激光雷达回波信号处理方法、装置与流程

1.本技术涉及智能驾驶技术领域，尤其涉及一种激光雷达回波信号处理方法、装置。


背景技术：

2.激光雷达通过向待测物体发射探测信号，探测信号在经过待测物体时，会发生反射。通过接收待测物体反射的回波信号，进而对回波信号进行信号处理。信噪比作为信号处理过程中的重要质量指标，其决定了激光雷达的测距能力。因此如何有效提高激光雷达回波信号的信噪比，成了亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供了一种激光雷达回波信号处理方法、装置，可以有效提高激光雷达回波信号的信噪比，从而提高激光雷达回波信号的测距能力。
4.为解决以上技术问题，本技术包括以下技术方案：
5.第一方面，本技术实施例提供了一种激光雷达回波信号处理方法，所述方法包括：
6.获取回波信号；其中，所述回波信号包括多维度的信号发射角度；
7.基于所述回波信号的距离信息判断探测物体的距离信息；
8.当所述探测物体距离信息小于等于预设距离值，对预设次数的每个发射角度回波信号进行叠加，输出叠加后的目标信号；
9.当探测物体距离信息大于预设距离值，对多角度回波信号基于预设领域窗进行非相参积累，得到积累后的所述目标信号。
10.第二方面，本技术实施例提供了一种激光雷达回波信号处理装置，包括：
11.获取模块，用于获取回波信号；其中，所述回波信号包括多维度的信号发射角度；
12.判断模块，用于基于回波信号的距离信息判断探测物体的距离；
13.叠加模块，用于当探测物体距离信息小于等于预设范围，对预设次数的每个发射角度回波信号进行叠加，输出叠加后的目标信号；
14.积累模块，用于当探测物体距离信息大于预设范围，对多角度回波信号基于预设领域窗进行非相参积累，得到积累后的目标信号。
15.第三方面，本技术实施例提供了另一种障碍物检测装置，所述障碍物检测装置包括处理器、存储器以及通信接口：
16.所述处理器与所述存储器、所述通信接口相连；
17.所述存储器，用于存储可执行程序代码；
18.所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于执行第一方面任一项提供的激光雷达回波信号处理方法。
19.第四方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如上述第一方面任一项提供的激光雷达回波信号处理方法。
20.本技术提供了一种激光雷达回波信号处理方法，所述方法包括获取回波信号；其中，所述回波信号包括多维度的信号发射角度；基于所述回波信号的距离信息判断探测物体的距离信息；当所述探测物体距离信息小于等于预设距离值，对预设次数的每个发射角度回波信号进行叠加，输出叠加后的目标信号；当探测物体距离信息大于预设距离值，对多角度回波信号基于预设领域窗进行非相参积累，得到积累后的所述目标信号。通过对不同距离的回波信号采用不同的回波信号处理的方法，提高不同距离信号的信噪比，从而提高雷达的测距能力。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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是本技术实施例提供的激光雷达回波信号处理方法的应用场景图；
23.图2是本技术实施例提供的一种激光雷达回波信号处理方法的流程示意图；
24.图2a是本技术实施例提供的进行每个角度回波信号叠加的示意图；
25.图2b-图2d是本技术实施例提供的进行预设领域窗设置的示意图；
26.图2e是本技术实施例提供的一种预设领域窗调节的示意图；
27.图3是本技术实施例提供的一种激光雷达回波信号处理方法的流程示意图；
28.图3a是本技术实施例提供的一种激光雷达探测视场中的中心探测视场和边缘探测视场的示意图；
29.图4是本技术实施例提供的一种激光雷达回波信号处理装置的框图；
30.图5是本技术实施例提供的另一种激光雷达回波信号处理装置的框图；
31.图6是本技术实施例提供的计算机设备的框图。
具体实施方式
32.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合附图对本技术的具体实施方式做详细说明。
33.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
34.请参考图1所示，图1是本技术实施例提供的一种激光雷达回波信号处理方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。激光雷达102通过发射探测信号，探测信号在遇到待测物体后，会反射回波信号。激光雷达可以是固态激光雷达。激光雷达102通过接收机接收待测物体反射的回波信号，接收机可以是硅光电倍增管(sipm)。激光雷达102将回波信号发送至计算机设备104，回波信号包括多维度的信号发射角度。计算机设备104根据多维度的信号发射角度将回波信号进行缓存，得到缓存信号。计算机设备104根据回波信号的信息选择
回波信号的处理策略，从而得到目标信号。
35.其中，可以理解的是，所述计算机设备104可以全部或部分集成于激光雷达102内部，也可以独立于激光雷达102存在。
36.激光雷达102可以包括微机电系统(micro-electro-mechanical system， mems)固态激光雷达、flash激光雷达。在本技术实施例中不对激光雷达的具体类型进行限制，也不对激光雷达的安装位置、数量进行限制。
