激光雷达的防干扰测距方法、装置、电子设备及存储介质与流程

1.本发明属于激光雷达测距技术领域，具体涉及一种激光雷达的防干扰测距方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.激光雷达是以发射激光光束来探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统，激光雷达测距因为其优异的特性，在很多领域的距离感知环节中起着不可或缺的作用，而激光雷达由于是激光主动测距方式，在室外使用时遭遇到雨、雪、雾等恶劣天气时容易受到干扰，即激光雷达出射的激光测到雨、雪、雾时会有回波信号被接收端接收到，从而造成误测，进而影响激光雷达的使用效果与应用场景的拓展。
3.目前，为了能够让激光雷达在雨、雪等恶劣环境中正常工作，通常采用多回波模式进行测距，其原理为：由于雨、雪等物体是覆盖在被测物体的表面，因此在接收到多个回波时，采用最后一个回波信号作为有效信号，前述测距方法可以在一定程度上避免测量误差，但是，当被测物体距离激光雷达较近时，雨、雪的信号与被测物的信号叠加在一起，无法分辨为两个信号，此时，雷达测距就会发生误判，从而造成测距不准确，由此，提供一种防干扰的测距方法迫在眉睫。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种激光雷达的防干扰测距方法、装置、电子设备及存储介质，以解决现有多回波测距方法在被测物体距离激光雷达较近时，雨、雪的信号会与被测物的信号叠加在一起，从而无法分辨为两个信号，进而导致雷达测距不准确的问题。
5.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
6.第一方面，本发明提供了一种激光雷达的防干扰测距方法，包括：
7.获取激光雷达向待测物体发出激光后，所述待测物体反射的回波信号；
8.将所述回波信号分别输入至两个电压比较器中，得到两个电压比较器对应输出信号的起点时刻以及终点时刻，其中，所述两个电压比较器分别为第一电压比较器和第二电压比较器，且所述第一电压比较器的基准电压值小于所述第二电压比较器的基准电压值；
9.基于两个电压比较器对应输出信号的起点时刻以及终点时刻，得到第一时间、第二时间以及两个电压比较器对应输出信号的脉冲宽度，其中，所述第一时间为所述第一电压比较器对应输出信号的起点时刻与所述激光的发射时刻之间的差值，所述第二时间为所述第二电压比较器对应输出信号的起点时刻与所述激光的发射时刻之间的差值；
10.根据第一时间和第二时间，在数据库中查找出第一标准脉冲宽度和第二标准脉冲宽度；
11.基于所述第一标准脉冲宽度、所述第二标准脉冲宽度以及两个电压比较器对应输出信号的脉冲宽度，判断所述回波信号是否为受到干扰后的信号；
12.若是，则基于所述第一时间、所述第二时间、所述第一电压比较器的基准电压值以
及所述第二电压比较器的基准电压值，确定所述激光雷达的最佳工作电压；
13.将所述激光雷达的实际工作电压调整为所述最佳工作电压，以在电压调整后，得到去除干扰后的回波信号。
14.基于上述公开的内容，本发明在实际测量过程中，将接收的回波信号分别输入至两个基准电压值不同的电压比较器中进行电压比较，从而来得到两个输出信号的起点时刻以及终点时刻，接着，即可利用两个输出信号的起点时刻以及终点时刻，来计算出两个输出信号的脉冲宽度，以及每个输出信号的起点时刻与激光发射时刻的时间差，然后，即可利用前述时间差从数据库中查找出与第一电压比较器对应的第一标准脉冲宽度，以及与第二电压比较器对应的第二标准脉冲宽度，由此，即可利用第一标准脉冲宽度、第二标准脉冲宽度以及两输出信号的脉冲宽度来判断回波信号是否受到雨、雪等环境的干扰，若存在干扰，则利用前述时间差和两电压比较器的基准电压值来计算出激光雷达的最佳工作电压，以便将最佳工作电压作为激光雷达的实际工作电压，重新进行雷达测距，从而得到去除干扰后的回波信号。
15.通过上述设计，本发明将待测物体的回波信号输入至两基准电压值不同的电压比较器中，从而来判断回波信号是否受到干扰，并在判断出信号受到干扰时，计算出可滤除干扰信号的最佳电压值，由此，通过将激光雷达的实际工作电压调整为计算出的最佳工作电压，可实现激光雷达功率的调节，从而滤除雨、雪等环境对回波信号的干扰，得到有效的回波信号，最终达到提高测距准确度的目的。
16.在一个可能的设计中，所述数据库中存储有标准脉冲宽度表，其中，所述标准脉冲宽度表包括多个测量时间，以及多个测量时间中每个测量时间对应的第一标准脉冲宽度和第二标准脉冲宽度，且所述第一标准脉冲宽度为经过所述第一电压比较器得到的脉冲宽度，所述第二标准脉冲宽度为经过所述第二电压比较器得到的脉冲宽度；
17.其中，根据第一时间和第二时间，在数据库中查找出第一标准脉冲宽度和第二标准脉冲宽度，包括：
18.计算所述第二时间与所述第一时间之间的时间差，并基于所述时间差，在所述标准脉冲宽度表中查找出与所述时间差相等的测量时间，作为匹配时间；
19.基于所述匹配时间，在所述标准脉冲宽度表中查找出所述第一标准脉冲宽度以及所述第二标准脉冲宽度。
