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激光雷达距离模糊消除方法

2022-11-30 15:27:45 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及激光雷达技术领域,尤其涉及一种激光雷达距离模糊消除方法。


背景技术:

2.激光雷达(light detection and ranging,lidar)系统是一种先进的光学遥感技术,它通过向扫描对象发射脉冲激光来测量目标的距离等参数,再结合位置和姿态系统(position and orientation,pos)提供的系统方位信息计算,实现对地物坐标的直接测量。
3.自上世纪90年代首款商用机载激光雷达的出现以来,机载激光雷达的硬件系统得到了快速发展,使得激光器的脉冲重复频率不断提高,从而也不可避免地带来了距离模糊问题。距离模糊是指激光扫描仪将目标的距离错误地记录,其会导致点云数据中一定数量的点集出现在肉眼可见的错误位置,可能潜于地面以下或悬浮于空中。激光雷达系统产生的距离模糊问题将会降低点云数据质量,使得点云可用范围受限或完全不可使用。


技术实现要素:

4.本发明实施例提供一种激光雷达距离模糊消除方法,可以消除激光雷达系统中存在的距离模糊问题。
5.第一方面,本发明实施例提供一种激光雷达距离模糊消除方法,该方法包括:
6.获取待处理的点云数据,所述点云数据包括多个回波信息点与多个原始脉冲发射时刻之间的第一映射关系;
7.确定所述点云数据所对应的脉冲重复频率;
8.根据所述脉冲重复频率,确定与所述点云数据相对应的脉冲发射时刻序列;
9.若所述多个回波信息点为非孤立数据,则确定所述多个回波信息点与脉冲发射区间的映射序列,所述脉冲发射区间基于所述脉冲重复频率所确定;
10.根据所述映射序列和所述脉冲发射时刻序列,对所述第一映射关系进行调整,获得用于实现距离检测的目标点云数据,其中,所述目标点云数据中包括多个回波信息点与多个实际发射时刻之间的第二映射关系,所述第一映射关系与所述第二映射关系不同。
11.第二方面,本发明实施例提供一种激光雷达距离模糊消除装置,该装置包括:
12.获取模块,用于获取待处理的点云数据,所述点云数据包括多个回波信息点与多个原始脉冲发射时刻之间的第一映射关系;
13.第一确定模块,用于确定所述点云数据所对应的脉冲重复频率;
14.第二确定模块,用于根据所述脉冲重复频率,确定与所述点云数据相对应的脉冲发射时刻序列;
15.第三确定模块,用于若所述多个回波信息点为非孤立数据,则确定所述多个回波信息点与脉冲发射区间的映射序列,所述脉冲发射区间基于所述脉冲重复频率所确定;
16.调整模块,用于根据所述映射序列和所述脉冲发射时刻序列,对所述第一映射关
系进行调整,获得用于实现距离检测的目标点云数据,其中,所述目标点云数据中包括多个回波信息点与多个实际发射时刻之间的第二映射关系,所述第一映射关系与所述第二映射关系不同。
17.第三方面,本发明实施例提供一种电子设备,包括:存储器、处理器;其中,所述存储器上存储有可执行代码,当所述可执行代码被所述处理器执行时,使所述处理器至少可以实现如第一方面所述的距离模糊消除方法。
18.第四方面,本发明实施例提供了一种非暂时性机器可读存储介质,所述非暂时性机器可读存储介质上存储有可执行代码,当所述可执行代码被电子设备的处理器执行时,使所述处理器至少可以实现如第一方面所述的距离模糊消除方法。
19.本发明实施例提供的技术方案,首先获取待处理的点云数据,其中点云数据包括多个回波信息点与多个原始脉冲发射时刻之间的第一映射关系,接着确定点云数据所对应的脉冲重复频率,并根据脉冲重复频率,确定与点云数据相对应的脉冲发射时刻序列。若多个回波信息点为非孤立数据,则确定多个回波信息点与脉冲发射区间的映射序列,脉冲发射区间基于脉冲重复频率所确定。最后根据映射序列和脉冲发射时刻序列,对第一映射关系进行调整,获得用于实现距离检测的目标点云数据,其中,目标点云数据中包括多个回波信息点与多个实际发射时刻之间的第二映射关系,并且第一映射关系与第二映射关系不同。
20.在上述方案中,通过多个回波信息点与脉冲发射区间的映射序列,可以分别确定出多个回波信息点所位于的脉冲发射区间,再结合完整的脉冲发射时刻序列,确定出多个回波信息点所对应的实际脉冲发射时刻,然后对点云数据中的多个回波信息点与多个原始发射时刻之间的第一映射关系进行调整,以建立回波脉冲和脉冲发射时刻之间的正确映射关系,从而实现修正距离模糊的点云数据的错误位置,以获得用于实现距离检测的目标点云数据,并且基于目标点云数据进行距离测量可以消除点云数据中存在的距离模糊问题。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明实施例提供的一种激光雷达距离模糊消除方法的流程图;
23.图2为本发明实施例提供的根据脉冲重复频率,确定与点云数据相对应的脉冲发射时刻序列的流程示意图;
24.图3为本发明实施例提供的确定多个回波信息点与脉冲发射区间的映射序列的流程示意图;
25.图4为本发明实施例提供的确定第一扫描线中的多个回波信息点与脉冲发射区间之间的第一子映射序列的流程示意图;
26.图5为本发明实施例提供的确定第一扫描线以外的多个回波信息点与脉冲发射区间之间的第二子映射序列的流程示意图;
27.图6为本发明实施例提供的对第一映射关系进行调整,获得用于实现距离检测的
目标点云数据的流程示意图;
28.图7为本发明实施例提供的另一种距离模糊消除方法的流程示意图;
29.图8为本发明实施例提供的一种激光雷达距离模糊装置的结构示意图;
30.图9为与图8所示实施例提供的激光雷达距离模糊装置对应的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
31.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
32.另外,下述各方法实施例中的步骤时序仅为一种举例,而非严格限定。
33.术语定义:
34.脉冲重复频率:激光器在单位时间内发射的脉冲数量。
35.距离模糊:在激光脉冲雷达中,当目标物体与激光雷达系统的距离大于脉冲重复周期所对应的最大距离时,目标回波不落在本周期内,使得测得的目标距离为非真实距离。
36.为了方便本领域技术人员理解本发明实施例提供的技术方案,下面对相关技术进行简要说明:激光雷达系统集成了激光扫描仪、惯性计量单元、全球定位系统及高速存储设备等多个单元。其中,激光扫描仪通过指令激光脉冲发射器以固有角度发射一个激光脉冲,激光脉冲在接触到目标表面后被反射并被激光脉冲接收器接收,通过激光脉冲发射时刻与激光脉冲接收时刻之差,实现对发射目标与激光扫描仪间距离的测量,以实现对测量目标的空间采样,并将采样结果以自身坐标系统下进行数据存储。
37.随着机载激光雷达硬件系统快速地发展,不断提高激光器的脉冲重复频率,以实现更高密度的空间采样,同时也会使得反射后的激光脉冲落到下一个发射激光的脉冲发射区间内,使得记录到的回波脉冲的激光发射时刻所属的脉冲发射区间发生偏差,从而不可避免地带来了距离模糊问题。为了消除距离模糊问题,保证目标距离测量地准确性,现有技术中提供了以下几种实现方式:通过使用先后交错的发射模式,扩大距离模糊点云的距离差。或者通过为每束激光脉冲添加微序列标签,在接收到脉冲回波时直接匹配正确的发射脉冲发射区间。或者通过全球dem数据,获取扫描区域额外的坐标信息作为可供对比的数据,来确定脉冲回波对应的正确发射脉冲发射区间。
38.上述两种实现方式都依赖激光雷达硬件系统,针对激光雷达系统进行适应性的改造或者增加特殊硬件模块,那么对于不同的硬件系统收集的点云数据不具有普适性,同时也会增加激光雷达系统成本。第三种实现方式不仅需要依赖额外的先验信息,还需要dem数据具有足够的精度,若dem数据的分辨率过低,网格的高程细节缺失,则会降低虚拟回波与先验数字模型碰撞的可靠性。
39.为了解决因脉冲重复频率提高造成的距离模糊的技术问题,本实施例提供了一种距离模糊消除方法。该技术方案通过多个回波信息点与脉冲发射区间的映射序列,确定多个回波信息点所位于的脉冲发射区间,结合脉冲发射时刻序列,确定出多个回波信息点所对应的实际脉冲发射时刻,以建立回波脉冲和脉冲发射时刻之间的正确映射关系,从而修
正距离模糊的点云数据的错误位置,以实现消除点云数据中存在的距离模糊问题。即本发明实施例提供的技术方案不再依赖硬件系统和先验信息,直接基于获取的点云数据就可以实现模糊距离消除。
40.图1为本发明实施例提供的一种激光雷达距离模糊消除方法的流程图,如图1所示,该方法的执行主体可以为距离模糊消除装置,具体的,该距离消除方法包括如下步骤:
41.步骤101、获取待处理的点云数据,点云数据包括多个回波信息点与多个原始脉冲发射时刻之间的第一映射关系。
42.步骤102、确定点云数据所对应的脉冲重复频率。
43.步骤103、根据脉冲重复频率,确定与点云数据相对应的脉冲发射时刻序列。
44.步骤104、若多个回波信息点为非孤立数据,则确定多个回波信息点与脉冲发射区间的映射序列,脉冲发射区间基于脉冲重复频率所确定。
