[发明专利]测距方法、装置及设备

说明书

本申请涉及激光雷达测距技术领域，提供了一种测距方法、装置及设备，能够简化测距装置的硬件结构，减小硬件体积，并降低硬件成本，同时提高测距的准确性。该方法包括：在向待测物体发射激光脉冲的情况下，接收由待测物体反射得到的多个回波脉冲；获取每个回波脉冲对应的测量时间值并得到多个测量时间值，一个测量时间值表示发射一个激光脉冲到接收对应的回波脉冲的时间；根据多个测量时间值中的至少两个测量时间值中不同测量时间值出现的频数，确定目标时刻值；根据目标时刻值和光速，计算测距装置与待测物体之间的目标距离。

技术领域

本申请涉及激光雷达测距技术领域，特别涉及一种测距方法、装置及设备。

背景技术

目前激光雷达已广泛用于居家、环卫、医疗、交通等领域，随着智能化的提高，对激光雷达的性能以及体积都提出了更高的要求。

目前的激光测距通常以硅基的普通雪崩光电二极管(Avalanche Photo Diode，APD)为光电接收器件。而APD放大倍数有限，最佳放大倍数为不超过10²量级，因此，在激光雷达测量几十到数百米的距离时，测距装置一般需要采用高功率的脉冲激光，如数十瓦或上百瓦。然而，对于采用高功率的脉冲激光的测距装置而言，因激光安规的限制，通常需要在接收端部署较大接收口径的光学接收聚焦镜片和IV(即电流转电压)转阻放大器以及后续的脉冲放大器，才能满足信号接收要求，导致测距装置的结构复杂且体积较大。如此，如何均衡测距装置的硬件体积和测距精度成为亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种测距方法、装置及设备，能够简化测距装置的硬件结构，减小硬件体积，并降低硬件成本，同时提高测距的准确性。

第一方面，本申请实施例提供了一种测距方法，应用于测距装置，包括：在向待测物体发射激光脉冲的情况下，接收由所述待测物体反射得到的多个回波脉冲；获取每个所述回波脉冲对应的测量时间值并得到多个测量时间值，一个测量时间值表示发射一个所述激光脉冲到接收对应的回波脉冲的时间；根据所述多个测量时间值中的至少两个测量时间值中不同测量时间值出现的频数，确定目标时刻值；根据所述目标时刻值和光速，计算所述测距装置与所述待测物体之间的目标距离。可以理解的是，目标时刻值用于表示光波从所述测距装置出射到达所述待测物体并反射回测距装置的时间。

本申请中对于回波脉冲的信号处理比较简单，根据多次测量信号累积得到多个回波脉冲，对信号的信噪比要求不高，有用信号(即回波脉冲的信号)服从统计分布，噪声是随机的，因有用信号处出现的概率(即频数)最大，多次统计累积后，有用信号处会出现相对明显的峰值，比较容易提取出有用信号。如此，通过多次回波脉冲对应的多个测量时间值中的至少两个测量时间值出现的频数计算目标时刻值，可以避免测距过程出现时间漂移误差，进而无需对时间偏移误差进行测距精度校正，使得测距方案的硬件结构和软件算法均较为简单，从而易于测距装置的规模生产。

在上述第一方面的一种可能的实现中，上述根据所述多个测量时间值中的至少两个测量时间值中不同测量时间值出现的频数，确定目标时刻值，包括：将所述多个测量时间值构建为统计直方图；基于所述统计直方图，根据所述多个测量时间值中的所述至少两个测量时间值中不同测量时间值出现的频数，确定出所述目标时刻值。

具体地，根据多次回波脉冲的信号累积，然后通过类似灰度直方图(即统计直方图)的形式，统计出信号在时间坐标(即横坐标)出现的极大值。如此，对信号的信噪比要求不高，有用信号(即回波脉冲的信号)服从统计分布，噪声是随机的，因有用信号处出现的概率最大，多次统计累积后，有用信号处会出现相对明显的峰值，比较容易提取出有用信号。如此，以统计直方图的方式计算回波脉冲对应的时间值，直观清晰，计算速度也快。并且，采用统计直方图的信号处理方式，可以一次采集整个测程内的所有数据，因此可以实现多个物体同时测距，如可以同时检测到玻璃以及玻璃后面的障碍物。