提高激光雷达分辨率的方法及装置、激光雷达与流程

1.本发明涉及信号处理技术领域，具体涉及一种提高激光雷达分辨率的方法及装置，还涉及一种激光雷达。


背景技术：

2.激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号(激光束)，然后将接收到的从目标反射回来的信号(回波脉冲信号)与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而对目标进行探测、跟踪和识别。
3.随着激光雷达技术的发展，对于其分辨率的要求越来越高。不论是机械旋转式雷达，还是mems(micro-electro-mechanical system，微电子机械系统)式，或者flash(闪光)面阵雷达及opa(optical parametric amplification，光学相控阵)激光雷达，能够获得更高的分辨率都是提升激光雷达性能参数的一个重要指标。现有技术中，通常有两种方式来提高分辨率。一种是通过硬件设置，通过增加收发对、以及相应的adc(analog to digital converter，模数转换)/tdc(time to digital converter，时间数字转换器)通道的方式来满足高分辨率的需求，这种方式不仅会占用较多的运算资源，而且会大大增加设备功耗。此外，增加收发对还会增加通道之间相互串扰的可能性，会导致探测的精确度降低。另一种是对激光雷达输出的点云信息进行诸如深度卷积神经网络处理之类的方式，通过计算来获得一些位置上的新点云，从而提升分辨率。
4.但是，直接基于点云信息来进行神经网络处理的问题在于，基于点云计算得到的新点云，没有可直接依据的回波脉冲信号，其准确性并不够高。


技术实现要素：

5.本技术实施例一方面提供一种提高激光雷达分辨率的方法及装置，在不增加现有激光雷达硬件负荷的基础上，有效提高其分辨率。
6.本技术实施例一方面提供一种激光雷达，与同样硬件架构的激光雷达相比，可以具有更高的分辨率。
7.为此，本发明实施例提供如下技术方案：
8.一种提高激光雷达分辨率的方法，所述激光雷达具有多个实际通道，其中，一个实际通道对应发射端的一个发射单元以及探测端的一个探测单元，所述方法包括：
9.确定至少一个待生成的插值通道；
10.对于各个待生成的插值通道，分别确定所述多个实际通道中与该待生成的插值通道相关的一个或多个关联通道；
11.确定该一个或多个关联通道相对于所述待生成的插值通道的权重；
12.根据所述一个或多个关联通道的波形信息及其权重生成所述插值通道的波形，以根据所获得的各个实际通道以及各个插值通道的波形信息，获得与所述激光雷达对应的点
云数据。
13.可选地，所述确定至少一个待生成的插值通道的步骤进一步包括：根据所需的插值的视场角范围，确定至少一个待生成的插值通道。
14.可选地，至少一个插值通道分布在全部或部分实际通道之间。
15.可选地，所述分别确定所述多个实际通道中与该待生成的插值通道相关的一个或多个关联通道的步骤进一步包括：将与所述插值通道的距离在设定范围内的实际通道作为所述插值通道的关联通道。
16.可选地，所述关联通道的权重根据以下任意一项或多项确定：
[0017]-所述关联通道与所述插值通道的距离；
[0018]-所述关联通道的信号质量；
[0019]-所述关联通道对应的视场角。
[0020]
可选地，所述激光雷达的发射单元及其对应的接收单元均为二维排布。
[0021]
可选地，所述待生成的插值通道对应的多个关联通道中至少有两个实际通道纵向相邻，并且，至少有两个实际通道横向相邻。
[0022]
可选地，当所述激光雷达采用多脉冲编码时，所述根据所述关联通道的波形信息及其权重生成所述插值通道的波形包括：根据所述关联通道接收到的第一个脉冲波形信息及其权重生成所述插值通道的波形。
[0023]
可选地，所述激光雷达在一个周期内发射多次信号光；所述方法还包括：在每次发射所述信号光后，根据所获得的各个实际通道以及各个插值通道的波形信息，确定与各个波形信息对应的本次发射对应的点云数据；根据一个周期内获得的所有点云数据，确定该激光雷达的一帧点云数据。
[0024]