45.步骤105、根据映射序列和脉冲发射时刻序列,对第一映射关系进行调整,获得用于实现距离检测的目标点云数据,其中,目标点云数据中包括多个回波信息点与多个实际发射时刻之间的第二映射关系,第一映射关系与第二映射关系不同。
46.激光雷达系统通过发射并接收激光脉冲,实现对测量目标的空间采样,并将采样结果以激光扫描仪自身坐标系统(scannerr’s own coordinate system,简称socs)下的数据存储。本发明实施例中以激光扫描仪下的点云数据为处理对象,对点云数据进行处理,并且可以在处理结束后在socs下完成回波信息点的坐标修正。
47.其中,点云数据用于表示目标表面特性的海量点集合,能够以较高的精度反映地表的真实情况。在本发明实施例中,点云数据中包括多个回波信息点所对应的各种信息,具体的可以包括:多个回波信息点与多个原始发射时刻之间的第一映射关系、多个回波信息点各自对应的扫描角、多个回波信息点各自对应的测量距离等。
48.回波信息点用于表示回波脉冲所对应的信息。回波脉冲是由发射脉冲在接触到目标物体表面后被发射产生的。假设两个发射脉冲的发射时间间隔较短,第一回波脉冲信号是由第一发射脉冲被目标物体发射产生的,但是回波脉冲落在了第二发射脉冲的脉冲发射时间间隔内,激光雷达系统就会默认此回波脉冲信号是由第二发射脉冲反射产生的,从而使得激光雷达系统采集到的回波信息点所对应的发射时刻发生错误,从而产生距离模糊的问题。基于此,本发明实施例提供的技术方案主要是为了确定点云数据中各个回波信息点所对应的正确发射时刻,调整点云数据中多个回波信息点与原始脉冲发射时刻之间的第一映射关系,以修正错误的脉冲发射时刻,获得用于实现距离检测的目标点云数据。
49.具体地,首先获取待处理的点云数据,其中点云数据包括多个回波信息点与多个原始发射时刻之间的第一映射关系。这里需要注意的是,若激光脉冲重复频率较大,使得回波信息点落到后续的激光脉冲发射时间间隔内,系统记录的回波信息点与原始发射时刻之间的映射关系就会出现错误。而后,确定点云数据所对应的脉冲重复频率。
50.其中,脉冲重复频率的确定方式不做限定,可以通过直接获取激光雷达系统设定的激光脉冲重复频率,确定点云数据所对应的激光脉冲重复频率,脉冲重复频率可以根据实际应用需要进行设定,那么在对目标进行距离测量采样时,会提前设定一个激光脉冲重复频率,距离模糊消除装置可以直接获取到设定的激光脉冲重复频率,从而确定点云数据所对应的脉冲重复频率。也可以根据激光发射器单位时间内发射的激光脉冲数量,确定点
云数据所对应的脉冲重复频率。
51.在确定出点云数据所对应的脉冲重复频率之后,可以根据脉冲重复频率,确定与点云数据相对应的脉冲发射时刻序列。接着,检测多个回波信息点的数据类型,孤立数据可能造成的距离模糊的回波信息点出现在错误位置时的噪音能量反而更小,通过判断多个回波信息点所对应的数据类型,可以避免孤立数据对点云数据处理效果的影响。可选地,检测多个回波信息点的数据类型的具体实现方式可以包括:确定点云数据中各个回波信息点各自对应的空间连续程度,根据空间连续程度,确定各个回波信息点是否为非孤立数据。
52.其中,可以将回波信息点所对应的空间连续程度与第一预设值进行比较,若回波信息点对应的空间连续度大于或等于第一预设值,则确定回波信息点为非孤立数据;或者,若回波信息点对应的空间连续度小于第一预设值,则确定回波信息点为孤立数据。这里的第一预设值可以根据实际情况进行设定,例如第一预设值可以设置为0.8。
53.由于目标地物大部分都是连续性的,将空间连续度高的回波信息点确定为地物,将空间连续度低的回波信息点确定为电缆。在本发明实施例中采用不同的方法分别对地物和电缆进行处理,以实现对目标距离的精准测量。若多个回波信息点为非孤立数据,则确定多个回波信息点与脉冲发射区间的映射序列,其中脉冲发射区间基于脉冲重复频率所确定。采集到的点云数据中的回波信息点所对应的原始脉冲发射时刻可能存在偏差,采集到的多个回波信息点与多个原始发射时刻之间的第一映射关系存在偏差的主要是由于回波信息点可能会落在后续的脉冲发射区间内,造成回波信息点所记录到的原始脉冲发射时刻所属的脉冲发射区间存在偏差,因此,可以通过确定各个回波信息点所位于的脉冲发射区间,确定出各个回波信息点所对应的正确脉冲发射时刻。
54.具体地,通过确定各个回波信息点所位于的脉冲发射区间,确定出各个回波信息点所对应的正确脉冲发射时刻的实现方式可以为:根据多个回波信息点与脉冲发射区间的映射序列和脉冲发射时刻序列,可以确定出各个回波信息点所对应的正确脉冲发射时刻。
55.在确定出各个回波信息点所对应的正确脉冲发射时刻之后,需要对第一映射关系进行调整,以使得用户可以基于调整后的目标点云数据实现精准地距离测量。具体地实现方式可以为:根据映射序列和脉冲发射时刻序列,对第一映射关系进行调整,获得用于实现距离检测的目标点云数据,其中,目标点云数据中包括多个回波信息点与多个实际发射时刻之间的第二映射关系,第一映射关系与第二映射关系不同。
56.本发明实施例通过多个回波信息点与脉冲发射区间的映射序列,可以分别确定出多个回波信息点所位于的脉冲发射区间,再结合完整的脉冲发射时刻序列,确定出多个回波信息点所对应的实际脉冲发射时刻,然后对点云数据中的多个回波信息点与多个原始发射时刻之间的第一映射关系进行调整,以建立回波脉冲和脉冲发射时刻之间的正确映射关系,从而实现修正距离模糊的点云数据的错误位置,以获得用于实现距离检测的目标点云数据,并且基于目标点云数据进行距离测量可以消除点云数据中存在的距离模糊问题。即解决距离模糊的本质是确定各个回波信息点所对应的正确脉冲发射时刻,这个实现过程不需要依赖重新设计的硬件系统,不需要获取先验的地形数据,直接基于采集的点云数据就能够完成距离模糊的消除。
57.图2为本发明实施例提供的根据脉冲重复频率,确定与点云数据相对应的脉冲发射时刻序列的流程示意图;在上述实施例的基础上,继续参考附图2所示,本实施例提供了
一种可以确定与点云数据相对应的脉冲发射时刻序列的实现方式,具体的可以包括:
58.步骤201、基于点云数据,确定原始脉冲发射时刻序列。
59.步骤202、根据脉冲重复频率,确定脉冲时间间隔。
60.步骤203、根据原始脉冲发射时刻序列和脉冲时间间隔,确定与点云数据相对应的脉冲发射时刻序列。
61.待处理的点云数据中,每个回波信息点都对应有一个原始脉冲发射时刻,提取出点云数据中各个回波信息点所对应的原始脉冲发射时刻,根据各个原始脉冲发射时刻可以确定出点云数据所对应的原始脉冲发射时刻序列。
62.由于激光雷达系统的存储有限,一般都会有所选择地进行数据存储。例如,无人机载体有限的承载能力,使得无人机激光雷达系统无法搭载大质量的高速存储设备,导致数据的存储有所舍弃,如果一个脉冲发射区间内没有接收到回波脉冲,则该脉冲的发射时刻不会记录在点云数据中,导致时间标签的缺失。对于没有发生距离模糊问题的回波信息点数据,这种存储策略不会对数据产生影响,但是对于存在距离模糊问题的回波信息点,不能排除距离模糊的目标回波信息点对应的实际脉冲发射时刻未被记录的可能性。
63.为了避免点云数据中出现未记录的脉冲发射时刻的问题,在确定点云数据对应的原始脉冲发射时刻序列之后,根据脉冲重复频率,确定脉冲时间间隔,再根据原始脉冲发射时刻序列和脉冲时间间隔,确定与点云数据相对应的脉冲发射时刻序列。此时确定出的脉冲发射时刻序列为完整的脉冲发射时刻,可以避免原始脉冲发射时刻序列中存在未被记录的脉冲发射时刻,从而使得存在距离模糊的各个回波信息点都有被修正的可能,使得处理后的数据更准确,从而提高了数据处理的效果。
64.在一可选实施例中,根据原始脉冲发射时刻序列和脉冲时间间隔,确定与点云数据相对应的脉冲发射时刻序列,具体实现方式可以包括:确定相邻原始脉冲发射时刻的时刻差;若时刻差为脉冲时间间隔的多倍,则确定原始脉冲发射时刻序列中存在未被记录的脉冲发射时刻,并根据所述原始脉冲发射时刻序列和未被记录的脉冲发射时刻,确定与点云数据相对应的脉冲发射时刻序列;若时刻差为脉冲时间间隔,则将原始脉冲发射时刻序列确定为与点云数据相对应的脉冲发射时刻序列。
65.获取到各个回波信息点所对应的原始脉冲发射时刻之后,计算相邻回波信息点之间的原始脉冲发射时刻差,若计算出的时刻差为脉冲时间间隔的多倍,则确定原始脉冲发射时刻序列中存在未被记录的脉冲发射时刻,则需要将未被记录的脉冲发射时刻补充到原始脉冲发射时刻序列中,得到与点云数据相对应的脉冲发射时刻序列。这里的脉冲时间间隔的多倍可以是脉冲时间间隔的整数倍或者是脉冲时间间隔的非整数倍即多个时间间隔的总和,在一可选实施例中,可以使用特殊标记对未被记录的脉冲发射时刻进行标记,以保证距离计算的严格正确。
66.若时刻差为脉冲时间间隔,则将原始脉冲发射时刻序列确定为与点云数据相对应的脉冲发射时刻序列。当计算出的时刻差正好为脉冲时间间隔时,则表示用于计算时刻差的两个相邻原始脉冲发射时刻间不存在未被记录的脉冲发射时刻。另外,也可能出现时刻差为0的情况,则表明相邻的两个回波信息点处于同一个脉冲时间间隔内,此时也不存在未被记录的脉冲发射时刻,则直接将原始脉冲发射时刻序列确定为与点云数据相对应的脉冲发射时刻序列。
67.本发明实施例中,通过脉冲重复频率,确定脉冲时间间隔,根据原始脉冲发射时刻序列和脉冲时间间隔,确定与点云数据相对应的脉冲发射时刻序列,可以避免激光雷达系统由于存储策略造成的丢失脉冲发射时刻的情况,以确保处理结果的准确性。
