System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 激光雷达及其目标探测方法、装置、计算机可读存储介质制造方法及图纸_技高网

激光雷达及其目标探测方法、装置、计算机可读存储介质制造方法及图纸

技术编号:42854673 阅读:1 留言:0更新日期:2024-09-27 17:21
本发明专利技术提供一种激光雷达及其目标探测方法、装置、计算机可读存储介质,激光雷达包括光发射阵列和光接收阵列,光发射阵列包括多个发射子阵列,光接收阵列包括多个接收子阵列;探测方法包括:第一探测过程和第二探测过程;在第一探测过程中,光发射阵列与光接收阵列具有第一映射关系;在第二探测过程中,将光发射阵列与光接收阵列的第一映射关系调整为第二映射关系;其中,第二映射关系不同于第一映射关系。本发明专利技术技术方案通过在第一探测过程的基础上,增加第二探测过程,且第二探测过程中发射子阵列与接收子阵列具有不同于第一探测过程中的映射关系,使得第二探测过程中发射视场和接收视场能够在近距离处对准,能够提高对近距离目标探测的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光雷达,尤其涉及一种激光雷达及其目标探测方法、装置、计算机可读存储介质


技术介绍

1、飞行时间(time of flight,tof)法通过测量光束在空间中的飞行时间来计算物体的距离,由于其具有精度高、测量范围大等优点被广泛应用于消费电子、无人架驶、ar/vr等领域。基于飞行时间原理的距离测量系统比如飞行时间深度相机、激光雷达等系统往往包含光源发射端以及接收端,光源发射端向目标空间发射探测光束,接收端接收由目标反射的回波光束,系统再通过计算发射探测光束的时刻到接收回波光束的时刻之间的时间间隔(飞行时间)来计算目标的距离。

2、目前基于飞行时间法的激光雷达主要有机械式与非机械式两种,机械式通过旋转基座来实现360度大视场的距离测量,优点是测量范围大,但存在功耗高、分辨率及帧率低等问题。非机械式中面阵激光雷达在一定程度上可以解决机械式激光雷达的问题,其通过一次向空间上发射具有一定视场的光束,并通过面阵接收器进行接收,因此其分辨率及帧率均得到了提升,另外由于无需旋转部件,更易于安装。

3、激光雷达按照发射端与接收端的相对位置关系可以分为横置光机和纵置光机。如图1和图2所示,横置光机的发射器(也可以称为激光器)和探测器处于基本水平并排放置,纵置光机的发射器和探测器处于基本竖直并排放置。为了实现优越的测远性能,激光雷达的探测器的接收视场和与该探测器对应的发射器的发射视场是在远距离d1(比如200m,该距离与激光雷达的性能要求相关)处基本对准,而在近距离d2(例如30m)处是错开的。如图2所示,在距离激光雷达较近的某段距离范围(如0-d2)内,发射器的发射视场与探测器的视场是完全错开没有交叠的(例如距离d2处),在错开的区域,由于接收视场和发射视场不对应,探测光束经目标反射后产生的回波光束是无法被相应的探测器接收的,进而激光雷达无法探测到目标,因此,从理论上讲近距离收发视场错开的区域是激光雷达的近距离盲区。

4、但是,激光雷达中发射器发射的探测光束存在杂散光(旁瓣光)p1,虽然旁瓣光p1在近距离处会急剧减弱,但仍有可能会照亮近距离视野,使得近距离盲区并非是理想的盲区(即完全看不到物体),而旁瓣光所探测到的目标物体的位置与真实物体的位置存在偏差,会降低激光雷达对目标探测的准确性。


技术实现思路

1、本专利技术激光雷达及其目标探测方法、装置、计算机可读存储介质,通过在第一探测过程的基础上,增加第二探测过程,且第二探测过程中发射子阵列与接收子阵列具有不同于第一探测过程中的映射关系,使得第二探测过程中发射视场和接收视场能够在近距离处对准,能够提高对近距离目标探测的准确性。

2、第一方面,本专利技术实施例提供一种激光雷达的目标探测方法,激光雷达包括光发射阵列和光接收阵列,所述光发射阵列包括多个发射子阵列,所述光接收阵列包括多个接收子阵列;所述探测方法包括:第一探测过程和第二探测过程;在所述第一探测过程中,所述光发射阵列与所述光接收阵列具有第一映射关系;在所述第二探测过程中,将所述光发射阵列与所述光接收阵列的第一映射关系调整为第二映射关系;其中,所述第二映射关系不同于所述第一映射关系。

