本公开涉及光检测和测距(激光雷达),更具体地涉及基于导数数据相关的脉冲检测。
背景技术:
1、光检测和测距(激光雷达)是一种可用于测量到远程目标的距离的技术。通常,激光雷达系统包括光源和光接收器。光源可以包括例如发射具有特定工作波长的光的激光器。激光雷达系统的工作波长可位于例如电磁波谱的红外线、可见光或紫外线部分。光源朝向散射光的目标发射光,并且一些散射光在接收器处被接收回。该系统基于与接收的光相关联的一个或多个特性来确定到目标的距离。例如,激光雷达系统可以基于由光源发射的光脉冲行进到目标并返回激光雷达系统的飞行时间来确定到目标的距离。
技术实现思路
1、根据本公开的一个方面,提供一种基于导数数据相关的脉冲检测系统,包括:一个或多个光源,被配置为发射至少第一光脉冲编码和第二光脉冲编码;一个或多个检测器,被配置为检测接收的光信号;以及一个或多个处理器,其被配置为:确定检测的接收的光信号的导数数据,包括基于所述检测的接收的光信号计算导数;将所述导数数据与至少对应于所述第一光脉冲编码的第一参考数据和对应于所述第二光脉冲编码的第二参考数据相关以确定相关结果;以及使用所述相关结果来识别哪个发射的光脉冲编码对应于所述接收的光信号。
2、优选的,所述一个或多个光源包括激光器。
3、优选的,所述第一光脉冲编码由第一多个脉冲段组成,并且所述第二光脉冲编码由第二多个脉冲段组成。
4、优选的,所述第一多个脉冲段中的脉冲段彼此分开第一恒定间距距离,并且所述第二多个脉冲段中的脉冲段彼此分开第二恒定间距距离,所述第二恒定间距距离与所述第一恒定间距距离不同。
5、优选的,所述第一多个脉冲段中的脉冲段彼此分开第一组间距,并且所述第二多个脉冲段中的脉冲段彼此分开第二组间距,所述第二组间距与所述第一组间距不同。
6、优选的,所述第一组间距和所述第二组间距是随机或伪随机的。
7、优选的,所述一个或多个光源被配置为发射所述第一光脉冲编码和所述第二光脉冲编码包括被配置为打开和关断以对应于所述第一光脉冲编码和所述第二光脉冲编码的高部分和低部分。
8、优选的,所述一个或多个光源被配置为发射所述第一光脉冲编码和所述第二光脉冲编码包括被配置为调制输出光强度以对应于所述第一光脉冲编码和所述第二光脉冲编码的高部分和低部分。
9、优选的,所述一个或多个检测器包括被配置为将所述接收的光信号转换为光电流的光电二极管。
10、优选的,所述一个或多个处理器进一步被配置为确定所述导数数据包括被配置为确定计算的导数的过零位置。
11、优选的,所述一个或多个处理器被配置为确定所述导数数据包括被配置为利用包括微分器和比较器的电子电路。
12、优选的,所述微分器被配置为基于所述检测的接收的光信号计算导数。
13、优选的,所述比较器被配置为检测计算的导数的过零位置,包括被配置为将所述计算的导数的值与零阈值进行比较。
14、优选的,所述第一参考数据包括与所述第一光脉冲编码相关联的第一组过零位置,并且所述第二参考数据包括与所述第二光脉冲编码相关联的第二组过零位置。
15、优选的,所述一个或多个处理器被配置为将所述导数数据与所述第一参考数据和所述第二参考数据相关,包括被配置为将所述导数数据与所述第一参考数据互相关并且将所述导数数据与所述第二参考数据互相关。
16、优选的,所述相关结果包括所述导数数据与所述第一参考数据之间的第一相关值以及所述导数数据与所述第二参考数据之间的第二相关值。
17、优选的,所述一个或多个处理器被配置为使用所述相关结果来识别哪个发射的光脉冲编码对应于所述接收的光信号,包括被配置为比较所述第一相关值和所述第二相关值并确定哪个相关值更高。
18、优选的,所述系统进一步包括存储器,被配置为至少存储所述第一参考数据和所述第二参考数据。
19、根据本公开的另一个方面,提供一种基于导数数据相关的脉冲检测方法,包括:使用一个或多个光源来发射至少第一光脉冲编码和第二光脉冲编码;使用一个或多个检测器来检测接收的光信号;确定检测的接收的光信号的导数数据,包括基于所述检测的接收的光信号计算导数;将所述导数数据与至少对应于所述第一光脉冲编码的第一参考数据和对应于所述第二光脉冲编码的第二参考数据相关以确定相关结果;以及使用所述相关结果来识别哪个发射的光脉冲编码对应于所述接收的光信号。