一种提高激光雷达分辨率的装置，所述激光雷达具有多个实际通道，其中，一个实际通道对应发射端的一个发射单元以及探测端的一个探测单元，所述装置包括：
[0025]
插值通道确定模块，用于确定至少一个待生成的插值通道；
[0026]
关联通道确定模块，用于对于各个待生成的插值通道，分别确定所述多个实际通道中与该待生成的插值通道相关的一个或多个关联通道；
[0027]
权重确定模块，用于确定该一个或多个关联通道相对于所述待生成的插值通道的权重；
[0028]
插值通道生成模块，用于根据所述一个或多个关联通道的波形信息及其权重生成所述插值通道的波形，以根据所获得的各个实际通道以及各个插值通道的波形信息，获得与所述激光雷达对应的点云数据。
[0029]
可选地，所述插值通道确定模块，具体用于根据所需的插值的视场角范围，确定至少一个待生成的插值通道。
[0030]
可选地，至少一个插值通道分布在全部或部分实际通道之间。
[0031]
可选地，所述关联通道确定模块，具体用于将与所述插值通道的距离在设定范围内的实际通道作为所述插值通道的关联通道。
[0032]
可选地，所述关联通道确定模块根据以下任意一项或多项确定所述关联通道的权重：
[0033]-所述关联通道与所述插值通道的距离；
[0034]-所述关联通道的信号质量；
[0035]-所述关联通道对应的视场角。
[0036]
可选地，所述激光雷达的发射单元及其对应的接收单元均为二维排布。
[0037]
可选地，所述待生成的插值通道对应的多个关联通道中至少有两个实际通道纵向相邻，并且，至少有两个实际通道横向相邻。
[0038]
可选地，所述激光雷达采用多脉冲编码；所述插值通道生成模块，具体用于根据所述关联通道接收到的第一个脉冲波形信息及其权重生成所述插值通道的波形。
[0039]
可选地，所述激光雷达在一个周期内发射多次信号光；所述装置还包括：第一数据确定模块，用于在每次发射所述信号光后，根据所获得的各个实际通道以及各个插值通道的波形信息，确定与各个波形信息对应的本次发射对应的点云数据；第二数据确定模块，用于根据一个周期内获得的所有点云数据，确定该激光雷达的一帧点云数据。
[0040]
一种激光雷达，包括前面所述的提高激光雷达分辨率的装置。
[0041]
本发明实施例提供的提高激光雷达分辨率的方法及装置，基于激光雷达一个实际通道对应发射端的一个发射单元以及探测端的一个探测单元这样的硬件结构，在不改变其硬件结构的基础上，对实际通道进行插值，生成插值通道，并且在进行插值时，根据多个实际通道中与待生成的插值通道相关的一个或多个关联通道的波形信息及该关联通道的权重，生成插值通道。这样，根据所获得的各个实际通道以及各个插值通道的波形信息，获得与所述激光雷达对应的点云数据，从而在不增加现有激光雷达硬件负荷的基础上，有效提高了其分辨率，也就是说，包括该装置的激光雷达，与同样硬件架构的激光雷达相比，可以具有更高的分辨率。
附图说明
[0042]
图1是本发明实施例提高激光雷达分辨率的方法的一种流程图；
[0043]
图2是本发明实施例中插值通道的一种示例；
[0044]
图3是本发明实施例中插值通道的另一种示例；
[0045]
图4是本发明实施例中插值通道的另一种示例；
[0046]
图5是本发明实施例中插值通道的另一种示例；
[0047]
图6是本发明实施例中生成插值通道的波形的一种示例；
[0048]
图7是本发明实施例中生成插值通道的波形的另一种示例；
[0049]
图8是本发明实施例中二维排布的激光雷达中插值通道示意图；
[0050]
图9是本发明实施例提高激光雷达分辨率的方法的另一种流程图；
[0051]
图10是本发明实施例提高激光雷达分辨率的装置的一种结构框图；
[0052]
图11是本发明实施例提高激光雷达分辨率的装置的另一种结构框图。
具体实施方式
[0053]
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0054]
针对现有技术中需要高分辨率的应用需求，采用增加硬件通道，即增加收发对及相应通道内其他硬件配置的方式所带来的硬件负载及设备功耗增加等问题，本发明实施例