3、可选的,当探测到位于第一距离的目标,且第一距离小于预定距离时,启动所述第二探测过程;或者,交替执行第一探测过程和第二探测过程。

4、可选的,具有所述第二映射关系的发射子阵列和接收子阵列的视场在所述第一距离处基本对准。

5、可选的,在所述第一探测过程中,控制n1个所述发射子阵列依次发射探测信号;在所述第二探测过程中,控制n2个所述发射子阵列依次发射探测信号;其中,n1、n2为正整数,且n1大于等于n2。

6、可选的,所述将所述光发射阵列与所述光接收阵列的第一映射关系调整为所述第二映射关系包括:根据在所述第一探测过程中,获取到的所述第一距离以及至少一个接收子阵列的光线入射角确定第一调整幅度;根据所述第一调整幅度调整所述第一映射关系,以获得所述第二映射关系;其中,所述光线入射角为所述接收子阵列的接收视场与激光雷达光轴的夹角。

7、可选的,所述根据在所述第一探测过程中获取到的所述第一距离以及接收子阵列的光线入射角确定第一调整幅度包括:确定与所述接收子阵列具有所述第一映射关系的第一发射子阵列,并确定所述接收子阵列与所述第一发射子阵列的间距;根据所述间距以及所述接收子阵列的光线入射角计算在所述第一距离处与所述接收子阵列的视场基本对准的光线出射角,其中,光线出射角为发射子阵列的发射视场与激光雷达光轴的夹角;根据所述光线出射角确定所述第一调整幅度。

8、可选的,所述根据所述第一调整幅度调整所述第一映射关系包括:确定与所述接收子阵列具有所述第一映射关系的第一发射子阵列;确定在第一方向上与所述第一发射子阵列的距离为所述第一调整幅度的第二发射子阵列,所述第二发射子阵列与所述接收子阵列具有所述第二映射关系。

9、可选的,在所述预定距离所形成的区域内,具有所述第一映射关系的发射子阵列的发射视场与其对应的接收子阵列的接收视场相互错开。

10、可选的,在所述第二探测过程中,所述光发射阵列的发光光强小于在所述第一探测过程中所述光发射阵列的发光光强。

11、可选的,所述光发射阵列还包括冗余发射子阵列;所述冗余发射子阵列在所述第一探测过程中不发光。

12、可选的,所述目标探测方法还包括:在所述第二探测过程中,当所述目标的反射率超过目标阈值,将光发射阵列与光接收阵列的所述第二映射关系调整为第三映射关系,所述第三映射关系不同于所述第二映射关系和所述第一映射关系。

13、可选的,所述将光发射阵列与光接收阵列的所述第二映射关系调整为第三映射关系包括:根据光强衰减比率将所述第二映射关系调整为第三映射关系。

14、可选的,所述目标探测方法还包括:当所述目标的反射率超过目标阈值,控制所述目标的边缘对应的一个或多个发射子阵列发射近距离探测信号,以及控制与所述发射子阵列具有所述第三映射关系的接收子阵列探测所述近距离探测信号的回波;根据所述回波计算所述目标的位置。

15、可选的,所述目标探测方法还包括:在所述第二探测过程中,将距离大于距离阈值的点云数据进行特殊处理。

16、可选的,在所述第一探测过程中,控制多个所述发射子阵列依次在探测时间窗口内发射第一发光次数的远距离探测信号;在所述第二探测过程中,控制多个所述发射子阵列依次在所述探测时间窗口内发射第二发光次数的近距离探测信号,所述第二发光次数小于所述第一发光次数。

17、第二方面,本申请还公开一种用于激光雷达的目标探测装置,所述激光雷达包括光发射阵列和光接收阵列,所述光发射阵列包括多个发射子阵列,所述光接收阵列包括多个接收子阵列,所述目标探测装置包括:在第一探测过程中,所述光发射阵列与所述光接收阵列具有第一映射关系;调整模块,用于在所述第二探测过程中,将所述光发射阵列与所述光接收阵列的第一映射关系调整为第二映射关系;其中本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种激光雷达的目标探测方法,其特征在于,所述激光雷达包括光发射阵列和光接收阵列,所述光发射阵列包括多个发射子阵列,所述光接收阵列包括多个接收子阵列;