68.图3为本发明实施例提供的确定多个回波信息点与脉冲发射区间的映射序列的流程示意图;在上述实施例的基础上,继续参考附图3所示,本实施例中点云数据包括扫描角,提供了一种可以确定多个回波信息点与脉冲发射区间的映射序列的实现方式,具体可以包括:
69.步骤301、根据点云数据中的扫描角对点云数据进行分割处理,确定点云数据中各个回波信息点所对应的扫描线,扫描线中包括第一扫描线。
70.步骤302、确定第一扫描线中与扫描角相对应的目标数据点,扫描角为0
°
或者接近0
°

71.步骤303、根据点云数据所对应的脉冲重复频率,确定目标数据点与脉冲发射区间之间的初始映射序列。
72.步骤304、利用动态规划算法,以初始映射序列为起点进行回溯,确定第一扫描线中的多个回波信息点与脉冲发射区间之间的第一子映射序列。
73.步骤305、根据第一子映射序列和动态规划算法,确定第一扫描线以外的多个回波信息点与脉冲发射区间之间的第二子映射序列。
74.步骤306、基于第一子映射序列和第二子映射序列,确定多个回波信息点与脉冲发射区间的映射序列。
75.在确定点云数据中各个回波信息点与脉冲发射区间的映射序列时,为了更快速地对每个回波信息点进行处理,可以按照扫描线对扫描线上的各个回波信息点进行处理,具体地,根据点云数据中的扫描角对点云数据进行分割处理,确定点云数据中各个回波信息点所对应的扫描线,扫描线中包括第一扫描线。
76.在本发明实施例中,不再需要借助先验信息全球dem数据,以第一扫描线中的各个回波信息点作为地物参照。那么,必须要确保第一扫描线中各个回波信息点与脉冲发射区间之间的第一子映射序列是准确的。为了确保第一扫描线中第一子映射序列是准确的,将第一扫描线单独进行处理,首先确定第一扫描线中与扫描角相对应的目标数据点,其中扫描角为0
°
或者接近0
°
,然后根据点云数据所对应的脉冲重复频率,确定目标数据点与所述脉冲发射区间之间的初始映射序列,再利用动态规划算法,以初始映射序列为起点进行回溯,确定第一扫描线中的多个回波信息点与脉冲发射区间之间的第一子映射序列。
77.在一可选实施例中,根据点云数据所对应的脉冲重复频率,确定目标数据点与所述脉冲发射区间之间的初始映射序列具体可以包括:获取激光雷达系统处于地表以上飞行高度、激光雷达系统的脉冲重复频率,计算目标数据点所位于的正确脉冲发射区间,并基于计算出的正确脉冲发射区间,确定目标数据点与所述脉冲发射区间之间的初始映射序列。
78.具体地,假设激光雷达系统处于地表以上飞行高度为h,激光雷达系统的脉冲重复频率为f,激光脉冲的传播速度为c,获取飞行高度与脉冲重复频率的乘积h
·
f,获取飞行高度与脉冲重复频率的乘积与传播速度倒数的乘积h
·
f/c,将其乘积的2倍向上取整后的数值确定为目标数据点所位于的正确脉冲时间间隔,即目标数据点所位于的正确脉冲时间间隔为
79.由于获取到的点云数据中的多个回波信息点所对应的原始脉冲发射时刻并不是回波信息点所对应的实际脉冲发射时刻,回波信息点可能位于后续脉冲发射时间间隔内,为了精准地确定每个回波信息点所位于脉冲发射时间间隔,可以采用动态规划算法,以得到每个回波信息点所位于脉冲发射时间间隔的最优解,这样确定出的脉冲发射时间间隔更准确。因此,在确定出目标数据点与所述脉冲发射区间之间的初始映射序列之后,可以利用动态规划算法,以初始映射序列为起点进行回溯,确定第一扫描线中的多个回波信息点与脉冲发射区间之间的第一子映射序列。
80.激光脉冲信号的能量随着在介质中传播距离的增加而衰减,设置激光雷达系统中最大的脉冲发射区间为max,即激光雷达能接受最远超过max-1个脉冲发射区间,小于max 1个脉冲发射区间前的回波信息。在本发明实施例中,将每个回波信息点所位于的脉冲发射区间扩展到1-max个脉冲发射区间下的点云空间中,并确定各个回波信息点所位于的正确脉冲发射区间。由于除第一个回波信息点作为路经计算起点以外,所有的回波信息点满足在1-max脉冲发射区间下位于不同脉冲发射区间内正确路径的噪音能量最低。那么可以将解决距离模糊的回波信息点的问题抽象为选择脉冲发射区间的组合问题。
81.可以利用动态规划算法求解各个回波信息点所位于的脉冲发射区间的选择组合问题。动态规划算法应用于每条扫描线,按照点云数据中记录的顺序分别对每个回波信息点进行处理。由于每个回波信息点在1-max个不同脉冲发射区间内的最低噪音能量会在处理该回波信息点的下一个回波信息点时多次使用,那么任意回波信息点在1-max个不同脉冲发射区间内的最低噪音能量的选择路径必定可以由上一个回波信息点位于各个不同脉冲发射区间内的最低噪音能量的选择路径与两个回波信息点之间的噪音能量之和的最小值确定的。基于此,利用动态规划算法,以初始映射序列为起点进行回溯,确定第一扫描线中的多
82.个回波信息点与脉冲发射区间之间的第一子映射序列。
83.接着,根据第一子映射序列和动态规划算法,确定第一扫描线以外的多个回波信息点与脉冲发射区间之间的第二子映射序列。在确定第一扫描线以外的各个扫描线时,除依据上一回波信息点外还将上一条扫描线中的各个回波信息点作为参照,来确定第一扫描线以外的多个回波信息点与脉冲发射区间之间的第二子映射序列。最后,基于第一子映射序列和第二子映射序列,确定多个回波信息点与脉冲发射区间的映射序列。这里需要注意的是,假设此时需要确定的是第二条扫描线对应的子映射序列,其需要依据第一扫描线作为地形参照,并且在确定出第二条扫描线对应的子映射序列后需要将第二条扫描线更新为最新地形参照,以便第三条扫描线基于最新地形参照确定其对应的子映射序列。
84.本发明实施例中,通过点云数据中的扫描角对点云数据进行分割处理,确定点云数据中各个回波信息点所对应的扫描线,分别对各个扫描线上的回波信息点进行处理,首先确定第一扫描线中的多个回波信息点与脉冲发射区间之间的第一子映射序列,然后根据第一子映射序列和动态规划算法,确定第一扫描线以外的多个回波信息点与脉冲发射区间之间的第二子映射序列,最后基于第一子映射序列和第二子映射序列,确定多个回波信息点与脉冲发射区间的映射序列,这样得到的映射序列更精准,更符合实际情况,也为后续精准地进行距离模糊的消除提供了基础。
85.图4为本发明实施例提供的确定第一扫描线中的多个回波信息点与脉冲发射区间
之间的第一子映射序列的流程示意图;在上述实施例的基础上,继续参考附图4所示,本实施例中点云数据包括测量距离,提供了一种利用动态规划算法,以所述初始映射序列为起点进行回溯,确定所述第一扫描线中的多个回波信息点与所述脉冲发射区间之间的第一子映射序列的实现方式,具体可以包括:
86.步骤401、在脉冲发射时刻序列中确定所述第一扫描线中多个回波信息点各自对应的当前脉冲发射时刻。
87.步骤402、获取位于当前脉冲发射时刻之前的多个历史脉冲发射时刻。
88.步骤403、根据多个回波信息点各自对应的测量距离、当前脉冲发射时刻以及多个历史脉冲发射时刻,确定多个回波信息点所对应的二维距离信息。
89.步骤404、根据二维距离信息,确定多个回波信息点所对应的二维噪音能量信息。
90.步骤405、根据二维噪音能量信息,确定多个回波信息点所对应二维指针信息。
91.步骤406、检测多个历史脉冲发射时刻中是否包括未被记录的脉冲发射时刻。
92.步骤407、若不包括未被记录的脉冲发射时刻,则根据二维指针信息和二维噪音能量信息,以初始映射序列为起点进行回溯,确定第一扫描线中的多个回波信息点与脉冲发射区间之间的第一子映射序列。
93.步骤408、若包括未被记录的脉冲发射时刻,则将二维距离信息中回波信息点所对应的列信息、二维噪音能量信息中回波信息点所对应的列信息以及二维指针信息中的回波信息点所对应的列信息均设置为第二预设值。
94.在使用动态规划算法确定第一扫描线中多个回波信息点与脉冲发射区间之间的第一子映射序列时,首先要确定动态规划算法进行回溯使用的多个回波信息点所对应的二维距离信息、二维噪音能量信息、以及二维指针信息。其中,二维距离信息中包括第一扫描线中各个回波信息点在各个脉冲发射区间内的距离信息,二维噪音能量信息包括第一扫描线中各个回波信息点在各个脉冲发射区间内的噪音能量,二维指针信息包括第一扫描线中各个回波信息点在各个脉冲发射区间内的最低噪音能量继承自上一个回波信息点噪音能量所对应的脉冲发射区间。
95.在确定多个回波信息点所对应的二维距离信息、二维噪音能量信息、以及二维指针信息前,首先利用双游标法,在脉冲发射时刻序列中确定第一扫描线中多个回波信息点各自对应的当前脉冲发射时刻,并获取位于当前脉冲发射时刻之前的多个历史脉冲发射时刻。然后基于多个回波信息点各自对应的测量距离、当前脉冲发射时刻以及历史脉冲发射时刻,确定多个回波信息点所对应的二维距离信息。
96.具体地在一可选实施例中,确定多个回波信息点所对应的二维距离信息的实现方式可以为:根据多个回波信息点中各自对应的测量距离、当前脉冲发射时刻以及多个历史脉冲发射时刻,在各个脉冲发射区间中分别确定多个回波信息点各自所对应的距离信息。根据多个回波信息点各自所对应的距离信息,确定多个回波信息点所对应的二维距离信息。
97.获取各个回波信息点各自对应的测量距离、当前脉冲发射时刻以及多个历史脉冲发射时刻,然后根据获取到的测量距离、当前脉冲发射时刻以及多个历史脉冲发射时刻,在各个脉冲发射区间中分别确定多个回波信息点各自所对应的距离信息。具体地,获取多个回波信息点在脉冲发射区间中所对应的区间内脉冲发射时刻,获取当前脉冲发射时刻与区
