激光测距阈值调节方法、装置、激光测距设备及存储介质与流程

本技术涉及激光测距，尤其涉及一种激光测距阈值调节方法、装置、激光测距设备及存储介质。

背景技术：

1、激光测距技术凭借响应速度快、测量精度高、非接触式传感及部署灵活等优势，已被广泛应用于工业自动化、智能交通、无人机测绘、安防监控及移动机器人导航避障等领域。其核心原理是通过发射激光脉冲并接收目标反射的回波信号，基于飞行时间（tof）解算目标距离。在该过程中，回波信号的识别阈值是区分有效信号与环境噪声的关键参数，直接决定了测距的灵敏度、精度及抗干扰能力。

2、现有的激光测距设备普遍采用固定阈值识别机制，即根据单一理想场景预设一个固化阈值。这种静态阈值方式在智能机器人、自动驾驶、工业检测、户外测绘、安防监测等存在复杂环境光、电磁杂波、大气扰动等噪声干扰的激光测距场景中应用时，存在显著缺陷：一方面，在弱噪声环境下，过高的固定阈值容易过滤掉微弱的回波信号，导致测距灵敏度下降、近距离目标漏检；另一方面，在强噪声环境（如户外强光、电磁干扰、雨雪雾天气）下，过低的固定阈值则极易将环境杂波误判为有效回波信号，引发数据跳变、误触发等，导致测距失效。

3、针对固定阈值存在的问题，引入了手动调节或多档位切换等动态阈值方案，其中，手动调节依赖操作人员经验，滞后性强，无法实现无人值守及实时响应；而多档位切换属于单点离散阈值的粗调节，档位数量有限，无法适配动态变化的环境噪声，导致测距稳定性和测距精度较低。

4、上述内容仅用于辅助理解本技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种激光测距阈值调节方法、装置、激光测距设备及存储介质，旨在解决现有的动态阈值方案无法实时响应或适配动态变化的环境噪声，导致测距性能不佳的技术问题。

2、为实现上述目的，本技术提出一种激光测距阈值调节方法，所述激光测距阈值调节方法包括：

3、在执行测距之前，以初始阈值为粗调起点执行粗调模式，按照预设的粗调步距逐步调整粗调阈值，并检测各所述粗调阈值下的第一信噪比，锁定粗调阈值区间；所述初始阈值是根据激光测距设备的最大可调节阈值确定的；