2.根据权利要求1所述的目标探测方法,其特征在于,当探测到位于第一距离的目标,且所述第一距离小于预定距离时,启动所述第二探测过程;或者,交替执行所述第一探测过程和所述第二探测过程。

3.根据权利要求2所述的目标探测方法,其特征在于,具有所述第二映射关系的发射子阵列和接收子阵列的视场在所述第一距离处基本对准。

4.根据权利要求2所述的目标探测方法,其特征在于,所述将所述光发射阵列与所述光接收阵列的第一映射关系调整为所述第二映射关系包括:

5.根据权利要求4所述的目标探测方法,其特征在于,所述根据在所述第一探测过程中获取到的所述第一距离以及接收子阵列的光线入射角确定第一调整幅度包括:

6.根据权利要求4所述的目标探测方法,其特征在于,所述根据所述第一调整幅度调整所述第一映射关系包括:

7.根据权利要求1所述的目标探测方法,其特征在于,在预定距离所形成的区域内,具有所述第一映射关系的发射子阵列的发射视场与其对应的接收子阵列的接收视场相互错开。

8.根据权利要求1所述的目标探测方法,其特征在于,在所述第二探测过程中,所述光发射阵列的发光光强小于在所述第一探测过程中所述光发射阵列的发光光强。

9.根据权利要求1所述的目标探测方法,其特征在于,所述光发射阵列还包括冗余发射子阵列,所述冗余发射子阵列在所述第一探测过程中不发光。

10.根据权利要求1所述的目标探测方法,其特征在于,还包括:

11.根据权利要求10所述的目标探测方法,其特征在于,所述将所述光发射阵列与所述光接收阵列的所述第二映射关系调整为第三映射关系包括:

12.根据权利要求10所述的目标探测方法,其特征在于,还包括:

13.根据权利要求1所述的目标探测方法,其特征在于,还包括:

14.根据权利要求1所述的目标探测方法,其特征在于,

15.根据权利要求1所述的目标探测方法,其特征在于

16.一种用于激光雷达的目标探测装置,其特征在于,所述激光雷达包括光发射阵列和光接收阵列,所述光发射阵列包括多个发射子阵列,所述光接收阵列包括多个接收子阵列;所述目标探测装置包括:

17.根据权利要求16所述的目标探测装置,其特征在于,所述光发射阵列还包括冗余发射子阵列,所述冗余发射子阵列在所述第一探测过程中不发光。

18.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被计算机运行时执行权利要求1至15中任一项所述激光雷达的目标探测方法的步骤。

19.一种激光雷达,其特征在于,包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种激光雷达的目标探测方法,其特征在于,所述激光雷达包括光发射阵列和光接收阵列,所述光发射阵列包括多个发射子阵列,所述光接收阵列包括多个接收子阵列;

2.根据权利要求1所述的目标探测方法,其特征在于,当探测到位于第一距离的目标,且所述第一距离小于预定距离时,启动所述第二探测过程;或者,交替执行所述第一探测过程和所述第二探测过程。

3.根据权利要求2所述的目标探测方法,其特征在于,具有所述第二映射关系的发射子阵列和接收子阵列的视场在所述第一距离处基本对准。

4.根据权利要求2所述的目标探测方法,其特征在于,所述将所述光发射阵列与所述光接收阵列的第一映射关系调整为所述第二映射关系包括:

5.根据权利要求4所述的目标探测方法,其特征在于,所述根据在所述第一探测过程中获取到的所述第一距离以及接收子阵列的光线入射角确定第一调整幅度包括:

6.根据权利要求4所述的目标探测方法,其特征在于,所述根据所述第一调整幅度调整所述第一映射关系包括:

7.根据权利要求1所述的目标探测方法,其特征在于,在预定距离所形成的区域内,具有所述第一映射关系的发射子阵列的发射视场与其对应的接收子阵列的接收视场相互错开。

8.根据权利要求1所述的目标探测方法,其特征在于,在所述第二探测过程中,所述光发射阵列的发光光强小于在所述第一探测过程中所述光发射阵列...

【专利技术属性】
技术研发人员:许帅骑向少卿
申请(专利权)人:上海禾赛科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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