20.基于上述公开的内容，本发明公开了第一标准脉冲宽度以及第二标准脉冲宽度的具体查找方法，其中，本发明在数据库中预设有脉冲宽度表，因此，在查找时，先计算第二时间与第一时间的时间差，然后在标准脉冲宽度表中查找出与时间差相等的测量时间，最后，即可即可将查找出的测量时间对应的第一标准脉冲宽度和第二标准脉冲宽度，作为查找结果。
21.在一个可能的设计中，基于所述第一标准脉冲宽度、所述第二标准脉冲宽度以及两个电压比较器对应输出信号的脉冲宽度，判断所述回波信号是否为受到干扰后的信号，包括：
22.判断所述第一电压比较器对应输出信号的脉冲宽度与所述第一标准脉冲宽度的差值的绝对值是否小于预设阈值；或
23.判断所述第二电压比较器对应输出信号的脉冲宽度与所述第二标准脉冲宽度的
差值的绝对值是否小于预设阈值；
24.若是，则确定回波信号为正常信号，否则，则确定回波信号为受到干扰后的信号。
25.基于上述公开的内容，本发明公开了判断回波信号是否受到干扰的具体方法，即判断第一电压比较器对应输出信号的脉冲宽度值与第一标准脉冲宽度的差值的绝对值是否在预设阈值内(如小于100ns)，或判断第二电压比较器对应输出信号的脉冲宽度值与第二标准脉冲宽度的差值的绝对值是否在预设阈值内，当二者满足其一时，即可认定回波信号未受到干扰，反之，则认为回波信号则受到了干扰，需要进行功率调节。
26.在一个可能的设计中，基于所述第一时间、所述第二时间、所述第一电压比较器的基准电压值以及所述第二电压比较器的基准电压值，确定所述激光雷达的最佳工作电压，包括：
27.获取所述激光雷达的发射脉冲宽度；
28.根据所述第一时间、所述第二时间、所述发射脉冲宽度、所述第一电压比较器的基准电压值以及所述第二电压比较器的基准电压值，得到所述回波信号中的干扰信号电压值；
29.获取所述激光雷达的实际功率，其中，所述实际功率为所述激光雷达发射所述激光时对应的功率；
30.基于所述干扰信号电压值、所述实际功率以及所述第一电压比较器的基准电压值，得到所述激光雷达的最佳功率值；
31.根据所述最佳功率值，在功率电压对照表中，确定出所述激光雷达的最佳工作电压。
32.基于上述公开的内容，本发明先计算激光雷达可滤除干扰信号时对应的功率，然后在功率电压对照表中，来查找出该功率对应的电压值，最后，即可将查找出的电压值作为最佳工作电压，从而实现激光雷达输出功率的调节，以达到滤除干扰信号的目的。
33.在一个可能的设计中，根据所述第一时间、所述第二时间、所述发射脉冲宽度、所述第一电压比较器的基准电压值以及所述第二电压比较器的基准电压值，得到所述回波信号中的干扰信号电压值，包括：
34.计算所述第二时间与所述第一时间之间的时间差，并使用所述时间差乘以所述发射脉冲宽度，得到第一计算值；
35.计算所述第二电压比较器的基准电压值与所述第一电压比较器的基准电压值之间的差值，作为第二计算值；
36.使用所述第二计算值除以所述第一计算值，得到所述干扰信号电压值。
37.在一个可能的设计中，基于所述干扰信号电压值、所述实际功率以及所述第一电压比较器的基准电压值，得到所述激光雷达的最佳功率值，包括：
38.使用所述第一电压比较器的基准电压值除以所述干扰信号电压值，得到功率计算值；
39.计算所述实际功率与所述功率计算值之间的乘积，得到所述最佳功率值。
40.在一个可能的设计中，在获取所述待测物体反射的回波信号前，所述方法还包括：
41.获取所述激光雷达的最小工作电压以及最大工作电压；
42.以所述最小工作电压为起点，按照预设电压间隔，进行电压取值，直至达到最大工
作电压为止，以得到多个工作电压；
43.在无干扰条件下，以所述多个工作电压中的每个工作电压为所述激光雷达的实际工作电压，向标定物体发射激光，以得到每个工作电压对应的标准回波信号；
44.对于第i个标准回波信号，将所述第i个标准回波信号分别输入至两个电压比较器中，得到两个电压比较器对应输出信号的标准起点时刻以及标准终点时刻；
45.基于两个电压比较器对应输出信号的标准起点时刻以及标准终点时刻，得到第一标准时间、第二标准时间以及两个电压比较器对应输出信号的标准脉冲宽度，其中，所述第一标准时间为所述第一电压比较器的输出信号的起点时刻与所述第i个标准回波信号对应激光的发射时刻之间的差值，所述第二标准时间为所述第二电压比较器的输出信号的起点时刻与所述第i个标准回波信号对应激光的发射时刻之间的差值；
46.计算所述第二标准时间与所述第一标准时间之间的差值，作为第i个标准回波信号的测量时间，并将第i个标准回波信号的测量时间与两个电压比较器对应输出信号的标准脉冲宽度相关联；
47.当i从1循环至n时，得到n个测量时间，以及n个测量时间中每个测量时间相关联的两标准脉冲宽度，其中，n为标准回波信号的总个数；
48.利用n个测量时间，以及n个测量时间中每个测量时间相关联的两标准脉冲宽度，组成标准脉冲宽度表，并将所述标准脉冲宽度表存储至数据库，以便在得到所述第一时间和所述第二时间后，根据所述第一时间和所述第二时间，在数据库中查找出第一标准脉冲宽度以及第二标准脉冲宽度。