20、根据本公开的再一个方面,提供一种计算机程序产品,体现在非暂态计算机可读介质中并且包括计算机指令用于:使一个或多个光源发射至少第一光脉冲编码和第二光脉冲编码;使一个或多个检测器检测接收的光信号;确定检测的接收的光信号的导数数据,包括基于所述检测的接收的光信号计算导数;将所述导数数据与至少对应于所述第一光脉冲编码的第一参考数据和对应于所述第二光脉冲编码的第二参考数据相关以确定相关结果;以及使用所述相关结果来识别哪个发射的光脉冲编码对应于所述接收的光信号。
1.一种基于导数数据相关的脉冲检测系统,包括:
2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述一个或多个光源包括激光器。
3.根据权利要求1所述的系统,其中,所述第一光脉冲编码由第一多个脉冲段组成,并且所述第二光脉冲编码由第二多个脉冲段组成。
4.根据权利要求3所述的系统,其中,所述第一多个脉冲段中的脉冲段彼此分开第一恒定间距距离,并且所述第二多个脉冲段中的脉冲段彼此分开第二恒定间距距离,所述第二恒定间距距离与所述第一恒定间距距离不同。
5.根据权利要求3所述的系统,其中,所述第一多个脉冲段中的脉冲段彼此分开第一组间距,并且所述第二多个脉冲段中的脉冲段彼此分开第二组间距,所述第二组间距与所述第一组间距不同。
6.根据权利要求5所述的系统,其中,所述第一组间距和所述第二组间距是随机或伪随机的。
7.根据权利要求1所述的系统,其中,所述一个或多个光源被配置为发射所述第一光脉冲编码和所述第二光脉冲编码包括被配置为打开和关断以对应于所述第一光脉冲编码和所述第二光脉冲编码的高部分和低部分。
8.根据权利要求1所述的系统,其中,所述一个或多个光源被配置为发射所述第一光脉冲编码和所述第二光脉冲编码包括被配置为调制输出光强度以对应于所述第一光脉冲编码和所述第二光脉冲编码的高部分和低部分。
9.根据权利要求1所述的系统,其中,所述一个或多个检测器包括被配置为将所述接收的光信号转换为光电流的光电二极管。
10.根据权利要求1所述的系统,其中,所述一个或多个处理器进一步被配置为确定所述导数数据包括被配置为确定计算的导数的过零位置。
11.根据权利要求1所述的系统,其中,所述一个或多个处理器被配置为确定所述导数数据包括被配置为利用包括微分器和比较器的电子电路。
12.根据权利要求11所述的系统,其中,所述微分器被配置为基于所述检测的接收的光信号计算导数。
13.根据权利要求12所述的系统,其中,所述比较器被配置为检测计算的导数的过零位置,包括被配置为将所述计算的导数的值与零阈值进行比较。
14.根据权利要求1所述的系统,其中,所述第一参考数据包括与所述第一光脉冲编码相关联的第一组过零位置,并且所述第二参考数据包括与所述第二光脉冲编码相关联的第二组过零位置。
15.根据权利要求1所述的系统,其中,所述一个或多个处理器被配置为将所述导数数据与所述第一参考数据和所述第二参考数据相关,包括被配置为将所述导数数据与所述第一参考数据互相关并且将所述导数数据与所述第二参考数据互相关。
16.根据权利要求1所述的系统,其中,所述相关结果包括所述导数数据与所述第一参考数据之间的第一相关值以及所述导数数据与所述第二参考数据之间的第二相关值。
17.根据权利要求16所述的系统,其中,所述一个或多个处理器被配置为使用所述相关结果来识别哪个发射的光脉冲编码对应于所述接收的光信号,包括被配置为比较所述第一相关值和所述第二相关值并确定哪个相关值更高。
18.根据权利要求1所述的系统,进一步包括存储器,被配置为至少存储所述第一参考数据和所述第二参考数据。
19.一种基于导数数据相关的脉冲检测方法,包括:
20.一种计算机程序产品,体现在非暂态计算机可读介质中并且包括计算机指令用于:
