一种激光材质识别方法、系统、激光雷达及雷达制品与流程

技术特征：
1.一种激光材质识别方法，其特征在于，包括以下步骤：光敏接收阵列接收来自材质的反射信号，分别记录每个像素在测距周期内的触发数量，形成一张光斑的灰度图，获取灰度图的质心分布情况；从光敏接收阵列的直方图中获取直方图的强度和直方图的峰值宽度；若质心分布情况、直方图的强度和直方图的峰值宽度三者均超过相应设定的阈值，则认定材质为高反材质。2.根据权利要求1所述的激光材质识别方法，其特征在于，所述质心分布情况与设定的阈值比对方法为：dtof模组的激光器向场景中发射脉冲波，spad或者其他光敏接收元件阵列从目标物体反射回来的脉冲波，其阵列上的单个单元会被概率触发，dtof会在单帧测量时间内发射和接收n次光信号，然后记录下n次飞行时间内每个单元被触发的次数，就可以形成一个连续的2维图像，其每个单元的值就是f(x，y)，x表示的是该单元在阵列的x方向的位置，y表示的是该单元在阵列y方向的位置，使用这个2维图像，记图像中每一像素在x方向上坐标为：xi，对应的像素值加和为：pi，质心在x方向上坐标为：xo，则：将二维图像中每一像素在y方向上坐标为：yj，对应的像素值为：pi，质心在y方向上坐标为：yo，则：求出质心后，将该二位图像的值全部加和，与质心位置的值做除法，就可以知道质心的权重情况，得到质心权重值m：m反映质心分布均匀情况，当m的值小于设定阈值则认为当前为多质心分布。3.根据权利要求1所述的激光材质识别方法，其特征在于，所述直方图的获取方法为：dtof模组的激光器向场景中发射脉冲波，spad或者其他光敏接收元件从目标物体反射回来的脉冲波；tdc能够记录每次接收到的光信号的飞行时间，也就是发射脉冲和接收脉冲之间的时间间隔，dtof模组会在单帧测量时间内发射和接收n次光信号，然后对记录的n次飞行时间做直方图统计f(n)，其中出现频率最高的飞行时间t用来计算待测物体的距离。4.根据权利要求1-3任一所述的激光材质识别方法，其特征在于，所述光敏接收阵列为spad阵列、sipm阵列或apd阵列。5.一种激光材质识别系统，其特征在于，所述系统包括光敏接收阵列、比对处理单元和数据输出单元；
所述光敏接收阵列，接收来自材质的反射信号，分别记录每个像素在测距周期内的触发数量，形成一张光斑的灰度图，获取灰度图的质心分布情况；还用于生成直方图；所述比对处理单元，接收灰度图的质心分布情况，并从光敏接收阵列的直方图中获取直方图的强度和直方图的峰值宽度；将质心分布情况、直方图的强度和直方图的峰值宽度三者与相应设定的阈值比对，若都超过阈值则认定材质为高反材质；所述数据输出单元，数据输出高反材质标记。6.根据权利要求5所述的激光材质识别系统，其特征在于，所述比对处理单元进行质心分布情况与设定的阈值比对采用方式：dtof模组的激光器向场景中发射脉冲波，spad或者其他光敏接收元件阵列从目标物体反射回来的脉冲波，其阵列上的单个单元会被概率触发，dtof会在单帧测量时间内发射和接收n次光信号，然后记录下n次飞行时间内每个单元被触发的次数，就可以形成一个连续的2维图像，其每个单元的值就是f(x，y)，x表示的是该单元在阵列的x方向的位置，y表示的是该单元在阵列y方向的位置，使用这个2维图像，记图像中每一像素在x方向上坐标为：xi，对应的像素值加和为：pi，质心在x方向上坐标为：xo，则：将二维图像中每一像素在y方向上坐标为：yj，对应的像素值为：pi，质心在y方向上坐标为：yo，则：求出质心后，将该二位图像的值全部加和，与质心位置的值做除法，就可以知道质心的权重情况，得到质心权重值m：m反映质心分布均匀情况，当m的值小于设定阈值则认为当前为多质心分布。7.根据权利要求5所述的激光材质识别系统，其特征在于，所述光敏接收阵列生成直方图采用方式：tof模组的激光器向场景中发射脉冲波，spad或者其他光敏接收元件从目标物体反射回来的脉冲波；tdc能够记录每次接收到的光信号的飞行时间，也就是发射脉冲和接收脉冲之间的时间间隔，dtof模组会在单帧测量时间内发射和接收n次光信号，然后对记录的n次飞行时间做直方图统计f(n)，其中出现频率最高的飞行时间t用来计算待测物体的距离。8.根据权利要求5-7任一所述的激光材质识别系统，其特征在于，所述光敏接收阵列为spad阵列、sipm阵列或apd阵列。9.一种激光雷达，其特征在于，所述激光雷达上设置有如权利要求5-8任一所述的激光
材质识别系统。10.一种雷达制品，其特征在于，所述雷达制品上设置有如权利要求9所述激光雷达。

技术总结
本发明涉及一种激光材质识别方法、系统、激光雷达及雷达制品，方法包括以下步骤：光敏接收阵列接收来自材质的反射信号，分别记录每个像素在测距周期内的触发数量，形成一张光斑的灰度图，获取灰度图的质心分布情况；从光敏接收阵列的直方图中获取直方图的强度和直方图的峰值宽度；由于高反射率的晶格材质的晶格单元颗粒周边反射率低于中心，所以若质心分布情况、直方图的强度和直方图的峰值宽度三者均超过相应设定的阈值，则认定材质为高反材质；本方案使用光敏接收阵列的灰度图和直方图两个信息来判断目标材质，能够很好的解决现有的光敏接收阵列在近距离直方图上很难区分黑白、高反材质的难题。高反材质的难题。高反材质的难题。


技术研发人员：王东宇
受保护的技术使用者：深圳市不止技术有限公司
技术研发日：2022.10.21
技术公布日：2023/1/31