49.基于上述公开的内容，本发明公开了标准脉冲宽度表的构建方法，即从激光雷达的最小工作电压开始，按照预设电压间隔进行取值，直至取到激光雷达的最大工作电压为止，取值完毕后，即可得到多个工作电压，然后，在无干扰条件下，让激光雷达在每个工作电压下发出激光至标定物体，从而得到每个工作电压对应的标准回波信号，接着，将每个标准回波信号输入至两个基准电压值不同的电压比较器中，从而得到第一标准时间、第二标准时间以及两电压比较器输出信号对应的脉冲宽度，同时，再计算第二标准时间与第一标准时间的差值，将该差值作为对应标准回波信号的测量时间，由此，每个标准回波信号均对应有一测量时间，以及两个标准脉冲宽度值，最后，利用前述数据即可组成标准脉冲宽度表。
50.第二方面，本发明提供了一种激光雷达的防干扰测距装置，包括：
51.获取单元，用于获取激光雷达向待测物体发出激光后，所述待测物体反射的回波信号；
52.比较单元，用于将所述回波信号分别输入至两个电压比较器中，得到两个电压比较器对应输出信号的起点时刻以及终点时刻，其中，两个电压比较器分别为第一电压比较器和第二电压比较器，且所述第一电压比较器的基准电压值小于所述第二电压比较器的基准电压值；
53.时间计算单元，用于基于两个电压比较器对应输出信号的起点时刻以及终点时刻，得到第一时间、第二时间以及两个电压比较器对应输出信号的脉冲宽度，其中，所述第一时间为所述第一电压比较器对应输出信号的起点时刻与所述激光的发射时刻之间的差值，所述第二时间为所述第二电压比较器对应输出信号的起点时刻与所述激光的发射时刻之间的差值；
54.查找单元，用于根据第一时间和第二时间，在数据库中查找出第一标准脉冲宽度和第二标准脉冲宽度；
55.判断单元，用于基于所述第一标准脉冲宽度、所述第二标准脉冲宽度以及两个电压比较器对应输出信号的脉冲宽度，判断所述回波信号是否为受到干扰后的信号；
56.电压计算单元，用于在所述判断单元判断为是时，基于所述第一时间、所述第二时间、所述第一电压比较器的基准电压值以及所述第二电压比较器的基准电压值，确定所述激光雷达的最佳工作电压；
57.调节单元，用于将所述激光雷达的实际工作电压调整为所述最佳工作电压，以在电压调整后，得到去除干扰后的回波信号。
58.第三方面，本发明提供了另一种激光雷达的防干扰测距装置，以装置为电子设备为例，包括依次通信相连的存储器、处理器和收发器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述收发器用于收发消息，所述处理器用于读取所述计算机程序，执行如第一方面或第一方面中任意一种可能设计的所述激光雷达的防干扰测距方法。
59.第四方面，本发明提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如第一方面或第一方面中任意一种可能设计的所述激光雷达的防干扰测距方法。
60.第五方面，本发明提供了一种包含指令的计算机程序产品，当所述指令在计算机上运行时，使所述计算机执行如第一方面或第一方面中任意一种可能设计的所述激光雷达的防干扰测距方法。
附图说明
61.图1为本发明提供的激光雷达的防干扰测距系统的架构示意图；
62.图2为本发明提供的多回波测距方法在无干扰因素下接收的回波信号；
63.图3为本发明提供的多回波测距方法在有干扰因素下接收的回波信号；
64.图4为本发明提供的无干扰因素下，第一标准时间和第二标准时间的示意图；
65.图5为本发明提供的有干扰因素下，第一时间和第二时间的示意图；
66.图6为本发明提供的进行功率调整后，回波信号的示意图；
67.图7为本发明提供的激光雷达的防干扰测距方法的步骤流程示意图；
68.图8为本发明提供的激光雷达的防干扰测距装置的结构示意图；
69.图9为本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
70.下面结合附图及具体实施例来对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。
71.应当理解，尽管本文可能使用术语第一、第二等等来描述各种单元，但是这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元,并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本发明的示
例实施例的范围。
72.应当理解，对于本文中可能出现的术语“和/或”，其仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，单独存在b，同时存在a和b三种情况；对于本文中可能出现的术语“/和”，其是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，a/和b，可以表示：单独存在a，单独存在a和b两种情况；另外，对于本文中可能出现的字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
73.实施例