4、基于所述粗调阈值区间执行微调模式，按照预设的微调步距逐步调整微调阈值，并检测各所述微调阈值下的第二信噪比；所述微调步距远小于所述粗调步距；

5、根据所述第二信噪比确定最优阈值，并将所述最优阈值配置为所述激光测距设备的测距阈值。

6、在一实施例中，所述以初始阈值为粗调起点执行粗调模式，按照预设的粗调步距逐步调整粗调阈值，并检测各所述粗调阈值下的第一信噪比，锁定粗调阈值区间的步骤，包括：

7、以初始阈值为粗调起点执行粗调模式，按照预设的粗调步距逐步调整粗调阈值；

8、所述粗调阈值每调整一次，控制激光发射器以预设的第一发射参数发射激光脉冲信号；所述第一发射参数至少包括第一发射功率和第一发射频率；

9、采集环境噪声信号，以及所述激光脉冲信号的第一回波信号；

10、根据所述环境噪声信号与所述第一回波信号，计算在所述粗调阈值下的第一信噪比；

11、在所述第一信噪比达到预设的粗调终止值的情况下，锁定粗调阈值区间。

12、在一实施例中，所述基于所述粗调阈值区间执行微调模式，按照预设的微调步距逐步调整微调阈值，并检测各所述微调阈值下的第二信噪比的步骤，包括：

13、以所述粗调阈值区间的终止阈值为微调起点执行微调模式，按照预设的微调步距逐步调整微调阈值；

14、所述微调阈值每调整一次，控制所述激光发射器以预设的第二发射参数发射激光脉冲信号；所述第二发射参数至少包括第二发射功率和第二发射频率；

15、采集环境噪声信号，以及所述激光脉冲信号的第二回波信号；

16、根据所述环境噪声信号与所述第二回波信号，计算在所述微调阈值下的第二信噪比。

17、在一实施例中，所述根据所述第二信噪比确定最优阈值的步骤，包括：

18、根据所述第二信噪比，确定所述微调阈值在逐步调整过程中的信噪比极大值；

19、根据所述信噪比极大值对应的微调阈值，确定最优阈值。

20、在一实施例中，所述根据所述第二信噪比，确定所述微调阈值的信噪比极大值的步骤，包括：

21、根据所述第二信噪比，确定所述微调阈值在逐步调整过程中的信噪比变化趋势；

22、基于所述变化趋势，确定所述微调阈值在逐步调整过程中的信噪比极大值。

23、在一实施例中，所述将所述最优阈值配置为所述激光测距设备的测距阈值的步骤之后，还包括：

24、响应于测距指令，控制激光发射器发射激光脉冲信号；

25、以所述测距阈值作为所述激光脉冲信号的判定门限，识别所述激光脉冲信号的有效回波信号进行距离测算。

26、在一实施例中，所述以初始阈值为粗调起点执行粗调模式，按照预设的粗调步距逐步调整粗调阈值，并检测各所述粗调阈值下的第一信噪比，锁定粗调阈值区间的步骤之前，还包括：

27、获取激光测距设备的最大可调节阈值，以及所述激光测距设备在极端噪声环境下的最大干扰信号强度；

28、根据所述最大可调节阈值和所述最大干扰信号强度，确定初始阈值；所述初始阈值小于所述最大可调节阈值，且大于所述最大干扰信号强度。

29、此外，为实现上述目的，本技术还提出一种激光测距阈值调节装置，所述激光测距阈值调节装置包括：

30、粗调模块，用于在执行测距之前，以初始阈值为粗调起点执行粗调模式，按照预设的粗调步距逐步调整粗调阈值，并检测各所述粗调阈值下的第一信噪比，锁定粗调阈值区间；所述初始阈值是根据激光测距设备的最大可调节阈值确定的；

31、微调模块，用于基于所述粗调阈值区间执行微调模式，按照预设的微调步距逐步调整微调阈值，并检测各所述微调阈值下的第二信噪比；所述微调步距远小于所述粗调步距；

32、阈值配置模块，用于根据所述第二信噪比确定最优阈值，并将所述最优阈值配置为所述激光测距设备的测距阈值。

33、此外，为实现上述目的，本技术还提出一种激光测距设备，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序配置为实现如上文所述的激光测距阈值调节方法的步骤。

34、此外，为实现上述目的，本技术还提出一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文所述的激光测距阈值调节方法的步骤。

35、此外，为实现上述目的，本技术还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文所述的激光测距阈值调节方法的步骤。

36、本技术提出的一个或多个技术方案，至少具有以下技术效果：

37、在执行激光测距前，以依据激光测距设备的最大可调节阈值确定的初始阈值作为粗调起点，确保了初始阈值具备足够的抗干扰余量，能够从高于潜在最大噪声的基准开始自适应调节，避免了在强噪声环境下因阈值过低导致的信号误判；在阈值调节过程中，以信噪比为依据，采用粗调与微调相结合的双模式调节机制，利用预设的粗调步距快速遍历并锁定包含最优阈值的阈值区间，确保了调节效率，在此基础上切换至小步距的微调模式，对粗调锁定的阈值区间进行精细化校准，寻找最优阈值，确保了测距的精度与准确性，使得激光测距设备在每次执行测距之前，能够实时响应并快速适配动态变化的环境噪声，自动寻优至信噪比最佳的平衡点，从而保障在弱噪声下的测距灵敏度，以及在强噪声下的抗干扰性，提高了激光测距设备在复杂工况动态变化的环境噪声中的测距性能。