提供一种提高激光雷达分辨率的方法及装置，基于激光雷达一个实际通道对应发射端的一个发射单元以及探测端的一个探测单元这样的硬件结构，在不改变其硬件结构的基础上，对实际通道进行插值，生成插值通道，并且在进行插值时，根据多个实际通道中与待生成的插值通道相关的一个或多个关联通道的波形信息及该关联通道的权重，生成插值通道。从而在不增加现有激光雷达硬件负荷的基础上，有效提高其分辨率。
[0055]
本发明实施例中，所述激光雷达具有多个实际通道，其中，一个实际通道对应发射端的一个发射单元以及探测端的一个探测单元。
[0056]
如图1所示，是本发明实施例提高激光雷达分辨率的方法的一种流程图，包括以下步骤：
[0057]
步骤101，确定至少一个待生成的插值通道。
[0058]
具体地，可以根据所需的插值的视场角范围，确定用于生成至少一个待生成的插值通道的多个实际通道，并根据待提升的分辨率水平，确定每两个相邻实际通道之间的插值通道数量。
[0059]
其中，激光雷达的视场有水平视场范围和垂直视场范围，水平视场角和垂直视场角范围用于指示激光雷达分别在水平方向和垂直方向上的扫描范围。例如，如果是机械旋转激光雷达，亦即发射模块和接收模块同时由旋转机构带动旋转的激光雷达，其水平视场角范围通常为完整的一周，及即水平视场角为360度，而垂直视场角范围通常由激光雷达的发射模块本身包含的发射单元来确定。垂直视场角为水平向上的扫描角度和水平向下的扫描角度之和，比如64线的激光雷达，在水平方向向上的扫描角度为15
°
，而在水平方向往下扫描的角度为25
°
，垂直视场角范围为40
°
。又例如，对于发射模块和接收模块固定，而采用扫描模块来扫描视场的激光雷达来说，水平视场角范围和垂直视场角范围通常由扫描模块的扫描范围来确定。
[0060]
亦即，当根据本发明进行插值时，首先确定需要扩展视场的部分或全部视场范围。例如，当需要对全视场角范围整体进行插值，且希望分辨率提升一倍时，可以确定每两个相邻的实际通道中间均有一个待生成的插值通道；；又例如，当需求包括对垂直视场角范围内
±5°
的视场范围的分辨率加密至三倍时，则确定在该视场范围内的每两个相邻实际通道之间会均匀增加两个插值通道。
[0061]
当然，本领域技术人员可以理解，也可以根据待检测目标的大小、高度等信息选择所述垂直视场角内的某个范围作为所需插值的视场角范围，在该视场角范围内确定至少一个待生成的插值通道。
[0062]
另外，根据需要，可以有一个或多个插值通道分布在全部或部分实际通道之间。
[0063]
继续以前面提到的64线的激光雷达为例，理想情况下，通常假定激光光束的分布是均匀的，则该64线的激光雷达角度分辨率为40
°
/64＝0.625
°
。但在有些应用中，激光雷达的光束并不是垂直均匀分布的，比如，对于无人驾驶应用中用于地面车辆检测的激光雷达，为了达到既检测到障碍物，同时又能将激光束集中到中间感兴趣的车辆，其光束的分布通常为中间密，两边稀疏的分布。
[0064]
因此，在实际应用中，可以在所需的插值的视场角范围内，确定有多个插值通道，这些插值通道可以是均匀地分布在实际通道之间，也可以是非均匀地分布在实际通道之间，而且，在两个实际通道之间可以没有、或者有一个或多个插值通道，对此本发明实施例
不做限定。
[0065]
下面举例说明确定插值通道的方式。
[0066]
例如，当每两个实际通道中间插值出一个插值通道，如图2所示，则实际通道ch1和实际通道ch2之间插值出插值通道i_ch1，实际通道ch2和实际通道ch3之间插值出插值通道i_ch2，依此类推。如果实际通道有n个，则插值后总通道数(即实际通道数 插值通道数)为2n-1，基本上是原先实际通道数的2倍。
[0067]
再例如，在两个实际通道之间插值出两个插值通道。如图3所示，在实际通道ch1和实际通道ch2之间插值出插值通道i_ch1、插值通道i_ch2；实际通道ch2和实际通道ch3之间插值出插值通道i_ch3、插值通道i_ch4；实际通道ch3和实际通道ch4之间插值出插值通道i_ch5、插值通道i_ch6，依此类推。如果实际通道有n个，则插值后总通道数为3n-2，基本上是原先实际通道数的3倍。
[0068]