74.参见图2和图3所示，传统的多回波模式测距方法，在存在雨、雪等天气环境干扰的情况下，其接收到的回波信号可参见图2所示，根据图2可知，当待测物体距离较远时，待测物体信号和干扰信号(即图1中的雨雪信号)时间间隔较长，雷达可以分辨出两个信号，因此，通过多回波模式可分辨出待测物体的信号，从而实现准确测距；但是，当待测物体距离较近时，多回波模式下，接收到的回波信号可参见图3所示，从图3中可知，待测物体信号和干扰信号叠加在一起，雷达无法分辨为两个信号，因此，多回波模式在此种情况下存在较大的测量误差；由此，本实施例所提供的测距方法即可解决多回波模式在待测物体距离较近时，信号的叠加问题，从而减少测距误差，提高测距准确度。
75.参见图1所示，首先为本技术提供一种激光雷达的防干扰测距系统，其中，该系统包括：激光雷达、回波接收系统和功率调节系统，且功率调节系统包括第一电压比较器、第二电压比较器、测量控制单元以及高压控制单元，在具体应用时，激光雷达向待测物体发射激光光束，并经回波接收系统接收待测物体反射回来的回波信号，回波接收系统将接收的回波信号分别输入至第一电压比较器和第二电压比较器中进行电压比较，以便得出两个电压比较器对应输出信号的起点时刻以及终点时刻，接着，测量控制单元即可基于起点时刻以及终点时刻计算出两个输出信号的脉冲宽度，以及每个输出信号的起点时刻与激光发射时刻的时间差，由此，测量控制单元即可根据前述计算出的数据判断接收的回波信号是否为受到干扰后的信号，并在判断出回波信号受到干扰后，根据两个电压比较器的基准电压值以及前述时间差来计算出激光雷达的最佳工作电压，以便传输至高压控制单元进行激光雷达工作电压的调节，即高压控制单元将激光雷达的实际工作电压调整为最佳工作电压，从而实现激光雷达功率的调节，以在调节功率后，滤除雨、雪等干扰信号对回波信号的干扰，得到有效的回波信号，最终达到提高测距准确度的目的。
76.参见图7所示，本实施例第一方面所提供的激光雷达的防干扰测距方法，通过调整激光雷达的工作电压来调节输出功率，从而减弱回波信号中的雨雪等干扰信号，使得回波信号在经过两电压比较器时，干扰信号无法被电压比较器识别，从而仅输出可识别的待测物体信号，以最终实现干扰信号的分离，达到提高测距准确度的目的，其中，本实施例所提供的方法可以但不限在功率调节系统侧运行，举例的，本方法的运行步骤如下述步骤s1～s7所示。
77.s1.获取激光雷达向待测物体发出激光后，所述待测物体反射的回波信号；具体应用时，是使用功率调节系统来接收该回波信号，从而判断该回波信号是否受到了雨雪等环境的干扰，以便在受到干扰时，进行激光雷达功率的调节，以滤除回波信号中雨雪等干扰信号，从而保证测距的准确性。
78.在具体应用时，是将回波信号输入至两个基准电压值不同的电压比较器，来输出
两个比较信号，然后基于两个比较信号来判断回波信号是否受到干扰，其中，干扰判断过程如下述步骤s2～s5所示。
79.s2.将所述回波信号分别输入至两个电压比较器中，得到两个电压比较器对应输出信号的起点时刻以及终点时刻，其中，所述两个电压比较器分别为第一电压比较器和第二电压比较器，且所述第一电压比较器的基准电压值小于所述第二电压比较器的基准电压值；在具体应用时，电压比较器的工作原理为：设置有一基准电压值，当输入的回波信号的电压值大于基准电压值时，电压比较器才会输出电平信号，因此，电压比较器可识别出回波信号中电压值大于基准电压值的信号段，由此，即可将电压比较器开始输出电平信号的时刻作为起点时刻，将电压比较器结束输出电平信号的时刻作为终点时刻。
80.在得到两个电压比较器输出信号的起点时刻以及终点时刻后，即可计算两输出信号的脉冲宽度，以及两输出信号的起点时刻与激光发射时刻之间的差值，以便为后续回波信号的判断提供数据基础，其中，脉冲宽度的计算过程如下述步骤s3所示。
81.s3.基于两个电压比较器对应输出信号的起点时刻以及终点时刻，得到第一时间、第二时间以及两个电压比较器对应输出信号的脉冲宽度，其中，所述第一时间为所述第一电压比较器对应输出信号的起点时刻与所述激光的发射时刻之间的差值，所述第二时间为所述第二电压比较器对应输出信号的起点时刻与所述激光的发射时刻之间的差值；参见图5所示，图5中的回波信号中掺杂有干扰信号(雨雪信号)以及待测物体信号，其中，vth1表示第一电压比较器的基准电压值，vth2表示第二电压比较器的基准电压值，图5中的t11为第一电压比较器对应输出信号的起点时刻，t12为第一电压比较器对应输出信号的终点时刻，而t0则是激光的发射时刻，因此，第一电压比较器对应输出信号的脉冲宽度
△
t1则为：
△
82.t1＝t12-t11，第一时间为：t11-t0；同理，图5中的t21为第二电压比较器对应输出信号的起点时刻，t22为第二电压比较器对应输出信号的终点时刻，因此，第二电压比较器对应输出信号的脉冲宽度
△
t2为：
△
t2＝t22-t21，第二时间为：t21-t0。
83.在得到每个输出信号与激光的发射时刻之间的时间差，以及每个输出信号的脉冲宽度后，即可进行回波信号是否受到干扰的判断，如下述步骤s4和步骤s5所示。
84.在具体应用时，是先计算第二时间和第一时间的时间差，然后通过第二时间和第一时间的时间差在标准脉冲宽度表中查找出标准脉冲宽度，然后判断两电压比较器对应输出信号的脉冲宽度与标准脉冲宽度是否相符，若相符合，则说明该回波信号未受到干扰，否则，则说明受到了干扰，其中，在阐述标准脉冲宽度查找过程前，先公开标准脉冲宽度表的生成过程，可选的，生成过程可以但不限包括如下步骤s01～s08。
85.s01.获取所述激光雷达的最小工作电压以及最大工作电压；具体应用时，最小工作电压和最大工作电压可根据激光雷达的使用手册得知，然后录入至功率调节系统中。
86.在得到激光雷达的最小工作电压和最大工作电压后，即可进行电压取值，从而得到多个工作电压，以便使激光雷达在得到的多个工作电压下，向标定物体发射激光，以接收到多个标准回波信号，其中，标准回波信号的获取过程如下述步骤s02和步骤s03所示。
87.s02.以所述最小工作电压为起点，按照预设电压间隔，进行电压取值，直至达到最大工作电压为止，以得到多个工作电压；具体应用时，可以但不限于以5v为电压间隔，进行取值，从而得到多个工作电压；当然，预设电压间隔可根据实际使用时而具体设定，在此不作具体限定。
88.在得到多个工作电压后，即可控制激光雷达在得到的工作电压下进行工作，从而得出每个工作电压下对应的标准回波信号，如下述步骤s03所示。
89.s03.在无干扰条件下，以所述多个工作电压中的每个工作电压为所述激光雷达的实际工作电压，向标定物体发射激光，以得到每个工作电压对应的标准回波信号；具体应用时，无干扰条件指：在进行激光测距时，无雨、雪和雾的干扰，而标定物体可以但不限于为进行测距的任一物体，在前述条件下，激光雷达向标定物体发射激光，并接收标定物体反射回来的信号则被确定为标准回波信号；例如，假设存在30个工作电压，那么，激光雷达则会分别在30个工作电压条件下向标定物体发射激光，从而得到30个标准回波信号。
90.在得到每个工作电压对应的标准回波信号后，即可将每个标准回波信号输入至步骤s2中的两个电压比较器中进行电压比较，当然，每个标准回波信号输入至电压比较器后，均会得到每个电压比较器对应输出信号的起点时刻以及终点时刻，此时，即可将每个电压比较器对应输出信号的起点时刻以及终点时刻，作为标准起点时刻以及标准终点时刻，也就是每一个标准回波信号，对应有2个标准起点时刻以及2个标准终点时刻，因此，即可基于每个标准回波信号对应的2个标准起点时刻以及2个标准终点时刻，来构建标准脉冲宽度表，如下述步骤s04～s08所示。
91.s04.对于第i个标准回波信号，将所述第i个标准回波信号分别输入至两个电压比较器中，得到两个电压比较器对应输出信号的标准起点时刻以及标准终点时刻；在具体应用时，该步骤与前述步骤s2原理相同，于此不再赘述。
92.在得到第i个标准回波信号对应的2个标准起点时刻和2个标准起点时刻后，即可计算出第i个标准回波信号输入至两个电压比较器后，两电压比较器对应输出信号的脉冲宽度，以便将该脉冲宽度作为标准脉冲宽度，以及得出两电压比较器对应输出信号与第i个标准回波信号对应激光的发射时刻之间的差值，其中，计算过程如下述步骤s05所示。
93.s05.基于两个电压比较器对应输出信号的标准起点时刻以及标准终点时刻，得到第一标准时间、第二标准时间以及两个电压比较器对应输出信号的标准脉冲宽度，其中，所述第一标准时间为所述第一电压比较器的输出信号的起点时刻与所述第i个标准回波信号对应激光的发射时刻之间的差值，所述第二标准时间为所述第二电压比较器的输出信号的起点时刻与所述第i个标准回波信号对应激光的发射时刻之间的差值；具体应用时，第一标准时间和第二标准时间的示意图可参见图4所示，其中，图4中的t011和t012表示第i个标准回波信号输入至第一电压比较器后，第一电压比较器对应输出信号的标准起点时刻以及标准终点时刻，同理，t021和t022表示第i个标准回波信号输入至第二电压比较器后，第二电压比较器对应输出信号的标准起点时刻以及标准终点时刻，
△
t01表示第一电压比较器对应输出信号的标准脉冲宽度(作为第一标准脉冲宽度)，
△
t02表示第二电压比较器对应输出信号的标准脉冲宽度(作为第二标准脉冲宽度)。
94.在本实施例中，步骤s05中第一标准时间、第二标准时间以及标准脉冲宽度的计算原理与前述步骤s3相同，于此不再赘述，可选的，第i个标准回波信号对应的激光，实质指第i个标准回波信号对应工作电压下，激光雷达发射的激光。
95.通过前述步骤s05，相当于得到了第i个标准回波信号对应的第一标准时间、第二标准时间以及两个标准脉冲宽度(即第i个标准回波信号输入至第一电压比较器后，第一电压比较器输出信号的脉冲宽度，以及输入至第二电压比较器后，第二电压比较器对应输出
信号的脉冲宽度)；在得到前述第一标准时间，第二标准时间以及两个标准脉冲宽度后，即可进行数据关联，如下述步骤s06所示。
96.s06.计算所述第二标准时间与所述第一标准时间之间的差值，作为第i个标准回波信号的测量时间，并将第i个标准回波信号的测量时间与两个电压比较器对应输出信号的标准脉冲宽度相关联；具体应用时，第二标准时间与第一标准时间的差值，则作为测量时间，而前述第一标准脉冲宽度和第二标准脉冲宽度，则是与该差值相对应的脉冲宽度值，由此，将二者相关联后，在实际测量过程中，即可基于测量时间，得到该测量时间下，标准的脉冲宽度值。
97.同理，对于其余标准回波信号，也是采用前述步骤计算得到对应的测量时间，以及两个标准脉冲宽度，其中，循环过程如下述步骤s07所示。