间内脉冲发射时刻的时刻差。根据时刻差和激光传播速度,确定多个回波信息点各自对应的空间距离。获取回波信息点所对应的测量距离与空间距离之间的距离和值。将距离和值确定为在各个脉冲发射区间中的与多个回波信息点各自对应的距离信息。
98.接着,根据多个回波信息点各自所对应的距离信息,确定多个回波信息点所对应的二维距离信息,其确定的二维距离信息。接着根据二维距离信息,确定多个回波信息点所对应的二维噪音能量信息。
99.在一可选实施例中,根据二维距离信息,确定多个回波信息点所对应的二维噪音能量信息的具体实现方式可以为:获取多个回波信息点与目标数据点之间的数据关系。若多个回波信息点为目标数据点之前所获得的数据,则根据二维距离信息,以第一个回波信息点开始,按照预设的递增顺序确定多个回波信息点各自对应的二维噪音能量信息。若回波信息点为目标回波信息点之后所获得的数据,则根据二维距离信息,以最后一个回波信息点开始,按照预设的递减顺序确定多个回波信息点各自对应的二维噪音能量信息。
100.在确定各个回波信息点与脉冲发射区间的第一映射关系时,以目标数据点为起点进行回溯,那么在确定第一扫描线上各个回波信息点在各个脉冲发射区间内的噪音能量值时,也需要以目标数据点为分界分别确定目标数据点前后的回波信息点所对应的噪音能量值。因此在确定各个回波信息点在各个脉冲发射区间内所对应的噪音能量时,首先获取多个回波信息点与目标数据点之间的数据关系。若多个回波信息点为目标数据点之前所获得的数据,则根据二维距离信息,以第一个回波信息点开始,按照预设的递增顺序确定多个回波信息点各自对应的二维噪音能量信息。若回波信息点为目标回波信息点之后所获得的数据,则根据二维距离信息,以最后一个回波信息点开始,按照预设的递减顺序确定多个回波信息点各自对应的二维噪音能量信息。
101.具体地,根据二维距离信息,以第一个回波信息点开始,按照预设的递增顺序确定多个回波信息点各自对应的二维噪音能量信息可以包括:将二维噪音能量信息中与第一个回波信息点相对应的列信息设置为初始态。从第一个回波信息点开始按照递增的顺序,依次获取二维距离信息中回波信息点在各个位置上所对应的距离值、以及前一回波信息点所对应的前一距离值。获取前一回波信息点所对应的前一噪音能量值。根据各个回波信息点所对应的距离值、前一距离值以及前一噪音能量值,确定多个回波信息点在各个位置上的噪音能量值。根据多个回波信息点在各个位置上的噪音能量值,确定多个回波信息点所对应的二维噪音能量信息。
102.若多个回波信息点为目标数据点之前所获得的数据,从第一个回波信息点开始依次按照顺序确定各个回波信息点。即根据各个回波信息点所对应的距离值、前一距离值以及前一噪音能量值,确定多个回波信息点在各个位置上的噪音能量值。回波信息点在各个位置上的噪音能量值是根据上一回波信息点在各个位置上最低噪音能量值确定的,这样进行路径回溯时,可以确保任意回波信息点在任意脉冲发射区间内的最低噪音能量都由上一回波信息点各个脉冲发射区间内最低噪音能量值计算得到的,这样确定的各个回波信息点所位于的脉冲发射区间更准确。
103.具体地,根据二维距离信息,以最后一个回波信息点开始,按照预设的递减顺序确定多个回波信息点各自对应的二维噪音能量信息可以包括:将二维噪音能量信息中与最后一个回波信息点相对应的列信息设置为初始态。从最后一个回波信息点开始按照递减的顺
序,依次获取二维距离信息中回波信息点在各个位置上所对应的距离值、以及后一回波信息点所对应的后一距离值。获取后一回波信息点所对应的后一噪音能量值。根据各个回波信息点所对应的距离值、后一距离值以及后一噪音能量值,确定多个回波信息点在各个位置上的噪音能量值。根据多个回波信息点在各个位置上的噪音能量值,确定多个回波信息点所对应的二维噪音能量信息。
104.基于上述方法确定的多个回波信息点在各个位置上(脉冲发射区间中)的噪音能量值都是基于后一回波信息点进行确定的,回波信息点在各个位置上的噪音能量值是根据后一回波信息点在各个位置上最低噪音能量值确定的。这样从目标数据点开始按照预设的递增顺序进行路径回溯时,可以确保任意回波信息点在任意脉冲发射区间内的最低噪音能量都由后一回波信息点各个脉冲发射区间内最低噪音能量值计算得到的,这样确定的各个回波信息点所位于的脉冲发射区间更准确。
105.接着根据二维噪音能量信息,确定多个回波信息点所对应二维指针信息。具体地,根据二维噪音能量信息中各个回波信息点所在位置的噪音能量值,确定各个回波信息点所对应的指针值,根据各个回波信息点所对应的指针值,确定各个回波信息点所对应的二维指针信息。其中,由于噪音能量值是分别从第一个回波信息点和最后一个回波点开始依次确定各个位置上的噪音能量值,同时地指针值的确定也是从第一个回波信息点和最后一个回波信息点开始依次确定,回波信息点在各个位置上的指针值记录了此回波信息点在此位置上的噪音能量值继承自前一回波信息点或者后一回波信息点所处的位置。
106.在确定出第一扫描线上各个回波信息点所对应的二维噪音能量信息、二维指针信息后,检测多个历史脉冲发射时刻中是否包括未被记录的脉冲发射时刻。在处理的过程中无法确定距离模糊的回波信息点所对应的实际脉冲发射时刻是否为未被记录的脉冲发射时刻,为了使得处理效果更好,在处理的过程中遇到特殊标记的未被记录的脉冲发射时刻对其不做处理,将其设置为确定的值。具体的,在处理的过程中若不包括未被记录的脉冲发射时刻,则根据二维指针信息和二维噪音能量信息,以初始映射序列为起点进行回溯,确定第一扫描线中的多个回波信息点与脉冲发射区间之间的第一子映射序列。若包括未被记录的脉冲发射时刻,则直接将二维距离信息中回波信息点所对应的列信息、二维噪音能量信息中回波信息点所对应的列信息以及二维指针信息中的回波信息点所对应的列信息均设置为第二预设值,其中第二预设值可以根据设计需求或者实际应用需求进行设定,例如第二预设值设置为-1。接着在处理的过程中,跳过这些未被记录脉冲发射时刻所对应的列,根据二维指针信息和二维噪音能量信息,以初始映射序列为起点进行回溯,确定第一扫描线中的多个回波信息点与脉冲发射区间之间的第一子映射序列。
107.在一可选实施例中,根据二维指针信息和二维噪音能量信息,以初始映射序列为起点进行回溯,确定第一扫描线中多个回波信息点与脉冲发射区间之间的第一子映射序列,具体可以包括:获取多个回波信息点与目标数据点之间的数据关系。若多个回波信息点为目标数据点之前所获得的数据,则根据二维指针信息和二维噪音能量信息,从初始映射序列开始按照递减的顺序进行回溯,确定多个回波信息点所对应的映射序列。若多个回波信息点为目标数据点之后所获得的数据,则根据二维指针信息和二维噪音能量信息,从初始映射序列开始按照递增的顺序进行回溯,确定多个数据点所对应的映射序列。
108.由于目标数据点之前所获得的数据,二维噪音能量信息是从第一个回波信息点开
始,按照递增的顺序依次确定各个回波信息点所对应的噪音能量,因此在进行最佳路径回溯时,要以初始映射序列开始按照递减的顺序进行回溯,确定多个回波信息点所对应的映射序列。同样地,由于目标数据点之后所获得的数据,二维噪音能量信息是从最后一个回波信息点开始,按照递减的顺序依次确定各个回波信息点所对应的噪音能量,因此在进行最佳路径回溯时,要以初始映射序列开始按照递增的顺序进行回溯,确定多个回波信息点所对应的映射序列。基于上述方法确定出的多个回波信息点所对应的映射序列中每个回波信息点所对应的脉冲发射区间为最优解,即确定出的每个回波信息点所位于的脉冲发射区间更准确。
109.本发明实施例中,通过多个回波信息点各自对应的测量距离、当前脉冲发射时刻以及多个历史脉冲发射时刻,确定多个回波信息点所对应的二维距离信息。根据二维距离信息,确定多个回波信息点所对应的二维噪音能量信息。根据二维噪音能量信息,确定多个回波信息点所对应二维指针信息。并且根据二维指针信息和二维噪音能量信息,以初始映射序列为起点进行回溯,确定第一扫描线中的多个回波信息点与脉冲发射区间之间的第一子映射序列,这样确定出的第一子映射序列更符合实际情况,也更加精准,从而可以提高目标点云数据的处理效果。
110.图5为本发明实施例提供的确定第一扫描线以外的多个回波信息点与脉冲发射区间之间的第二子映射序列的流程示意图;在上述实施例的基础上,继续参考附图5所示,本实施例中点云数据包括测量距离,提供了一种根据第一子映射序列和动态规划算法,确定第一扫描线以外的多个回波信息点与脉冲发射区间之间的第二子映射序列的实现方式,具体可以包括:
111.步骤501、在脉冲发射时刻序列中确定所述第一扫描线以外的多个回波信息点各自对应的当前脉冲发射时刻。
112.步骤502、获取位于当前脉冲发射时刻之前的多个历史脉冲发射时刻。
113.步骤503、根据多个回波信息点各自对应的测量距离、当前脉冲发射时刻以及多个历史脉冲发射时刻,确定多个回波信息点所对应的二维距离信息。
114.步骤504、根据二维距离信息和第一子映射序列,确定多个回波信息点所对应的二维噪音能量信息。
115.步骤505、根据二维噪音能量信息,确定多个回波信息点所对应二维指针信息。
116.步骤506、检测多个历史脉冲发射时刻中是否包括未被记录的脉冲发射。
117.步骤507、若不包括未被记录的脉冲发射时刻,则确定最后一个回波信息点与脉冲发射区间之间的目标映射序列,并根据二维指针信息和二维噪音能量信息,以目标映射序列为起点进行回溯,确定第一扫描线外的多个回波信息点与脉冲发射区间之间的第二子映射序列。