再例如，在两个实际通道之间插值出一个或多个插值通道。如图4所示，在实际通道ch1和实际通道ch2之间插值出插值通道i_ch1；实际通道ch2和实际通道ch3之间插值出插值通道i_ch2；实际通道ch3和实际通道ch4之间插值出插值通道i_ch3、插值通道i_ch4。
[0069]
再例如，还可以只在某些实际通道附近插值，如图5所示，仅对垂直视场中部的上下5
°
范围内的实际通道进行插值，以提高该视场区域的分辨率。
[0070]
步骤102，对于各个待生成的插值通道，分别确定所述多个实际通道中与该待生成的插值通道相关的一个或多个关联通道。
[0071]
具体地，对于每个待生成的插值通道，可以将所有的实际通道作为该插值通道的关联通道。当然，为了减轻后续进行插值时的运算量，还可以只将与该插值通道的距离在设定范围内的实际通道作为所述插值通道的关联通道，对此本发明实施例不做限定。
[0072]
步骤103，确定该一个或多个关联通道相对于所述待生成的插值通道的权重。
[0073]
前面提到，可以将与该插值通道的距离在设定范围内的实际通道作为所述插值通道的关联通道，由于不同的实际通道对该插值通道会有不同的影响，因此，在进行插值计算时，需要考虑这些影响。为了便于后续的计算，可以将这些影响表示为该关联通道的权重，也就是说，为该插值通道的每个关联通道设置相应的权重。
[0074]
在实际应用中，所述关联通道的权重可以根据但不限于以下任意一项或多项来确定：
[0075]-所述关联通道与所述插值通道的距离，比如距离越近，距离权重越大；
[0076]-所述关联通道的信号质量，比如信号质量越好，信号权重越大；
[0077]-所述关联通道对应的视场角，比如视场角是否在感兴趣区域内(roi)，当视场角在感兴趣区域内，则其视场角权重较大，反之，其视场角权重较小。
[0078]
比如，在两个实际通道ch1和ch2中间插值出一个插值通道时，将这两个相邻的实际通道作为该插值通道的关联通道，每个关联通道的权重为0.5。
[0079]
在两个实际通道间插值出多个插值通道时，可根据该插值通道相对于两侧实际通道的位置调整各自的权重。比如，对于实际通道ch1和实际通道ch2之间需要插值出插值通道i_ch1和插值通道i_ch2的情况，假定两个插值通道i_ch1和i_ch2均匀分布于实际通道ch1和实际通道ch2之间，并将实际通道ch1和实际通道ch2作为插值通道i_ch1和插值通道i_ch2的关联通道，则：对于插值通道i_ch1，其关联通道i_ch1的权重为2/3，其关联通道i_
ch2的权重为1/3；而对于插值通道i_ch2，其关联通道i_ch1的权重为1/3，其关联通道i_ch2的权重为2/3。
[0080]
在两个实际通道间插值出多个插值通道时，还可以根据该插值通道相对于两侧实际通道的位置及所述实际通道的信号质量确定各自的权重。例如，设定信号质量最好的通道权重影响因素为1，其直接相邻通道为0.9，次相邻通道为0.8，以此类推。
[0081]
当采用多种类型的权重来确定各个关联通道的总权重时，可根据需要，分别确定各个类型的权重在总权重中的占比，进而根据各个关联通道相对于插值通道的总权重。
[0082]
例如，当需要考虑前述距离权重、信号权重以及视场角权重时，该三类权重可分别占总权重的1/3；又例如，当仅考虑距离权重和信号权重时，该两类权重可分别占总权重的1/2；再例如，当需要更多考虑信号质量对于插值通道的影响时，可设置距离权重占总权重1/3，信号权重占2/3等。本领域技术人员可根据实际情况和需求来设置各个类别权重在总权重中的占比，以获得最优质量的插值通道，在此不再赘述。
[0083]
步骤104，根据所述一个或多个关联通道的波形信息及其权重生成所述插值通道的波形，以根据所获得的各个实际通道以及各个插值通道的波形信息，获得与所述激光雷达对应的点云数据。
[0084]
对于现有的n个实际通道，设定每个通道的信号为wave(n)。wave(n)用于表示实际通道获得的波形信息。具体地，可以包括如下不同种类的信息：
[0085]
1)具体的采样波形；其中，采样波形可以用多个采样点来表征，或者，基于采样点拟合得到的曲线来表征。
[0086]
2)常用的波形脉冲相关信息，比如：前沿点、脉宽、峰值等。