98.s07.当i从1循环至n时，得到n个测量时间，以及n个测量时间中每个测量时间相关联的两标准脉冲宽度，其中，n为标准回波信号的总个数。
99.在得到n个测量时间，以及每个测量时间对应的两标准脉冲宽度后，即可进行标准脉冲宽度表的构建，如下述步骤s08所示。
100.s08.利用n个测量时间，以及n个测量时间中每个测量时间相关联的两标准脉冲宽度，组成标准脉冲宽度表，并将所述标准脉冲宽度表存储至数据库，以便在得到所述第一时间和所述第二时间后，根据所述第一时间和所述第二时间，在数据库中查找出第一标准脉冲宽度以及第二标准脉冲宽度。
101.具体应用时，则是以测量时间，该测量时间对应的两个标准脉冲宽度为一条表格数据，由此，即可得到n条数据，因此，将n条数据存入模板表中，即可得到标准脉冲宽度表。
102.下述以30个标准回波信号为例，来阐述标准脉冲宽度表，如下述表1所示，其中，表1仅仅罗列了部分测量时间以及标准脉冲宽度。
103.表1
104.测量时间第一标准脉冲宽度第二标准脉冲宽度200ps4ns3ns350ps3.9ns3.5ns456ps4.7ns4.3ns600ps6ns5.3ns.........
105.在得到标准脉冲宽度表后，即可计算第二时间和第一时间的时间差，然后基于该时间差查找出对应的标准脉冲宽度，如下述步骤s4所示。
106.s4.根据第一时间和第二时间，在数据库中查找出第一标准脉冲宽度和第二标准脉冲宽度；具体应用时，前述已经阐述标准脉冲宽度表存储在数据库中，且包括多个测量时间，以及多个测量时间中每个测量时间对应的第一标准脉冲宽度和第二标准脉冲宽度，其中，所述第一标准脉冲宽度为经过所述第一电压比较器得到的脉冲宽度，所述第二标准脉冲宽度为经过所述第二电压比较器得到的脉冲宽度，因此，在使用时，即可根据第二时间与第一时间的时间差，在标准脉冲宽度表查找出与该时间差相等的测量时间，然后将该测量时间对应的两标准脉冲宽度作为查找结果，如下述步骤s41和步骤s42所示。
107.s41.计算所述第二时间与所述第一时间之间的时间差，并基于所述时间差，在所
述标准脉冲宽度表中查找出与所述时间差相等的测量时间，作为匹配时间。
108.s42.基于所述匹配时间，在所述标准脉冲宽度表中查找出所述第一标准脉冲宽度以及所述第二标准脉冲宽度；在具体应用时，信号存在一定的延时，因此，在查找与时间差相等的测量时间时，可设置一定的波动幅度，如时间差与测量时间的差值的绝对值小于100ps的，均可认定该时间差等于测量时间，如第二时间与第一时间的时间差为210ps，从前述表1可知，其与测量时间200ps之间的差值小于100ps，因此，该时间差对应的第一标准脉冲宽度为4ns，对应的第二标准脉冲宽度为3ns；当然，其余不同时间差的匹配方法与前述举例相同，于此不再赘述。
109.在得到第一时间和第二时间对应的第一标准脉冲宽度和第二标准脉冲宽度后，即可进行信号干扰的判断，如下述步骤s5所示。
110.s5.基于所述第一标准脉冲宽度、所述第二标准脉冲宽度以及两个电压比较器对应输出信号的脉冲宽度，判断所述回波信号是否为受到干扰后的信号；具体应用时，是判断第一电压比较器对应输出信号的脉冲宽度与第一标准脉冲宽度之间的差值是否小于预设阈值，以及判断第二电压比较器对应输出信号的脉冲宽度与第二标准脉冲宽度之间的差值是否小于预设阈值，以便根据差值与预设阈值的大小关系，来得出回波信号是否受到了干扰，其中，判断过程如下述步骤s51和步骤s52所示。
111.s51.判断所述第一电压比较器对应输出信号的脉冲宽度与所述第一标准脉冲宽度的差值的绝对值是否小于预设阈值，或判断所述第二电压比较器对应输出信号的脉冲宽度与所述第二标准脉冲宽度的差值的绝对值是否小于预设阈值；具体应用时，举例预设阈值可以但不限于为1ns。
112.s52.若是，则确定回波信号为正常信号，否则，则确定回波信号为受到干扰后的信号。
113.在前述时间差为210ps的基础上，以一个实例来阐述前述步骤s51和步骤s5：
114.假设第一电压比较器对应输出信号的脉冲宽度为2ns，第二电压比较器对应输出信号的脉冲宽度为1ns，因此，第一标准脉冲宽度为4ns，第二标准脉冲宽度为3ns，即第一电压比较器对应输出信号的脉冲宽度与第一标准脉冲宽度的差值的绝对值为2ns，而第二电压比较器对应输出信号的脉冲宽度与第二标准脉冲宽度的差值的绝对值也为2ns，其不满足前述判断条件，因此，则判断回波信号受到了干扰，需要去除干扰；当然，若判断出回波信号为正常信号在，则可直接基于该回波信号进行距离的计算。
115.在本实施例中，判断出回波信号为受到干扰后的信号后，则需要调节激光雷达的发射功率，以便滤除雨雪等因素对回波信号的干扰，从而得到去除干扰后的回波信号，其中，调节过程如下述步骤s6和步骤s7所示。
116.s6.若是，则基于所述第一时间、所述第二时间、所述第一电压比较器的基准电压值以及所述第二电压比较器的基准电压值，确定所述激光雷达的最佳工作电压；在具体应用时，是先计算出激光雷达能够滤除掉雨雪等干扰信号的发射功率，然后基于发射功率来得出对应的电压值，作为最佳工作电压，其中，最佳工作电压计算过程如下述步骤s61～s65所示。
