[发明专利]用于激光雷达数据的修正方法、设备和计算机程序产品

说明书

本发明公开了一种用于激光雷达数据的修正方法和设备，其中所述方法包括：记录回波信号的实时信号强度值分别达到多个目标信号强度值时的多个信号表征值；以及基于多个目标信号强度值和多个信号表征值来获得所述回波信号的信号强度值与信号表征值的数据修正关系。相对于现有技术，本发明的方案具有数据修正过程简单和修正数据精确度高等优势。

技术领域

本发明一般地涉及激光雷达领域。更具体地，本发明涉及一种用于激光雷达数据的修正方法、激光雷达设备、用于激光雷达的设备和计算机程序产品。

背景技术

激光雷达是以发射激光信号来探测目标物的位置和速度等特征量的雷达系统。具体地，激光雷达向目标物发射激光探测信号，之后将接收到的从目标物反射回来的回波信号与发射信号进行比较，并作进一步处理之后，即可获得目标物的相关信息。例如，可以获得目标物的距离、速度和方位角等信息，从而可以对目标物进行探测、跟踪和识别。在激光雷达技术中，激光雷达对回波信号的检测灵敏度和精度决定了激光雷达的性能。

激光雷达的回波信号通常呈类高斯波形分布，其波形前沿到达峰值点的时间(即前沿计时值)与回波信号的能量呈正比例关系。因此可能会出现在同一距离下，使用激光雷达测量具有不同反射率的目标物时，得到的回波信号的前沿计时值不同，从而导致同一距离下激光雷达对不同反射率的目标物的测距值存在差异。基于上述原理，在激光雷达数据处理过程中，通常需要将不同能量(例如可以通过实时信号强度来表示)下的回波信号的前沿计时值进行数据修正。

目前，激光雷达获取前述数据修正关系的方法通常为：在一个固定距离下，通过遮挡物，例如光阑对激光雷达的发射视场或接收视场进行遮挡，以便改变激光雷达的发射或接收能量，从而获得不同能量下的前沿计时值的数据修正值，即数据修正关系。由于对回波信号的检测灵敏度和精度决定了激光雷达的性能，因此数据修正关系精密度越高，则激光雷达的测距精度也会得到相应地提高。

上述这种常规的基于遮挡的数据修正方式，由于光斑与遮挡物之间存在大小差异，因此在遮挡物移动的过程中，不容易保证回波信号能量的均匀变化。在实际操作中，遮挡物移动的过程中有可能引起回波信号能量的突变，并且通过遮挡物移动获得的回波信号的能量变化不够精密，从而导致获取的前沿计时值的数据修正关系不够准确，最终造成对目标物的测距误差。

另外，当使用上述基于遮挡的数据修正方式时，需要在遮挡的过程中遍历从最小到最大的区间内的雷达回波信号的所有能量值。然而，由于多线间的相互干扰，激光雷达的探测往往存在盲区(例如从0到4米的区域)，因此不能满足上述遍历所有能量值的要求。鉴于此种情况，基于遮挡的数据修正方式对修正环境的要求非常高，通常需要在足够开阔的空间内进行，并且要求放置一个充分大面积的强反射目标物。进一步地，该遮挡的数据修正方式需要上、下位机的配合，以便通过闭环调节遮挡物的位移量来获取不同能量的回波信号，这导致修正过程过于繁琐。

发明内容

为至少解决上述背景技术中的一个或多个问题，本发明提供了一种用于激光雷达的方案。本发明的方案通过记录多个信号表征值，并且基于该多个信号表征值和预先设定的多个目标信号强度值来构建回波信号与信号表征值的数据修正关系，从而获得精确性高的数据修正关系。在一些实施例中，本发明的方案还设置关于回波信号强度的强度阈值，并且基于该强度阈值来获得信号表征基准值，从而可以利用前述多个信号表征值与信号表征基准值之间的多个差值来获得所述数据修正关系。

具体地，在一个方面中，本发明公开了一种用于激光雷达的方法。该方法包括：记录回波信号的实时信号强度值分别达到多个目标信号强度值时的多个信号表征值；以及基于所述多个目标信号强度值和多个信号表征值来获得所述回波信号的信号强度值与信号表征值的数据修正关系。

在一个实施例中，所述方法还包括根据所述回波信号的信号强度阈值和记录次数来确定所述多个目标信号强度值。