[發明專利]用于光學測距的方法和裝置

有效

• 申請號: 201910768116.2
• 申請日: 2019-08-20
• 公開（公告）號: CN110441783B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 約茨古.普思庫
• 申請（專利權）人: 愛貝歐汽車系統有限公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S17/931;G01S7/4865
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 馮瑞;楊慧林

本發明涉及一種用于光學測距的方法，其包括執行至少一次測量，該測量包括通過傳輸單元發射測量脈沖和通過接收器單元接收由對象反射的測量脈沖，以在接收器單元的視場內識別出對象，該接收器單元包括接收器元件。所述方法還包括通過接收器元件接收背景信號。針對每個接收器元件確定背景信號的強度，其中對確定的接收器元件的背景信號強度進行比較，以便識別未通過測量識別出的接收器單元的視場內的對象。在接收器單元的視場的強度圖像內建立至少一個背景信號最小強度區，給該至少一個最小強度區分配在接收器單元的視場中的掩模，該掩模源自未通過測量識別出的對象。

技術領域

本發明涉及一種用于光學測距的方法和裝置。

背景技術

現有技術中已有光學測距方法，特別是用于車輛的無人駕駛導航。這些方法基于飛行時間原理，其中使用掃描傳感器進行測量，特別是LIDAR(“光檢測和測距”的縮寫)傳感器，其發射測量脈沖，所述測量脈沖在對象上反射，并對反射的測量脈沖進行檢測。可以通過確定測量脈沖從傳感器到對象并返回的飛行時間，使用光速來得到與對象的距離。

然而，現有技術中已知的LIDAR傳感器不能感測所有對象。例如，對象的反射比可能較小。這意味著它們很難反射所發射的測量脈沖，因此不能接收到被反射的測量脈沖。因此很難檢測到或者不能檢測到這類對象。在現有技術中，通常將其中沒有識別到物體的區域宣稱為自由空間。然而，錯誤的自由空間標記可能導致對情況的危險誤判，特別是如果在標記為自由空間的區域中實際上存在具有較小反射比的對象。

發明內容

本發明解決了開發用于距離測量的方法和裝置的問題，從而顯著增加了識別出具有較小反射比的對象的概率。

上述問題通過一種用于光學測距的方法來解決，該方法包括執行至少一次測量，該測量包括通過傳輸單元發射測量脈沖并通過接收器單元接收由對象反射的測量脈沖，以在接收器單元的視場內識別出對象。所述接收器單元包括接收器元件；根據本發明的方法包括通過接收器單元的接收器元件接收背景信號。對于每個接收器單元，確定背景信號的強度，并對確定的強度進行比較以識別尚未通過測量識別出的在接收器單元的視場內的對象。在接收器單元的視場的強度圖像內建立至少一個背景信號最小強度區，給所述至少一個最小強度區分配在接收器單元的視場中的掩模，該掩模產生于未通過所述測量識別出的對象。

光學測距的特征在于使用光學信號(在本申請的情形中為光學測量脈沖)確定距離。測量脈沖覆蓋的距離是發射測量脈沖的發射單元和反射所述測量脈沖的對象之間的長度加上所述對象和接收相應的反射測量脈沖的接收器單元之間的長度。每個所述反射的測量脈沖是所述發射的測量脈沖的反向散射信號。換句話說，由一對象反射的測量脈沖是先前借助于傳輸單元發射的測量脈沖。

具體來說，所述傳輸單元包括多個傳輸元件，并且所述接收器單元包括多個接收器元件。所覆蓋的距離尤其指相應的傳輸元件和所述對象之間以及相應的接收器元件和所述對象之間的長度。由于所述至少一個對象通常是三維物體，因此所述對象的一些區域更靠近而該對象的其他區域可能更遠，術語“與對象的距離”表示距該對象的至少一個點的距離，即所述測量脈沖撞擊和反射的點。飛行時間是指測量脈沖完成上述距離需要的時間。該方法優選地用于進行距離測量，以用于車輛的無人駕駛導航。為此，需要確定在傳輸單元和/或接收器單元的測量區域內，優選地視場內，與所有對象的距離。有利地，該方法是LIDAR法，優選掃描方法。

測量優選地包括通過傳輸單元發射測量脈沖。測量脈沖優選為光信號，特別優選為電磁信號。測量脈沖優選地具有不屬于人眼可見范圍的波長。出于安全原因，優選使用不可見的紅外光。優選地，測量脈沖具有脈沖持續時間，因此可以將測量脈沖理解為電磁輻射的時間限制部分。由于測量脈沖是電磁信號，因此測量脈沖的速度是已知的，所以可以使用測量脈沖的飛行時間和光速來指示測量脈沖在飛行期間覆蓋的距離。優選地，進行多次測量；特別地，傳輸元件在一次測量期間發射至少一個測量脈沖，特別是一系列測量脈沖。