[0087]
进行插值时，根据与该插值通道相关的关联通道的波形信息，并结合各个关联通道的权重，来获得该插值通道的波形。
[0088]
用in_wave(m)来表征第m个插值通道，前面提到，对于每个待生成的插值通道，可以将所有的实际通道作为该插值通道的关联通道。因此，可以按照以下通用的信号合成公式得到插值通道的波形：
[0089]
in_wave(m)＝a
m，1
×
wave(1) a
m，2
×
wave(2)
……
a
m,n
×
wave(n)；
[0090]
其中，a
m，i
(i＝1,2,3，
…
，n)为各个实际通道的权重信息，用于表征各个实际探测通道相对于in_wave(m)的影响大小，a
m，1
a
m，2

……
a
m,n
＝1。
[0091]
根据该通用公式，可以将其中与该插值通道没有关联的实际通道，即该插值通道的非关联通道，的权重设为0。
[0092]
当然，在计算时，也可以只选择该插值通道的关联通道的波形信息及所述关联通道的权重进行计算，对此本发明实施例不做限定。
[0093]
比如，图6所示的插值方式，以根据实际通道ch1和ch2的波形信息得到ch1.5通道，即插值通道1_ch1的波形信号，计算公式如下：
[0094]
wave(ch1.5)＝a
1.5,1
×
wave(ch1) a
1.5,2
×
wave(ch2)；
[0095]
当1.5通道位于通道ch1和ch2的中间位置时，可以取a
1.5,1
＝a
1.5,2
＝0.5。
[0096]
再比如，前面图3所示的插值方式，在实际通道ch1和实际通道ch2之间需要插值出插值通道i_ch1和插值通道i_ch2，根据实际通道ch1和实际通道ch2的波形信息得到插值通过i_ch1和插值通道i_ch2，计算公式如下：
[0097]
in_wave(i_ch1)＝2/3*wave(ch1) 1/3*wave(ch2)；
[0098]
in_wave(i_ch2)＝1/3*wave(ch1) 2/3*wave(ch2)。
[0099]
再比如，图7所示的插值方式，需要在实际通道p附近做插值，各相邻两个方向均扩展五个插值通道，各插值通道的波形计算如下：
[0100]
in_wave(p-5)＝a
p-5,1
*wave(p-5) a
n 1,2
*wave(p-4)；
[0101]
in_wave(p-4)＝a
p-4,1
*wave(p-4) a
n 2,2
*wave(p-3)；
[0102]
……
[0103]
in_wave(p 5)＝a
p 4,1
*wave(p 4) a
p 5,2
*wave(p 5)。
[0104]
再比如，假设插值通道wx的两侧实际通道(wl和wr)信号权重分别为0.8和0.7，插值通道wx与两侧实际通道的距离分别为1/3和1/3；其中，距离权重在总权重中占比1/2，信号权重在总权重中占比1/2。将实际通道wl和实际通道wr作为插值通道wx的关联通道，则：对于插值通道wx，其关联通道wl的权重为2/3，其关联通道i_ch2的权重为1/3；而对于插值通道i_ch2，其关联通道i_ch1的权重为1/3，其关联通道i_ch2的权重为2/3。则插值通道wx的波形计算如下：的波形计算如下：
[0105]
需要说明的是，在考虑多种类型权重的情况下，基于关联通道的波形信息及其权重生成插值通道的波形的计算可参照上述插值通道wx的计算方式，在此不再一一举例说明。
[0106]
本发明实施例提供的提高激光雷达分辨率的方法，基于激光雷达一个实际通道对应发射端的一个发射单元以及探测端的一个探测单元这样的硬件结构，在不改变其硬件结构的基础上，对实际通道进行插值，生成插值通道，并且在进行插值时，根据多个实际通道中与待生成的插值通道相关的一个或多个关联通道的波形信息及该关联通道的权重，生成插值通道。这样，根据所获得的各个实际通道以及各个插值通道的波形信息，获得与所述激光雷达对应的点云数据，从而在不增加现有激光雷达硬件负荷的基础上，有效提高了其分辨率，也就是说，包括该装置的激光雷达，与同样硬件架构的激光雷达相比，可以具有更高的分辨率。
[0107]