117.s61.获取所述激光雷达的发射脉冲宽度；具体应用时，激光雷达的发射脉冲宽度可预设中功率调节系统中，其为定值，并可基于激光雷达的使用手册得到。
118.在得到发射脉冲宽度后，即可基于第一时间、第二时间以及两电压比较器的基准电压值，来计算回波信号中的干扰信号电压值，如下述步骤s62所示。
119.s62.根据所述第一时间、所述第二时间、所述发射脉冲宽度、所述第一电压比较器的基准电压值以及所述第二电压比较器的基准电压值，得到所述回波信号中的干扰信号电压值；具体应用时，干扰信号电压值计算过程如下述s62a～s62c所示。
120.s62a.计算所述第二时间与所述第一时间之间的时间差，并使用所述时间差乘以所述发射脉冲宽度，得到第一计算值。
121.s62b.计算所述第二电压比较器的基准电压值与所述第一电压比较器的基准电压值之间的差值，作为第二计算值。
122.s62c.使用所述第二计算值除以所述第一计算值，得到所述干扰信号电压值。
123.下述以一个公式来总结前述步骤s62a～s62c：
[0124][0125]
上述式中，vz为干扰信号电压值，v
th2
表示第二电压比较器的基准电压值，v
th1
表示第一电压比较器的基准电压值，t2表示第二时间，t1表示第一时间，tr表示发射脉冲宽度。
[0126]
在得到干扰信号电压值后，即可基于激光雷达在发射激光时的功率，来计算出激光雷达能够过滤掉雨雪等干扰信号的发射功率，如下述步骤s63和步骤s64所示。
[0127]
s63.获取所述激光雷达的实际功率，其中，所述实际功率为所述激光雷达发射所述激光时对应的功率。
[0128]
s64.基于所述干扰信号电压值、所述实际功率以及所述第一电压比较器的基准电压值，得到所述激光雷达的最佳功率值；具体应用时，最佳功率值的计算过程如下述步骤s64a和步骤s64b所示。
[0129]
s64a.使用所述第一电压比较器的基准电压值除以所述干扰信号电压值，得到功率计算值。
[0130]
s64b.计算所述实际功率与所述功率计算值之间的乘积，得到所述最佳功率值。
[0131]
下述以一个公式来总结前述步骤s64a和步骤s64b：
[0132][0133]
上述式中，pz表示最佳功率值，pd表示实际功率。
[0134]
由此根据前述公式得出激光雷达的最佳功率值后，即可基于最佳功率值，确定激光雷达的工作电压，如下述步骤s65所示。
[0135]
s65.根据所述最佳功率值，在功率电压对照表中，确定出所述激光雷达的最佳工作电压；具体应用时，功率电压对照表中存储有激光雷达在不同功率值下对应的电压值，因此，在使用时，只需在功率电压对照表中查找出与最佳功率值对应的电压值，将其作为最佳工作电压，同理，在进行功率查找过程中，也可设置一浮动范围，如设置最佳功率值与功率电压对照表中待比较功率相差在
±
5w时，可认定最佳功率值与该待比较功率相等，当然，浮动范围可根据实际使用而具体设定，在此不限定于前述举例。
[0136]
在计算得到激光雷达的最佳工作电压后，即可进行电压调整，以基于电压实现功率的调节，进而达到滤除干扰信号的目的，如下述步骤s7所示。
[0137]
s7.将所述激光雷达的实际工作电压调整为所述最佳工作电压，以在电压调整后，得到去除干扰后的回波信号；具体应用时，调整激光雷达的电压值，实质相当于调节激光雷达的发射功率，以通过调节发射功率来减弱雨雪等干扰信号，参见图6所示，从图6中可明显看出，经过电压调整后，接收到的回波信号，其掺杂的雨雪信号的电压值明显小于两个电压比较器的基准电压值，因此，在经过两电压比较器时则无法被识别，由此，即可实现待测物体信号与雨雪信号的有效分析，从而有效解决测量过程中雨雾带来的干扰，以提高测距准确性。
[0138]
由此通过前述详细阐述的激光雷达的防干扰测距方法，本发明将待测物体的回波信号输入至两基准电压值不同的电压比较器中，从而来判断回波信号是否受到干扰，并在判断出信号受到干扰时，计算出可滤除干扰信号的最佳电压值，由此，通过将激光雷达的实际工作电压调整为计算出的最佳工作电压，可实现激光雷达功率的调节，从而滤除雨、雪等环境对回波信号的干扰，得到有效的回波信号，最终达到提高测距准确度的目的。
[0139]
如图8所示，本实施例第二方面提供了一种实现实施例第一方面的所述激光雷达的防干扰测距方法的硬件装置，包括：
[0140]
获取单元，用于获取激光雷达向待测物体发出激光后，所述待测物体反射的回波信号。
[0141]
比较单元，用于将所述回波信号分别输入至两个电压比较器中，得到两个电压比较器对应输出信号的起点时刻以及终点时刻，其中，两个电压比较器分别为第一电压比较器和第二电压比较器，且所述第一电压比较器的基准电压值小于所述第二电压比较器的基准电压值。
[0142]
时间计算单元，用于基于两个电压比较器对应输出信号的起点时刻以及终点时刻，得到第一时间、第二时间以及两个电压比较器对应输出信号的脉冲宽度，其中，所述第一时间为所述第一电压比较器对应输出信号的起点时刻与所述激光的发射时刻之间的差值，所述第二时间为所述第二电压比较器对应输出信号的起点时刻与所述激光的发射时刻之间的差值。
[0143]