118.步骤508、若包括未被记录的脉冲发射时刻,则将二维距离信息中回波信息点所对应的列信息、二维噪音能量信息中回波信息点所对应的列信息以及二维指针信息中的回波信息点所对应的列信息均设置为第二预设值。
119.在确定第一扫描线以外的多个回波信息点与脉冲发射区间之间的第二映射序列时,除了按照顺序依据上一回波信息点所对应的信息确定下一回波信息点所对应的信息外,还需要参考上一扫描线上各个回波信息点的信息,这样确定的第二映射序列更准确。
120.具体地,首先在脉冲发射时刻序列中确定第一扫描线以外的多个回波信息点各自对应的当前脉冲发射时刻。并获取位于当前脉冲发射时刻之前的多个历史脉冲发射时刻。接着根据多个回波信息点各自对应的测量距离、当前脉冲发射时刻以及多个历史脉冲发射时刻,确定多个回波信息点所对应的二维距离信息。其中,第一扫描线外的多个回波信息点所对应的二维距离信息的确定方式和第一扫描线中多个回波信息点的确定方式可以一致,其确定多个回波信息点所对应的二维距离信息的具有实施过程可以参考前述实施例中步骤4031-步骤4032的相关说明,在此不赘述。
121.在确定出多个回波信息点所对应的二维距离信息后,根据二维距离信息和第一子映射序列,确定多个回波信息点所对应的二维噪音能量信息。在一可选实施例中,根据二维距离信息和第一子映射序列,确定多个回波信息点所对应的二维噪音能量信息具体可以包括:根据二维距离表和第一扫描线中多个回波信息点与脉冲发射区间的映射序列,从第一个回波信息点开始按照递增的顺序,依次确定多个回波信息点所对应的二维噪音能量信息。这里需要注意的是:若点云数据划分为多条扫描线,在确定第二扫描线时是基根据二维距离信息和第一子映射序列,确定多个回波信息点所对应的二维噪音能量信息,确定出第二扫描线所对应的二维噪音能量信息后,在确定第三扫描线时,需要依据第二扫描线所对应的子映射序列和二维距离信息。即每一扫描线上各个回波信息点所对应的二维噪音能量信息是根据二维距离信息和上一扫描线所对应的映射序列,确定多个回波信息点所对应的二维噪音能量信息。
122.其中,第一扫描线外的多个回波信息点所对应的二维指针信息的确定方式和第一扫描线中位于目标之前所获得的数据所对应的多个回波信息点的确定方式一致,根据二维噪音能量信息中各个回波信息点所在位置的噪音能量值,确定各个回波信息点所对应的指针值,根据各个回波信息点所对应的指针值,确定各个回波信息点所对应的二维指针信息。回波信息点在各个位置上(脉冲发射区间中)的指针值记录了此回波信息点在此位置上的噪音能量值继承自前一回波信息点所处的位置。其确定多个回波信息点所对应的二维指针信息的具有实施过程可以参考前述实施例中步骤的相关说明,在此不赘述。
123.接着,检测多个历史脉冲发射时刻中是否包括未被记录的脉冲发射时刻,这样可以减少未被记录的脉冲发射时刻对处理效果的影响,当遇到被特殊标记的脉冲发射时刻后直接将二维距离信息中回波信息点所对应的列信息、二维噪音能量信息中回波信息点所对应的列信息以及二维指针信息中的回波信息点所对应的列信息均设置为第二预设值。若不包括未被记录的脉冲发射时刻,则确定最后一个回波信息点与脉冲发射区间之间的目标映射序列,并根据二维指针信息和二维噪音能量信息,以目标映射序列为起点进行回溯,确定第一扫描线外的多个回波信息点与脉冲发射区间之间的第二子映射序列,这样确定出的第二子映射序列中的回波信息点与脉冲发射区间之间的映射关系为最优解,其能更精准地确定出各个回波信息点所位于的正确的脉冲发射区间内。
124.本发明实施例中,通过多个回波信息点各自对应的测量距离、当前脉冲发射时刻以及多个历史脉冲发射时刻,确定多个回波信息点所对应的二维距离信息,根据二维距离信息和第一子映射序列,确定多个回波信息点所对应的噪音能量信息,根据噪音能量信息,确定多个回波信息点所对应二维指针信息。并且确定最后一个回波信息点与脉冲时间间隔之间的目标映射序列,并根据二维指针信息和二维噪音能量信息,以目标映射序列为起点
进行回溯,确定第一扫描线外的多个回波信息点与脉冲发射区间之间的第二子映射序列,这样确定出的第二子映射序列更符合实际情况,也更加精准,从而可以提高目标点云数据的处理效果。
125.图6为本发明实施例提供的对第一映射关系进行调整,获得用于实现距离检测的目标点云数据的流程示意图;在上述实施例的基础上,继续参考附图6所示,本实施例中提供了一种根据映射序列和脉冲发射时刻序列对第一映射关系进行调整,获得用于实现距离检测的目标点云数据的实现方式,具体可以包括:
126.步骤601、根据映射序列和脉冲发射时刻序列,确定多个回波信息点各自对应的实际脉冲发射时刻。
127.步骤602、基于多个回波信息以及与各个回波信息相对应的实际发射时刻对第一映射关系进行更新,获得用于实现距离检测的目标点云数据。
128.映射序列中包括各个回波信息点所位于的脉冲发射区间,基于各个回波信息点所位于的脉冲发射区间和脉冲发射时刻序列,确定各个回波信息点各自对应的实际脉冲发射时刻,然后基于实际脉冲发射时刻对第一映射关系进行更新,得到第二映射关系,更新之前的回波信息点数据以得到目标点云数据,这样基于目标点云数据进行目标距离测量时,不仅可以消除点云数据中存在距离模糊问题,还可以得到更精准地测量距离。
129.图7为本发明实施例提供的另一种距离模糊消除方法的流程示意图;在上述实施例的基础上,继续参考附图7所示,为了增加本发明实施例的适用性,所述方法还可以包括:
130.步骤701、若多个回波信息点为孤立数据,则确定多个回波信息点各自所对应的虚拟回波位置。
131.步骤702、确定多个回波信息点各自对应的地物目标点。
132.步骤703、根据地物目标点和虚拟回波位置,对第一映射关系进行调整,获得用于实现距离检测的目标点云数据。
133.在实际应用中,可能测量的目标物体就是电缆,若在处理的过程中直接不对孤立数据进行处理,可能就会使得最终得到的数据存在较大地偏差,因此,在本发明实施例中除了对非孤立数据进行距离模糊消除的处理外,还单独对孤立数据进行处理。在对孤立数据进行处理时,首先需要确定各个回波信息点各自所对应的虚拟回波位置。
134.具体地,若多个回波信息点为孤立数据,则确定多个回波信息点各自所对应的虚拟回波位置。确定多个回波信息点各自所对应的虚拟回波位置,包括:
135.步骤7011、获取多个回波信息点各自对应的测量距离。
136.步骤7012、获取多个回波信息点中各自对应的当前脉冲发射时刻。
137.步骤7013、获取多个回波信息点在脉冲发射区间中所对应的区间内脉冲发射时刻。
138.步骤7014、获取当前脉冲发射时刻与间隔内脉冲发射时刻的时刻差。
139.步骤7015、根据时刻差和激光传播速度,确定多个回波信息点各自对应的空间距离。
140.步骤7016、获取回波信息点所对应的测量距离与空间距离之间的距离和值。
141.步骤7017、将距离和值确定为在各个脉冲发射区间中的与多个回波信息点各自对应的虚拟回波位置。
142.确定出与多个回波信息点各自对应的虚拟回波位置之后,接着确定多个回波信息点各自对应的地物目标点,其具体实现方式可以为:获取与多个数据点各自相邻的多个相邻回波信息点,多个相邻回波信息点为非孤立数据,并且多个相邻回波信息点为上述过程中已经进行距离模糊消除处理操作后得到的回波信息点。在多个相邻回波信息点中,确定最大测量距离所对应的目标相邻回波信息点,并分别将多个回波信息点各自对应的目标相邻回波信息点,确定为多个回波信息点各自对应的地物目标点。确定出的地物目标点作为参照点,通过比较回波信息点所对应的虚拟回波位置与地物目标点的位置,以确定该回波信息点是电缆还是被错误记录的噪音数据点,以确定出电缆所对应的具体位置。
143.具体地,根据地物目标点和虚拟回波位置对第一映射关系进行调整,获得用于实现距离检测的目标点云数据可以包括:获取用于进行距离检测操作容忍度,获取地物目标点的测量距离和虚拟回波位置的差值,根据容忍度以及差值,对第一映射关系进行调整,获得用于实现距离检测的目标点云数据。其中,容忍度包括向下容忍度和向上容忍度,可以根据向下容忍度阈值和向上容忍度阈值进行确定。
144.在根据容忍度以及差值,对第一映射关系进行调整,获得用于实现距离检测的目标点云数据的实施过程中,若差值大于向上容忍度,则该回波信息点有很大可能存在距离模糊,处于不太合理的空间位置,则需要继续寻找正确的实际脉冲发射时刻,并基于该实际脉冲发射时刻,更新第一映射关系;若差值大于或者等于向下容忍度并且小于或者等于向上容忍度,则该回波信息点很大可能不存在距离模糊,处于一个合理的空间位置中,也就是说该回波信息点所对应的虚拟回波位置很大可能为正确的位置,则继续向前寻找,以比较后确定正确的实际脉冲发射时刻,并基于该实际脉冲发射时刻,更新第一映射关系;其中向下容忍度包括符号,为一个负值;若差值下雨向下容忍度,则该回波信息点已潜于地表以下,这种情况不可能真实存在,此回波信息点所对应的虚拟回波位置是错误的,则不对其再进行处理寻找下一个被标记的孤立数据处理。