需要说明的是，在实际应用中，有些激光雷达中，不同的探测通道(即实际通道)存在不同的选通时间，针对这种情况，在确定每个插值通道的关联通道及其权重时，可根据各实际通道的选通时间，相应地调整所述插值通道的相邻通道。也就是说，当所述多个实际通道的选通时间不同时，对于待生成的插值通道，在不同的选通时间，分别选择不同的关联通道以生成该插值通道。例如，要求生成与某一视场角对应的插值通道，在选通模式1下可以由实际通道ch5、ch7的波形信息来生成该插值通道的波形，在选通模式2下可以由实际通道ch4、ch6的波形信息来生成该插值通道的波形等等，并且两种模式下面的实际通道可能采用不同的权重值。
[0108]
进一步地，在有些激光雷达中，激光信号可能会采用多脉冲编码，针对多脉冲编码的情况，由于第二个脉冲到来的时序不易对齐，因此也可根据所述关联通道接收到的第一个脉冲波形信息及其权重生成所述插值通道的波形。
[0109]
进一步地，在有些激光雷达中，激光雷达的发射单元及其对应的接收单元均为二维排布。如图8所示，针对这种情况，可以针对二维的接收通道进行插值，所述待生成的插值
通道对应的多个关联通道中至少有两个实际通道纵向相邻，并且，至少有两个实际通道横向相邻，图8中示例的插值通道为i_ch12、i_ch22、i_ch13、i_ch23。
[0110]
针对这种二维通道，其插值通道可以按照以下公式来得到：
[0111]
in_wave(i,j)＝a
i,j-1
*wave(i,j-1) a
i 1,j-1
*wave(i 1,j-1) a
i 1,j
*wave(i 1,j) a
i 1,j
*wave(i 1,j)；
[0112]
其中，i、j分别表示实际通道的横向和纵向排布序号。
[0113]
如图9所示，是本发明实施例提高激光雷达分辨率的方法的另一种流程图。
[0114]
在该实施例中，所述激光雷达在一个周期内发射多次信号光，该方法包括以下步骤：
[0115]
步骤901，确定至少一个待生成的插值通道。
[0116]
步骤902，对于各个待生成的插值通道，分别确定所述多个实际通道中与该待生成的插值通道相关的一个或多个关联通道。
[0117]
步骤903，确定该一个或多个关联通道相对于所述待生成的插值通道的权重。
[0118]
步骤904，根据所述一个或多个关联通道的波形信息及其权重生成所述插值通道的波形。
[0119]
上述步骤901至步骤904与前面图1中步骤101至步骤104相同，在此不再赘述。
[0120]
步骤905，在每次发射信号光后，根据所获得的各个实际通道以及各个插值通道的波形信息，确定与各个波形信息对应的本次发射对应的点云数据。
[0121]
步骤906，根据一个周期内获得的所有点云数据，确定该激光雷达的一帧点云数据。
[0122]
所述点云数据可以作为所述激光雷达的输出，相对于只有实际通道输出的点云数据，基于插值通道及实际通道输出的点云数据可以使所述激光雷达具有更高的分辨率，在不增加硬件负载的情况下，有效提升激光雷达性能。
[0123]
相应地，本发明实施例还提供一种提高激光雷达分辨率的装置，如图10所示，是该装置的一种结构框图。
[0124]
在该实施例中，所述装置包括以下各模块：
[0125]
插值通道确定模块11，用于确定至少一个待生成的插值通道；
[0126]
关联通道确定模块12，用于对于各个待生成的插值通道，分别确定所述多个实际通道中与该待生成的插值通道相关的一个或多个关联通道；
[0127]
权重确定模块13，用于确定该一个或多个关联通道相对于所述待生成的插值通道的权重；
[0128]
插值通道生成模块14，用于根据所述一个或多个关联通道的波形信息及其权重生成所述插值通道的波形信息，以根据所获得的各个实际通道以及各个插值通道的波形信息，获得与所述激光雷达对应的点云数据。
[0129]
其中，所述插值通道确定模块11具体可以根据所需的插值的视场角范围，确定至少一个待生成的插值通道。另外，可以有至少一个插值通道分布在全部或部分实际通道之间。
[0130]
其中，所述关联通道确定模块12具体可以将与所述插值通道的距离在设定范围内的实际通道作为所述插值通道的关联通道。当然，关联通道的权重的影响因素可以有多种，
