[发明专利]一种提高不同反射率目标测距精度的方法与装置

说明书

本发明公开了一种提高不同反射率目标测距精度的方法与装置，激光雷达向目标进行脉冲发射后，利用高速数模转换器对回波信号进行时间轴上的采样，得到多个离散的回波信号强度；对所述多个离散的回波信号强度进行拟合得到回波信号的拟合函数，并通过对所述拟合函数进行反向时间推演确定发射脉冲的起始时间零点；根据所述起始时间零点计算发射脉冲的飞行时间，进而根据所述飞行时间计算出目标与激光雷达之间的距离。由于不同回波光强的真正时间起始零点位置是一定的，因此上述方案可以解决不同反射率之间的探测距离差异问题，提高不同反射率目标的测距精度，且无需对多个光强进行预先标定，节省系统成本。

技术领域

本发明属于激光雷达技术领域，更具体地，涉及一种提高不同反射率目标测距精度的方法与装置。

背景技术

激光雷达可以对周围的环境进行无接触的远距离探测，并基于所探测到的点云数据将三维环境进行重建，属于光机电的高精尖设备，在多个领域存在广泛的应用。自然界的各个目标，由于材质和表面的差异，对相同的探测波长存在不一样的反射率，激光雷达在进行目标探测时，不同反射率的目标所引起的光信号探测强度是不一致的。因此，激光雷达在进行实际使用前，需要对不同反射率的目标进行标定，将不同反射率的回波光强进行预先识别，并把相应的光强信息提前预存储在激光雷达设备里面。当激光雷达探测到类似光强时，系统自动调用对应的光强信息。

目前，业界处理不同反射率目标的光强信息，普遍采用的方法是提前针对不同光强信息进行距离修正，但此种技术方法存在一定的技术缺陷。由于自然界存在各种各样的目标，反射率也存在极为广泛的变化，进行标定的时候，只能针对特定的一些光强进行选取标定，其余未进行标定的光强，只能通过插值的工艺来进行计算，存在较大的测距精度误差。如果要保证足够高的测距精度，则需要对更多的光强进行预先标定，会增加系统的成本和标定时间。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种提高不同反射率目标测距精度的方法与装置，其目的在于通过函数拟合和反向时间推演找到脉冲的真正起始时间零点，由此解决不同反射率目标之间的探测距离差异问题，提高不同反射率目标的测距精度。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种提高不同反射率目标测距精度的方法，包括：

激光雷达向目标进行脉冲发射后，利用高速数模转换器对回波信号进行时间轴上的采样，得到多个离散的回波信号强度；

对所述多个离散的回波信号强度进行拟合得到回波信号的拟合函数，并通过对所述拟合函数进行反向时间推演确定发射脉冲的起始时间零点；

根据所述起始时间零点计算发射脉冲的飞行时间，进而根据所述飞行时间计算出目标与激光雷达之间的距离。

优选地，所述对所述多个离散的回波信号强度进行拟合得到回波信号的拟合函数，并通过对所述拟合函数进行反向时间推演确定发射脉冲的起始时间零点，具体为：

基于时间轴上信号门限以上的多个回波信号强度进行曲线拟合，得到回波信号的拟合函数；

对所述拟合函数进行反向时间推演，使回波信号强度逼近零值，进而计算出发射脉冲的所述起始时间零点。

优选地，所述根据所述起始时间零点计算发射脉冲的飞行时间，进而根据所述飞行时间计算出目标与激光雷达之间的距离，具体为：

根据发射脉冲的所述起始时间零点和回波信号曲线的对称轴，计算出发射脉冲的结束时间零点；

根据发射脉冲的所述起始时间零点和所述结束时间零点，计算出发射脉冲的飞行时间；

根据发射脉冲的所述飞行时间和飞行速度，计算出目标与激光雷达之间的距离。

优选地，在所述通过对所述拟合函数进行反向时间推演确定发射脉冲的起始时间零点之后，所述方法还包括：