145.本发明实施例中,确定各个回波信息点各自所对应的虚拟回波位置,然后在虚拟回波位置附近区域寻找离激光雷达系统距离最远的回波信息点作为地物目标点,最后将地物目标点所位于的位置与虚拟回波位置进行比较,确定出各个回波信息点所位于的正确位置,即确定出各个回波信息点所位于的正确脉冲发射区间,基于脉冲发射区间和脉冲发射序列,确定出各个回波信息点所对应的实际脉冲发射时刻,对第一映射关系进行调整,获得用于实现距离检测的目标点云数据,不仅可以实现距离模糊的消除,还可以基于目标点云数据实现精准地距离测量。
146.具体应用时,本应用实施例提供了一种通过确定各个回波信息点所位于的脉冲发射区间来确定各个回波信息点所对应的实际脉冲发射时刻的方式来消除激光雷达距离模糊的情况,具体的,该方法可以包括以下步骤:
147.1、获取待处理的点云数据。
148.点云数据为socs坐标下的数据,本发明实施例直接在socs坐标下完成距离模糊的消除,以得到最终用于实现目标距离测量的目标数据点。
149.2、对点云数据进行预处理。
150.逐行读取socs数据。识别到扫描角度跳变时,将此前的多行数据作为一条扫描线存储于数据结构。按照扫描角将socs数据中的回波信息点进行扫描线划分,确定各个回波
信息点所对应的扫描线。
151.3、依照设定的方法处理第一条扫描线上的各个回波信息点。
152.首先获取第一条扫描线的脉冲发射时刻序列,使用脉冲重复频率计算脉冲时间间隔。若相邻脉冲发射时刻的时刻差为脉冲时间间隔的多倍,使用标记填充未被记录的脉冲发射时刻,以保证距离计算的严格正确。接着,依照设定的点云滤波将第一条扫描线的所有回波信息点划分为:空间连续程度高的回波信息点(地物)和空间连续程度低的回波信息点(电缆)。
153.具体的,遍历第一条扫描线上所有的数据,按照设定的点云滤波,计算每个激光脉冲信号对应回波位置的空间连续程度,将数据划分为空间连续程度高的回波信息点和空间连续程度低的回波信息点。
154.其中,计算每个激光脉冲信号对应回波位置的空间连续程度的具体实现过程可以包括:
155.对于包含n个回波的扫描线;获取架空输电线路最小线间距离c
l
、架空输电线路最小限距cg;获取地表以上飞行高度h、视场角度a
fov

156.步骤1:声明并初始化长度为n的判定数组j;使用下述公式计算邻域点数上限mn;
[0157][0158]
步骤2:遍历点云数据p;对于p中的回波信息点pi,序列记录个在回波存储顺序在pi前后的点;变量cn记录序列中与pi判定为空间邻近点的个数,初始化为0;
[0159]
其中,pi=(xi,yi,zi),
[0160]
对于计算pj与pi的距离d
ij
;如果d
ij
《c
l
,cn自增1;
[0161]dij
=(x
i-xj)2 (y
i-yj)2 (z
i-zj)2[0162]
回波信息点pi全部邻域点统计完成后;若cn/mn≥0.8,pi判定为空间连续程度高的回波信息点,判定数组j中对象ji置1;若cn/mn《0.8,pi判定为空间连续程度低的回波信息点,判定数组j中对象ji置0。
[0163]
然后,对于空间连续程度高的回波信息点,根据用户给定的无人机地面以上飞行高度结合脉冲重复频率,计算第一条扫描线中扫描角度接近零度的回波信息点所属的mta区间。使用从扫描线两端到中间的双向动态规划打表,从扫描角度接近零度的回波信息点位置以上述计算出的正确mta区间为起点回溯,得到映射序列。使用映射序列结合脉冲发射时刻序列,计算得到第一条扫描线每个空间连续程度高的回波信息点的正确位置,将此正确位置的数组作为地形参照数组。其中,mta区间是指脉冲发射区间,在本发明实施例中,为了便于描述,统一称为mta区间。映射序列包含每个回波信息点所属mta区间的数组。
[0164]
具体地,遍历空间连续程度高的回波信息点,按照设定的动态规划算法,利用用户给定的地表以上飞行高度、激光雷达系统的脉冲重复频率、扫描角邻近零度的激光脉冲信号的索引、解算空间连续程度高的回波信息点所对应的脉冲发射时刻,获得测距正确的回波脉冲信号,将第一条扫描线消除距离模糊的、空间连续程度高的回波脉冲位置记录为地
形参照。
[0165]
具体地,假设对于包含n个回波、最大mta区间为m的第一条扫描线,扫描角邻近零度的激光脉冲信号的索引为i、脉冲发射时间序列t、点云数据p;获取地表以上飞行高度h、激光雷达系统的脉冲重复频率f。确定空间连续程度高的回波信息点所对应的脉冲发射时刻的实现方式可以包括:
[0166]
步骤1:声明并初始化列数为n、行数为m的距离表格r;列数为n、行数为m的噪音能量表格e;列数为n、行数为m的指针表格p;长度为n的映射数组a;长度为n的地形参照数组g;
[0167]
步骤2:使用双游标法将点云数据p的对象pi与脉冲发射时间序列t的时刻s
t
匹配,即pi=(xi,yi,zi,s
t
)。在t中依次读取s
t
,s
t-1
,s
t-2
,,s
t-m 1
共计m个时刻,如果时刻中包含所述空缺标记,将距离表格r第i列的m个元素置为
“‑
1”,作为标记;若m个时刻中不包含特殊标记,表格r的第i列根据以下公式填充:
[0168][0169]
步骤3:对于i∈[0i)的所有对象pi,p0在不同mta区间下的位置是动态规划过程的起点,使用下述公式填充表e、p的第一列:e
0j
=0,p
0j
=j。
[0170]
接着,按照i递增的顺序依次处理,设置自然数g来记录上一未被标记列距离当前列的间距;对于距离表r中元素全为
“‑
1”的列,将表e和表p中的对应列置为
“‑
1”,g自增1;对于r中未被标记的列i,使用公式填充表格e、p:
[0171]
δe
ijk
=(r
ij-r
(i-g)k
)2 e
(i-g)k
[0172]eij
=min(δe
ij0
δe
ij1
δe
ijm
)
[0173]
p
ij
=k whereδe
ijk
=e
ij
[0174]
噪音能量表格e中的元素e
ij
记录经过该位置时的最低噪音能量,而p
ij
记录e
ij
继承自上一未标记回波的何一位置的噪音能量值;非
“‑
1”的列计算完成后,将jumpstep重置为“1”。
[0175]
步骤4:对于i∈[i,n)的所有对象pi,p
n-1
在不同mta zone下的位置是动态规划过程的起点,使用下述公式填充表e、p的最后一列:e
(n-1)j
=0,p
(n-1)j
=j。
[0176]
接着,从i=n-1开始按照i递减的顺序依次处理;设置自然数g来记录上一未被标记列距离当前列的间距;对于距离表r中元素全为
“‑
1”的列,将表e和表p中的对应列置为
“‑
1”,g自减一;对于r中未被标记的列i,使用公式填充表格e、p:
[0177]
δe
ijk
=(r
ij-r
(i g)k
)2 e
(i g)k
[0178]eij
=min(δe
ij0
δe
ij1
δe
ijm
)
[0179]
p
ij
=k whereδe
ijk
=e
ij
[0180]
噪音能量表格e中的元素e
ij
记录经过该位置时的最低噪音能量,而p
ij
记录e
ij
继承自上一未标记回波的何一位置的噪音能量值;非
“‑
1”的列计算完成后,将jumpstep重置为“1”。
[0181]
步骤5:使用给定的地表以上飞行高度h、激光雷达系统的脉冲重复频率f,计算扫描角邻近零的激光脉冲所属的正确mta区间z:即
[0182]
步骤6:在表格e、p填充完成后,路径回溯得到回波与发射时刻的正确映射,填充到
映射数组a中;从噪音能量表e的第i-1列向前寻找最近的非
“‑
1”列,将指针表p中同列、第z行作为回溯的起点,根据指针的指向不断向前读取正确的映射关系并填充到映射表a的对应位置,读取至表p的第一列后停止;从噪音能量表e的第i列向后寻找最近的非
“‑
1”列,将指针表p中同列、第z行作为回溯的起点,根据指针的指向不断向后读取正确的映射关系并填充到映射表a的对应位置,读取完表p的最后一列后停止;对于点云数据中时刻为s
t
的对象pi,使用下述公式组计算回波所属的正确位置:
[0183][0184]
使用计算得到的笛卡尔坐标和正确的脉冲发射时刻修正激光脉冲信号;
[0185][0186]
将修正后的数据填入地形参照数组g,记录地形参照数组g的长度n
l
=n。最后,对于空间连续程度低的回波信息点,使用地形参照数组作为地形参照。对每个空间分散程度高的回波信息点,在其索引(数组下标)的领域内找到扫描仪距离的最大值作为该回波的地物锚点,将该回波潜在正确的虚拟回波位置与地物锚点位置比较,计算得到空间分散程度高的回波的正确位置。
[0187]
具体地,遍历数据中空间连续程度低的回波信息点,按照设定的地形预测算法,利用pos数据子集、向上容忍度阈值、向下容忍度阈值、地形参照,解算空间连续程度低的激光脉冲信号的脉冲发射时刻,获得测距正确的回波脉冲信号。
[0188]
对于包含n个回波,最大mta区间为m的扫描线,获取邻近点个数q、向上容忍度阈值uh、向下容忍度阈值dh、对应扫描线的地形参照数组g,获得测距正确的回波信息点的具体实现过程可以包括:
[0189]
步骤1:使用双游标法将点云数据p的对象pi与预处理中提取的脉冲发射时间序列t的时刻s
t
匹配,即pi=(xi,yi,zi,s
t
)。
[0190]
序列记录与对象pi相邻的q个真实地物目标;对于,其真实地物距离等于gj;使用q个真实地物距离的最小值作为对象pi的地物锚点api;
[0191][0192][0193]
步骤2:在脉冲发射时间序列t中以s
t
为起点逐个向前寻找该孤立点潜在正确的脉冲发射时刻;若寻找到的时刻被标记为