查找单元，用于根据第一时间和第二时间，在数据库中查找出第一标准脉冲宽度和第二标准脉冲宽度。
[0144]
判断单元，用于基于所述第一标准脉冲宽度、所述第二标准脉冲宽度以及两个电压比较器对应输出信号的脉冲宽度，判断所述回波信号是否为受到干扰后的信号。
[0145]
电压计算单元，用于在所述判断单元判断为是时，基于所述第一时间、所述第二时间、所述第一电压比较器的基准电压值以及所述第二电压比较器的基准电压值，确定所述激光雷达的最佳工作电压。
[0146]
调节单元，用于将所述激光雷达的实际工作电压调整为所述最佳工作电压，以在电压调整后，得到去除干扰后的回波信号。
[0147]
本实施例提供的装置的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见实施例第一方面，于此不再赘述。
[0148]
如图9所示，本实施例第三方面提供了另一种激光雷达的防干扰测距装置，以装置为电子设备为例，包括：依次通信相连的存储器、处理器和收发器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述收发器用于收发消息，所述处理器用于读取所述计算机程序，执行如实
施例第一方面所述的激光雷达的防干扰测距方法。
[0149]
具体举例的，所述存储器可以但不限于包括随机存取存储器(random access memory，ram)、只读存储器(read only memory，rom)、闪存(flash memory)、先进先出存储器(first input first output，fifo)和/或先进后出存储器(first in last out，filo)等等；具体地，处理器可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器可以采用dsp(digitalsignal processing，数字信号处理)、fpga(field－programmable gate array，现场可编程门阵列)、pla(programmable logic array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现，同时，处理器也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称cpu(central processing unit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。
[0150]
在一些实施例中，处理器可以在集成有gpu(graphics processing unit，图像处理器)，gpu用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制，例如，所述处理器可以不限于采用型号为stm32f105系列的微处理器、精简指令集计算机(reduced instruction set computer,risc)微处理器、x86等架构处理器或集成嵌入式神经网络处理器(neural-network processing units，npu)的处理器；所述收发器可以但不限于为无线保真(wifi)无线收发器、蓝牙无线收发器、通用分组无线服务技术(general packet radio service，gprs)无线收发器、紫蜂协议(基于ieee802.15.4标准的低功耗局域网协议，zigbee)无线收发器、3g收发器、4g收发器和/或5g收发器等。此外，所述装置还可以但不限于包括有电源模块、显示屏和其它必要的部件。
[0151]
本实施例提供的电子设备的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见实施例第一方面，于此不再赘述。
[0152]
本实施例第四方面提供了一种存储包含有实施例第一方面所述的激光雷达的防干扰测距方法的指令的存储介质，即所述存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如第一方面所述的激光雷达的防干扰测距方法。
[0153]
其中，所述存储介质是指存储数据的载体，可以但不限于包括软盘、光盘、硬盘、闪存、优盘和/或记忆棒(memory stick)等，所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。
[0154]
本实施例提供的存储介质的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见实施例第一方面，于此不再赘述。
[0155]
本实施例第五方面提供了一种包含指令的计算机程序产品，当所述指令在计算机上运行时，使所述计算机执行如实施例第一方面所述的激光雷达的防干扰测距方法，其中，所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。
[0156]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。