比如，可以根据但不限于以下任意一项或多项确定所述关联通道的权重：
[0131]-所述关联通道与所述插值通道的距离；
[0132]-所述关联通道的信号质量；
[0133]-所述关联通道对应的视场角。
[0134]
所述插值通道生成模块14根据一个或多个关联通道的波形信息及其权重生成插值通道的波形的具体计算方式在前面本发明方法的描述中已有详细说明，在此不再赘述。
[0135]
本发明实施例提供的提高激光雷达分辨率的装置，基于激光雷达一个实际通道对应发射端的一个发射单元以及探测端的一个探测单元这样的硬件结构，在不改变其硬件结构的基础上，对实际通道进行插值，生成插值通道，并且在进行插值时，根据多个实际通道中与待生成的插值通道相关的一个或多个关联通道的波形信息及该关联通道的权重，生成插值通道。这样，根据所获得的各个实际通道以及各个插值通道的波形信息，获得与所述激光雷达对应的点云数据，从而在不增加现有激光雷达硬件负荷的基础上，有效提高了其分辨率，也就是说，包括该装置的激光雷达，与同样硬件架构的激光雷达相比，可以具有更高的分辨率。
[0136]
需要说明的是，在有些激光雷达中，激光雷达的发射单元及其对应的接收单元可以采用二维排布的形式。相应地，所述待生成的插值通道对应的多个关联通道中至少有两个实际通道纵向相邻，并且，至少有两个实际通道横向相邻。
[0137]
在一些非限制性示例中，所述激光雷达可以采用多脉冲编码。针对多脉冲编码的情况，由于第二个脉冲到来的时序不易对齐，因此所述插值通道生成模块14也可以根据所述关联通道接收到的第一个脉冲波形信息及其权重生成所述插值通道的波形。
[0138]
在一些非限制性示例中，所述激光雷达在一个周期内可以发射多次信号光。相应地，如图11所示，示出了本发明实施例提高激光雷达分辨率的装置的另一种结构框图。
[0139]
与图10所示实施例的区别在于，在该实施例中，所述装置还包括以下各模块：
[0140]
第一数据确定模块15，用于在每次发射所述信号光后，根据所获得的各个实际通道以及各个插值通道的波形信息，确定与各个波形信息对应的本次发射对应的点云数据；
[0141]
第二数据确定模块16，用于根据一个周期内获得的所有点云数据，确定该激光雷达的一帧点云数据。
[0142]
需要说明的是，所述点云数据可以作为所述激光雷达的输出，相对于只有实际通道输出的点云数据，基于插值通道及实际通道输出的点云数据可以使所述激光雷达具有更高的分辨率，在不增加硬件负载的情况下，有效提升激光雷达性能。
[0143]
具有上述提高激光雷达分辨率的装置的激光雷达，相对于同样通道数量的现有激光雷达，可以具有更高的分辨率和扫描性能。
[0144]
需要说明的是，本发明实施例中所提到的激光雷达，可以是任意结构类型的激光雷达，比如机械旋转式雷达，mems(micro-electro-mechanical system，微电子机械系统)式雷达，或者flash(闪光)面阵激光雷达，或者opa(optical parametric amplification，光学相控阵)激光雷达等，对此本发明实施例不做限定。
[0145]
在具体实施中，关于上述实施例中描述的各个装置、产品包含的各个模块/单元，其可以是软件模块/单元，也可以是硬件模块/单元，或者也可以部分是软件模块/单元，部分是硬件模块/单元。
[0146]
例如，对于应用于或集成于芯片的各个装置、产品，其包含的各个模块/单元可以都采用电路等硬件的方式实现，或者，至少部分模块/单元可以采用软件程序的方式实现，该软件程序运行于芯片内部集成的处理器，剩余的(如果有)部分模块/单元可以采用电路等硬件方式实现；对于应用于或集成于芯片模组的各个装置、产品，其包含的各个模块/单元可以都采用电路等硬件的方式实现，不同的模块/单元可以位于芯片模组的同一组件(例如芯片、电路模块等)或者不同组件中，或者，至少部分模块/单元可以采用软件程序的方式实现，该软件程序运行于芯片模组内部集成的处理器，剩余的(如果有)部分模块/单元可以采用电路等硬件方式实现；对于应用于或集成于终端的各个装置、产品，其包含的各个模块/单元可以都采用电路等硬件的方式实现，不同的模块/单元可以位于终端内同一组件(例如，芯片、电路模块等)或者不同组件中，或者，至少部分模块/单元可以采用软件程序的方式实现，该软件程序运行于终端内部集成的处理器，剩余的(如果有)部分模块/单元可以采用电路等硬件方式实现。
