数字信号进行预处理，滤出所述数字信号中的干扰噪声；

对预处理后的数字信号进行差分处理，得到表征信号变化速度的差分信号；

对所述预处理后的数字信号和所述差分信号进行检测，获取上升沿点集；

对所述预处理后的数字信号和所述差分信号进行检测，获取下降沿点集；

在所述上升沿点集上进行直线拟合得到直线L1，在所述下降沿点集上进行直线拟合得到直线L2；

计算直线L1和L2的交点并求得所述交点的AD值A1，其中所述交点对应的时间点为回波信号强度最大点时刻；

将所述A1乘以预设系数，得到数字量A2；

在所述预处理后的数字信号上寻找AD值等于A2的点，并获取该点对应的时间作为回波信号接收时间点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述数字信号进行预处理，滤出所述数字信号中的干扰噪声，包括：

对所述数字信号进行中值滤波，滤出所述数字信号中的干扰噪声。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对预处理后的数字信号进行差分处理，包括：

将预处理后的数字信号上的后一个点减去其相邻前一个点。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述预处理后的数字信号和所述差分信号进行检测，获取上升沿点集，包括：

遍历所述预处理后的数字信号，针对所述预处理后的数字信号上的任意一点，如果该点与其相邻下一个点的AD值均大于等于预设第一阈值，则将该点加入点集U1；

遍历所述差分信号，针对所述差分信号上的任意一点，如果该点与其相邻下一个点的AD值均大于等于预设第二阈值，则将该点加入点集U2；

计算所述U1和U2的交集，该交集为上升沿点集U。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述预处理后的数字信号和所述差分信号进行检测，获取下降沿点集，包括：

遍历所述预处理后的数字信号，针对所述预处理后的数字信号上的任意一点，如果该点与其相邻下一个点的AD值均大于等于预设第三阈值，则将该点加入点集D1；

遍历所述差分信号，针对所述差分信号上的任意一点，如果该点与其相邻下一个点的AD值均小于等于预设第四阈值，则将该点加入点集D2；

计算所述D1和D2的交集，该交集为下降沿点集D。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述上升沿点集上进行直线拟合得到直线L1，在所述下降沿点集上进行直线拟合得到直线L2，包括：

通过求第一方程在最小二乘意义下的解，获得上升沿拟合直线L1；

通过求第二方程在最小二乘意义下的解，获得下降沿拟合直线L2；

其中，所述第一方程为：

Y1＝R1×X1；

R1为直线方程L1的参数矩阵，Y1为所述预处理后的数字信号上所有加入上升沿点集的点的数字量的齐次坐标矩阵，X1为所述预处理后的数字信号上所有加入上升沿点集的点的时间值的齐次坐标矩阵；

所述第二方程为：

Y2＝R2×X2；

R2为直线方程L2的参数矩阵，Y2为所述预处理后的数字信号上所有加入下降沿点集的点的数字量的齐次坐标矩阵，X2为所述预处理后的数字信号上所有加入下降沿点集的点的时间值的齐次坐标矩阵。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设系数为小于1的常数，所述预设系数是根据动态范围进行设置的。