“‑
1”或者向前寻找时刻的次数大于m时,返回步骤1,寻找下一个被标记的孤立点;根据下述公式,计算对象pi在mta zone k下的虚拟回波fp
ik
与激光扫描仪的距离fr
ik
,进入步骤3;
[0194]
[0195]
步骤3:在socs下将fr
ik
与api相比较。
[0196]
(1)若ap
i-fr
ik
》uh,则虚拟回波fp
ik
有很高的概率来自于距离模糊,不会处于一个合理的空间位置;返回步骤2,继续向前寻找脉冲发射时刻;
[0197]
(2)若-dh≤ap
i-fr
ik
≤uh,则虚拟回波fp
ik
有很高的概率来自于无模糊距离,会处于一个合理的空间位置;也就是说,该虚拟回波的位置有很大可能是孤立点的正确位置;在映射数组的对应位置记录此回波脉冲的正确mta区间;
[0198]
(3)若ap
i-fr
ik
《-dh,则虚拟回波fp
ik
已明显的潜于地表以下,这种情况在激光雷达系统中不可能真实存在,说明该虚拟回波处于错误的空间位置;由于更小的脉冲发射时刻只会让虚拟回波与扫描仪的距离更大,返回步骤1,寻找下一个被标记的孤立点。
[0199]
其中,计算测区地物的向上容忍度阈值和向下容忍度阈值可以包括:对于高重频、宽视场激光雷达系统,获取距离误差限因子为t,架空输电线路标准高度;根据下述计算得到向上容忍度阈值、向下容忍度阈值。即uh=1.5
×hs
,dh=t。
[0200]
4、依照设定的方法依次逐条处理第一条以外的扫描线的回波信息点。
[0201]
首先,获取第一条扫描线外的一条扫描线的脉冲发射时刻序列,使用脉冲重复频率计算脉冲时间间隔。若相邻脉冲发射时刻的时刻差为脉冲时间间隔的多倍,使用标记填充未被记录的脉冲发射时刻,以保证距离计算的严格正确。接着,依照设定的点云滤波将第一条扫描线的所有回波信息点划分为:空间连续程度高的回波信息点和空间连续程度低的回波信息点。具体地实现过程可以参考上述相关说明,在此不再赘述。
[0202]
然后,对于空间连续程度高的回波信息点,使用地形参照数组作为地形参照。使用单向dp打表从终态位置以噪音能量最低的mta区间为起点回溯,得到映射序列。使用映射序列结合脉冲发射时刻序列,计算得到此条扫描线每个空间分散程度低的回波的正确位置,将此正确位置的数组作为地形参照数组。其中,单向dp打表中的噪音能量算法涉及地形参照,这与第一条线不同。映射序列包含每个回波所属mta区间的数组,每确定出一组地形参考数据就会将之前的地形参照数组进行更新。
[0203]
具体地,遍历空间连续程度高的回波信息点,按照设定的动态规划算法,利用pos数据子集、上一条扫描线的地形参照,解算空间连续程度高的回波信息点所对应的脉冲发射时刻,获得测距正确的回波脉冲信号,将地形参照更新为该条扫描线空间连续程度高的、消除距离模糊的回波脉冲位置记录。
[0204]
具体地,假设对于包含n个回波、最大mta区间为m的扫描线,获得包含个点的上一条扫描线的地形参照数组g,获得脉冲发射时间序列t、点云数据p。确定地形参照的实现方式可以包括:
[0205]
步骤1:声明并初始化列数为n、行数为m的距离表格r;列数为n、行数为m的噪音能量表格e;列数为n、行数为m的指针表格p;长度为n的映射数组a。
[0206]
步骤2:使用双游标法将点云数据p的回波信息点pi与预处理中提取的脉冲发射时间序列t的时刻s
t
匹配,即pi=(xi,yi,zi,s
t
)。
[0207]
在t中依次读取s
t
,s
t-1
,s
t-2
,

,s
t-m 1
共计m个时刻,如果时刻中包含所述空缺标记,将距离表格r第i列的m个元素置为
“‑
1”,作为标记;若m个时刻中不包含特殊标记,表格r的第i列根据以下公式填充:
[0208][0209]
步骤3:对于i∈[0,n)的所有回波信息点pi,p0在不同mta区间下的位置是动态规划过程的起点,使用下述公式填充表e、p的第一列:e
0j
=0,p
0j
=j。
[0210]
接着,按照i递增的顺序依次处理;设置自然数g来记录上一未被标记列距离当前列的间距;对于距离表r中元素全为
“‑
1”的列,将表e和表p中的对应列置为
“‑
1”,g自增1;对于r中未被标记的列i,如果i《n
l
:δe
ijk
=(r
ij-r
(i-g)k
)2 (r
ij-gi)2 e
(i-g)k

[0211]
如果i≥n
l
:δe
ijk
=(r
ij-r
(i-g)k
)2 e
(i-g)k

[0212]
使用公式填充表格e、p:e
ij
=min(δe
ij0
δe
ij1
,

,δe
ijm
),p
ij
=k whereδe
ijk
=e
ij

[0213]
噪音能量表格e中的元素e
ij
记录经过该位置时的最低噪音能量,而p
ij
记录e
ij
继承自上一未标记回波的何一位置的噪音能量值;非
“‑
1”的列计算完成后,将jumpstep重置为“1”。
[0214]
步骤4:在表格e、p填充完成后,路径回溯得到回波与发射时刻的正确映射,填充到映射数组a中;从噪音能量表e的第n-1列向前寻找最近的非
“‑
1”列,在该列中找到噪音能量最低的位置,将指针表p中的相同位置作为回溯的起点,根据指针的指向不断向前读取正确的映射关系并填充到映射表a的对应位置,读取至表p的第一列后停止;对于点云数据中时刻为s
t
的对象pi,使用下述公式组计算回波所属的正确位置:
[0215][0216]
使用计算得到的笛卡尔坐标和正确的脉冲发射时刻修正激光脉冲信号;
[0217][0218]
将修正后的数据填入地形参照数组g,记录地形参照数组g的长度n
l
=n。最后,对于空间连续程度低的回波信息点,使用更新后的地形参照数组作为地形参照。对每个空间分散程度高的回波信息点,在其索引(数组下标)的领域内找到扫描仪距离的最大值作为该回波的地物锚点,将该回波潜在正确的虚拟回波位置与地物锚点位置比较,计算得到空间分散程度高的回波的正确位置。其详细的实现过程可以参考上述的相关描述,在此不再赘述。
[0219]
以下将详细描述本发明的一个或多个实施例的激光雷达距离模糊消除装置。本领域技术人员可以理解,这些装置均可使用市售的硬件组件通过本方案所教导的步骤进行配置来构成。图8为本发明实施例提供的一种激光雷达距离模糊消除装置的结构示意图,如图8所示,该装置包括:获取模块11、第一确定模块12、第二确定模块13、第三确定模块14、调整模块15。
[0220]
获取模块11,用于获取待处理的点云数据,所述点云数据包括多个回波信息点与多个原始脉冲发射时刻之间的第一映射关系。
[0221]
第一确定模块12,用于确定所述点云数据所对应的脉冲重复频率。
[0222]
第二确定模块13,用于根据所述脉冲重复频率,确定与所述点云数据相对应的脉冲发射时刻序列。
[0223]
第三确定模块14,用于若所述多个回波信息点为非孤立数据,则确定所述多个回波信息点与脉冲发射区间的映射序列,所述脉冲发射区间基于所述脉冲重复频率所确定。
[0224]
调整模块15,用于根据所述映射序列和所述脉冲发射时刻序列,对所述第一映射关系进行调整,获得用于实现距离检测的目标点云数据,其中,所述目标点云数据中包括多个回波信息点与多个实际发射时刻之间的第二映射关系,所述第一映射关系与所述第二映射关系不同。
[0225]
可选地,第二确定模块13具体可以用于:基于所述点云数据,确定原始脉冲发射时刻序列;根据所述脉冲重复频率,确定脉冲时间间隔;根据所述原始脉冲发射时刻序列和所述脉冲时间间隔,确定与所述点云数据相对应的脉冲发射时刻序列。
[0226]
可选地,第二确定模块13具体可以用于:确定相邻原始脉冲发射时刻的时刻差;若所述时刻差为所述脉冲时间间隔的多倍,则确定所述原始脉冲发射时刻序列中存在未被记录的脉冲发射时刻,并根据所述原始脉冲发射时刻序列和所述未被记录的脉冲发射时刻,确定与所述点云数据相对应的脉冲发射时刻序列。若所述时刻差为所述脉冲时间间隔,则将原始脉冲发射时刻序列确定为与所述点云数据相对应的脉冲发射时刻序列。
[0227]
可选地,所述装置还可以包括判断模块具体可以用于:确定所述点云数据中各个回波信息点各自对应的空间连续程度;根据所述空间连续程度,确定所述各个回波信息点是否为非孤立数据。
[0228]
可选地,判断模块具体可以用于:若所述回波信息点对应的空间连续度大于或等于第一预设值,则确定所述回波信息点为非孤立数据;或者,若所述回波信息点对应的空间连续度小于第一预设值,则确定所述回波信息点为孤立数据。
[0229]
可选地,第三确定模块14具体可以用于:根据所述点云数据中的扫描角对所述点云数据进行分割处理,确定所述点云数据中各个回波信息点所对应的扫描线,所述扫描线中包括第一扫描线;确定所述第一扫描线中与所述扫描角相对应的目标数据点,所述扫描角为0
°
或者接近0
°
;根据所述点云数据所对应的脉冲重复频率,确定所述目标数据点与所述脉冲发射区间之间的初始映射序列;利用动态规划算法,以所述初始映射序列为起点进行回溯,确定所述第一扫描线中的多个回波信息点与所述脉冲发射区间之间的第一子映射序列。根据所述第一子映射序列和动态规划算法,确定所述第一扫描线以外的多个回波信息点与所述脉冲发射区间之间的第二子映射序列;基于所述第一子映射序列和所述第二子映射序列,确定所述多个回波信息点与脉冲发射区间的映射序列。
[0230]