[0147]
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质为非易失性存储介质或非瞬态存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述图1或图9对应实施例提供的方法的步骤。
[0148]
本发明实施例还提供了另一种提高激光雷达分辨率的装置，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行上述图1或图9对应实施例所提供的方法的步骤。
[0149]
本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行上述图1或图9对应实施例所提供的方法的步骤。
[0150]
在本发明实施例中，所述处理器可以为中央处理单元(central processing unit，简称cpu)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，简称dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)、现成可编程门阵列(field programmable gate array，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0151]
还应理解，本技术实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory，简称rom)、可编程只读存储器(programmable rom，简称prom)、可擦除可编程只读存储器(erasable prom，简称eprom)、电可擦除可编程只读存储器(electrically eprom，简称eeprom)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory，简称ram)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的随机存取存储器(random access memory，简称ram)可用，例如静态随机存取存储器(static ram，简称sram)、动态随机存取存储器(dram)、同步动态随机存取存储器(synchronous dram，简称sdram)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate sdram，简称ddr sdram)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced sdram，简称esdram)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink dram，简称sldram)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus ram，简称dr ram)。
[0152]
应理解，本文中术语“和/或”，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，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0153]
本技术实施例中出现的“多个”是指两个或两个以上。
[0154]
本技术实施例中出现的第一、第二等描述，仅作示意与区分描述对象之用，没有次序之分，也不表示本技术实施例中对设备个数的特别限定，不能构成对本技术实施例的任何限制。
[0155]
本技术实施例中出现的“连接”是指直接连接或者间接连接等各种连接方式，以实现设备间的通信，本技术实施例对此不做任何限定。
[0156]
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。