[發明專利]一種優化干擾源對激光雷達影響的方法與裝置

有效

• 申請號: 202110481847.6
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113156396B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 袁志林;張石;李亞鋒
• 申請（專利權）人: 深圳煜煒光學科技有限公司
• 主分類號: G01S7/48
• 分類號: G01S7/48
• 代理公司: 深圳市六加知識產權代理有限公司 44372
• 代理人: 崔肖肖

本發明公開了一種優化干擾源對激光雷達影響的方法與裝置，激光雷達按照預設的時間間隔朝目標方向先后發射第一發射脈沖和第二發射脈沖，并分別對兩個發射脈沖返回的回波信號進行采集；其中，第一發射脈沖的光強小于第二發射脈沖；當干擾源與目標距離較近時，將第二發射脈沖的回波信號全部過濾掉，并對第一發射脈沖的回波信號進行多回波篩選過濾處理，得到有效的目標回波；當干擾源與目標距離較遠時，將第一發射脈沖的回波信號全部過濾掉，并對第二發射脈沖的回波信號進行多回波篩選過濾處理，得到有效的目標回波。通過上述雙脈沖發射方案，基于多回波技術即可將雨雪灰塵等干擾源的回波進行濾除，實現對目標的有效識別。

技術領域

本發明屬于激光雷達技術領域，更具體地，涉及一種優化干擾源對激光雷達影響的方法與裝置。

背景技術

激光雷達可用于探測周圍環境的三維空間信息，并完成三維點云系統的重建，在多個領域存在廣泛的應用，具體的應用場景也很多。同時，激光雷達也會應用在多種環境下，尤其是工業領域應用時，大部分都應用在戶外的環境。戶外環境較為惡劣，很容易受到雨雪灰塵等干擾源的干擾，從而影響激光雷達的正常探測。

目前，激光雷達去除雨雪灰塵等影響的技術手段是采用多回波技術，即將雨雪灰塵等干擾源所引起的回波和目標有效回波一起探測，并通過系統進行篩選和濾除。以干擾源為雨滴為例，如圖1所示，當雨滴和目標距離較遠時，干擾回波和目標回波在時間軸上是分開的，通過多回波算法可以有效識別并濾除干擾回波，實現對目標的清晰和穩定探測。

但如果干擾源和目標距離過近，且都和激光雷達設備距離較近的時候，由于激光雷達設備發射的探測回波在空間中傳輸距離不遠，光強還沒有過多衰減，且光斑的發散尺寸也不大，此時，干擾源和目標所產生的回波不能有效分開。如圖2所示，當雨滴和目標距離較近時，雨滴造成的干擾回波和目標回波重疊在一起，此時多回波算法不能有效識別并濾除干擾回波，造成激光雷達在某些特殊場景應用下，會受到雨雪灰塵等干擾源的影響。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種優化干擾源對激光雷達影響的方法與裝置，其目的在于解決某些特殊應用場景下，多回波技術無法有效識別并濾除雨雪灰塵等干擾源對激光雷達影響的技術問題。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種優化干擾源對激光雷達影響的方法，包括：

激光雷達按照預設的時間間隔，朝目標方向先后發射第一發射脈沖和第二發射脈沖，并分別對兩個發射脈沖返回的回波信號進行采集；其中，第一發射脈沖的光強小于第二發射脈沖；

當干擾源與目標距離較近時，將第二發射脈沖對應的回波信號全部過濾掉，并對第一發射脈沖對應的回波信號進行多回波篩選過濾處理，最終得到有效的目標回波；

當干擾源與目標距離較遠時，將第一發射脈沖對應的回波信號全部過濾掉，并對第二發射脈沖對應的回波信號進行多回波篩選過濾處理，最終得到有效的目標回波。

優選地，所述第一發射脈沖和所述第二發射脈沖滿足以下關系：

其中，P₁為所述第一發射脈沖的峰值功率，P₂為所述第一發射脈沖的峰值功率。

優選地，在得到有效的目標回波之后，所述方法還包括：

對所述目標回波進行曲線擬合得到目標回波的擬合函數，并通過對所述擬合函數進行反向時間推演確定對應發射脈沖的起始時間零點；

根據所述起始時間零點計算對應發射脈沖的飛行時間，進而根據所述飛行時間計算出目標與激光雷達之間的距離。

優選地，所述對所述目標回波進行曲線擬合得到目標回波的擬合函數，并通過對所述擬合函數進行反向時間推演確定對應發射脈沖的起始時間零點，具體為：