可选地,第三确定模块14具体可以用于:在所述脉冲发射时刻序列中确定所述第一扫描线中多个回波信息点各自对应的当前脉冲发射时刻;获取位于所述当前脉冲发射时刻之前的多个历史脉冲发射时刻;根据所述多个回波信息点各自对应的测量距离、当前脉冲发射时刻以及所述多个历史脉冲发射时刻,确定所述多个回波信息点所对应的二维距离信息;根据所述二维距离信息,确定所述多个回波信息点所对应的二维噪音能量信息;根据
所述二维噪音能量信息,确定所述多个回波信息点所对应二维指针信息;检测所述多个历史脉冲发射时刻中是否包括未被记录的脉冲发射时刻;若不包括未被记录的脉冲发射时刻,则根据所述二维指针信息和所述二维噪音能量信息,以所述初始映射序列为起点进行回溯,确定所述第一扫描线中的多个回波信息点与所述脉冲发射区间之间的第一子映射序列;或者,若包括未被记录的脉冲发射时刻,则将所述二维距离信息中所述回波信息点所对应的列信息、所述二维噪音能量信息中所述回波信息点所对应的列信息以及所述二维指针信息中的所述回波信息点所对应的列信息均设置为第二预设值。
[0231]
可选地,第三确定模块14具体还可以用于:根据所述多个数据点中各自对应的测量距离、当前脉冲发射时刻以及所述多个历史脉冲发射时刻,在各个脉冲发射区间中分别确定所述多个回波信息点各自所对应的距离信息;根据所述多个回波信息点各自所对应的距离信息,确定所述多个回波信息点所对应的二维距离信息。
[0232]
可选地,第三确定模块14具体还可以用于:获取所述多个回波信息点在脉冲发射区间中所对应的间隔内脉冲发射时刻;获取所述当前脉冲发射时刻与所述间隔内脉冲发射时刻的时刻差;根据所述时刻差和激光传播速度,确定所述多个回波信息点各自对应的空间距离;获取所述回波信息点所对应的测量距离与所述空间距离之间的距离和值;将所述距离和值确定为在各个脉冲发射区间中的与所述多个回波信息点各自对应的距离信息。
[0233]
可选地,第三确定模块14具体还可以用于:获取所述多个回波信息点与目标数据点之间的数据关系;若所述多个回波信息点为所述目标数据点之前所获得的数据,则根据所述二维距离信息,以第一个回波信息点开始,按照预设的递增顺序确定所述多个回波信息点各自对应的二维噪音能量信息;若所述回波信息点为目标回波信息点之后所获得的数据,则根据所述二维距离信息,以最后一个回波信息点开始,按照预设的递减顺序确定所述多个回波信息点各自对应的二维噪音能量信息。
[0234]
可选地,第三确定模块14具体还可以用于:将所述二维噪音能量信息中与第一个回波信息点相对应的列信息设置为初始态;从所述第一个回波信息点开始按照递增的顺序,依次获取所述二维距离信息中所述回波信息点在各个位置上所对应的距离值、以及前一回波信息点所对应的前一距离值;获取所述前一回波信息点所对应的前一噪音能量值;根据所述各个回波信息点所对应的距离值、所述前一距离值以及所述前一噪音能量值,确定所述多个回波信息点在各个位置上的噪音能量值;根据所述多个回波信息点在各个位置上的噪音能量值,确定所述多个回波信息点所对应的二维噪音能量信息。
[0235]
可选地,第三确定模块14具体还可以用于:将所述二维噪音能量信息中与最后一个回波信息点相对应的列信息设置为初始态;从所述最后一个回波信息点开始按照递减的顺序,依次获取所述二维距离信息中所述回波信息点在各个位置上所对应的距离值、以及后一回波信息点所对应的后一距离值;获取所述后一回波信息点所对应的后一噪音能量值;根据所述各个回波信息点所对应的距离值、所述后一距离值以及所述后一噪音能量值,确定所述多个回波信息点在各个位置上的噪音能量值;根据所述多个回波信息点在各个位置上的噪音能量值,确定所述多个回波信息点所对应的二维噪音能量信息。
[0236]
可选地,第三确定模块14具体还可以用于:根据所述二维噪音能量信息中各个回波信息点所在位置的噪音能量值,确定各个回波信息点所对应的指针值;根据所述各个回波信息点所对应的指针值,确定所述各个回波信息点所对应的二维指针信息。
[0237]
可选地,第三确定模块14具体还可以用于:获取所述多个回波信息点与目标数据点之间的数据关系;若所述多个回波信息点为所述目标数据点之前所获得的数据,则根据所述二维指针信息和所述二维噪音能量信息,从所述初始映射序列开始按照递减的顺序进行回溯,确定所述多个回波信息点所对应的映射序列;若所述多个回波信息点为所述目标数据点之后所获得的数据,则根据所述二维指针信息和所述二维噪音能量信息,从所述初始映射序列开始按照递增的顺序进行回溯,确定所述多个数据点所对应的映射序列。
[0238]
可选地,第三确定模块14具体还可以用于:在所述脉冲发射时刻序列中确定所述第一扫描线以外的多个回波信息点各自对应的当前脉冲发射时刻;获取位于所述当前脉冲发射时刻之前的多个历史脉冲发射时刻;根据所述多个回波信息点各自对应的测量距离、当前脉冲发射时刻以及所述多个历史脉冲发射时刻,确定所述多个回波信息点所对应的二维距离信息;根据所述二维距离信息和第一子映射序列,确定所述多个回波信息点所对应的二维噪音能量信息;根据所述二维噪音能量信息,确定所述多个回波信息点所对应二维指针信息;检测所述多个历史脉冲发射时刻中是否包括未被记录的脉冲发射时刻;若不包括未被记录的脉冲发射时刻,则确定最后一个回波信息点与所述脉冲发射区间之间的目标映射序列,并根据所述二维指针信息和所述二维噪音能量信息,以所述目标映射序列为起点进行回溯,确定所述第一扫描线外的多个回波信息点与所述脉冲发射区间之间的第一子映射序列;或者,若包括未被记录的脉冲发射时刻,则将所述二维距离信息中所述回波信息点所对应的列信息、所述二维噪音能量信息中所述回波信息点所对应的列信息以及所述二维指针信息中的所述回波信息点所对应的列信息均设置为第二预设值。
[0239]
可选地,调整模块15具体还可以用于:根据所述映射序列和所述脉冲发射时刻序列,确定所述多个回波信息点各自对应的实际脉冲发射时刻;基于所述多个回波信息以及与各个回波信息相对应的实际发射时刻对所述第一映射关系进行更新,获得用于实现距离检测的目标点云数据。
[0240]
可选地,所述装置还可以包括孤立数据确定模块具体还可以用于:若所述多个回波信息点为孤立数据,则确定所述多个回波信息点各自所对应的虚拟回波位置;确定所述多个回波信息点各自对应的地物目标点;根据所述地物目标点和虚拟回波位置,对所述第一映射关系进行调整,获得用于实现距离检测的目标点云数据。
[0241]
可选地,孤立数据确定模块具体还可以用于:获取所述多个回波信息点各自对应的测量距离;获取所述多个回波信息点中各自对应的当前脉冲发射时刻;获取所述多个回波信息点在脉冲发射区间中所对应的间隔内脉冲发射时刻;获取所述当前脉冲发射时刻与所述间隔内脉冲发射时刻的时刻差;根据所述时刻差和激光传播速度,确定所述多个回波信息点各自对应的空间距离;获取所述回波信息点所对应的测量距离与所述空间距离之间的距离和值;将所述距离和值确定为在各个脉冲发射区间中的与所述多个回波信息点各自对应的虚拟回波位置。
[0242]
可选地,孤立数据确定模块具体还可以用于:获取与所述多个数据点各自相邻的多个相邻回波信息点,所述多个相邻回波信息点为非孤立数据;在所述多个相邻回波信息点中,确定最大测量距离所对应的目标相邻回波信息点;分别将所述多个回波信息点各自对应的目标相邻回波信息点,确定为所述多个回波信息点各自对应的地物目标点。
[0243]
可选地,孤立数据确定模块具体还可以用于:获取用于进行距离检测操作容忍度;
获取所述地物目标点的测量距离和虚拟回波位置的差值;根据所述容忍度以及所述差值,对所述第一映射关系进行调整,获得用于实现距离检测的目标点云数据。
[0244]
图8所示装置可以执行前述图1至图7所示实施例中提供的激光雷达距离模糊消除方法,详细的执行过程和技术效果参见前述实施例中的描述,在此不再赘述。
[0245]
在一个可能的设计中,上述图8所示目标检测装置的结构可实现为一电子设备,如图9所示,该电子设备可以包括:处理器21、存储器22。其中,存储器22上存储有可执行代码,当所述可执行代码被处理器21执行时,使处理器21至少可以实现如前述图1至图7所示实施例中提供的激光雷达距离模糊消除方法。
[0246]
可选地,该电子设备中还可以包括通信接口23,用于与其他设备进行通信。
[0247]
另外,本发明实施例提供了一种非暂时性机器可读存储介质,所述非暂时性机器可读存储介质上存储有可执行代码,当所述可执行代码被电子设备的处理器执行时,使所述处理器至少可以实现如前述图1至图7所示实施例中提供的激光雷达距离模糊消除方法。
[0248]
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件和软件结合的方式来实现。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机产品的形式体现出来,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质上实施的计算机程序产品的形式。
[0249]
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
再多了解一些

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