37.在其中一个实施例中，请参考图2所示，图2是本技术实施例中的一种激光雷达回波信号处理方法的流程示意图，所述方法包括：
38.s201、获取回波信号；其中，所述回波信号包括多维度的信号发射角度。
39.其中，可以根据激光雷达的扫描方式进行回波信号的获取。
40.具体地，不同类型的激光雷达，对于点云数据的扫描方式也不同。mems 激光雷达是通过振镜的简谐振动进行扫描的，所以光路扫描路径从空间顺序上来说实现的例如可以是一个慢轴从上到下，快轴从左到右往复的一个扫描视场。再举例来说，flash激光雷达是通过发射器按照预设的控制逻辑进行快扫方式扫描。再举例来说，机械式激光雷达是通过机械驱动装置带动光学系统进行360 度旋转实现扫描的，以激光雷达为圆心的一个圆柱形探测区域。
41.激光雷达发射探测激光，探测激光在遇到待测物体后，会反射回波信号，激光雷达通过接收机接收回波信号。计算机设备接收激光雷达发送的回波信号。回波信号可以包括前导信号、有效回波信号、假回波信号以及环境噪声。回波信号包括多维度的信号发射角度。多维度的信号发射角度可以包括俯仰角 (pitch)、偏航角(yaw)。同一个俯仰角可以对应多个偏航角、同一个偏航角也可以对应多个俯仰角。不同的信号发射角度可以对应独立的信号发射和接收，即对应不同的探测信号和回波信号。信号发射角度的数量可以根据激光雷达的单视场分辨率来判断。例如，固态激光雷达的单视场分辨率为76*250，固态激光雷达可以包括76个俯仰角，250个偏航角。多维度的信号发射角度的回波信号可以是激光雷达通过调节扫描装置的偏转角度得到的，可以理解的是，所述多维度的信号发射角度也可以是调节不同的发射器进行快扫发射探测激光实现的。
42.其中，可以理解的是，计算机设备在接收到回波信号之后，可根据多维度的信号发射角度将回波信号进行缓存。具体的，计算机设备接收的回波信号还可以包括信号接收顺序。计算机设备中预先配置有多个存储器。计算机设备根据多维度的信号发射角度和信号接收顺序确定回波信号对应的预设存储器。进而计算机设备将回波信号缓存至确定的预设存储器中。
43.其中，可以理解的是，计算机设备接收的回波信号可以包括信号接收顺序。信号接收顺序可以是回波信号对应的发射序号，也可以是回波信号对应的发射时刻。计算机设备中可以预先配置多个存储器。多个存储器中可以存储有相同数量的回波信号。每个存储器具有相应的存储容量。每个存储器中存储的回波信号的数量可以是小于或者等于存储容量的。多维度的信号发射角度可以包括俯仰角(pitch)、偏航角(yaw)。同一个俯仰角可以对应多个偏航角、同一个偏航角也可以对应多个俯仰角。计算机设备可以将具有相同俯仰角、不同偏航角的多个回波信号存储至对应的存储器中。计算机设备通过调节激光雷达的俯仰角，将调节后的俯仰角进行固定，再按照与上一次发射探测信号的相反方向调节激光雷达
的偏航角，得到调节后的俯仰角对应的回波信号。计算机设备将调节后的俯仰角对应的回波信号存储至另外一个存储器中。
44.计算机设备将回波信号缓存后，得到缓存信号。计算机设备判断缓存信号的数量是否达到预设缓存数量。预设缓存数量与激光雷达一个探测视场的分辨率相关。
45.在其中一个实施例中，在根据多维度的信号发射角度将回波信号进行缓存之前，还包括：对接收到的回波信号进行放大处理，得到放大后的回波信号；对放大后的回波信号进行模数转换，得到转换后的数字信号；对转换后的数字信号进行滤波处理。
46.计算机设备通过对回波信号进行放大处理，能够将微弱的回波信号进行放大，以便后续进行信号处理。计算机设备对放大后的回波信号进行模数转换，以便对回波信号进行处理。计算机设备对转换后的数字信号进行滤波处理，滤波处理可以是去除回波信号中的直流分量，去除直流分量的方式可以是通过高通滤波器来进行滤波处理。计算机设备通过对转换后的数字信号进行滤波处理，能够避免直流分量的干扰。
47.s202、基于所述回波信号判断探测物体的距离信息。
48.其中，可以理解的是，基于所述回波信号判断探测物体的距离信息，可以根据得到的回波信号读取回波信号对应的距离信息判断探测物体的距离信息。
49.其中，可以理解的是，也可以根据波接收到回信号的时间所在的时间区域判断探测物体的距离信息，例如发射探测激光后第一预设时间范围内接收到的回波信号，可以输出探测物体处于近距离；发射探测激光后第二预设时间范围接收到回波信号，可以输出探测物体处于远距离。其中，可以理解的是，第二预设时间范围的时长大于第一预设时间范围的时长。
50.s203、当所述探测物体距离信息小于等于预设距离值，对预设次数的每个发射角度回波信号进行叠加，输出叠加后的目标信号。
51.其中，可以理解的是，对预设次数的每个发射角度的回波信号进行叠加之前，所述方法还包括：根据所述发射角度从预设存储器中调取预设次数的回波信号。其中，所述预设次数取决于雷达探测精度要求。可以理解的是，精度越高，预设次数越多。
52.其中，对每个角度的回波信号进行叠加输出叠加后的目标信号具体如图2a 所示。
53.s204当探测物体距离信息大于预设距离值，对多角度回波信号基于预设领域窗进行非相参积累，得到积累后的所述目标信号。
54.其中，可以理解的是，根据所述对多角度回波基于预设领域窗进行非相参积累之前，所述方法还包括:获取所述多角度的回波信号的接收顺序；基于所述多角度回波信号的接收顺序设置所述预设领域窗。
55.其中，可以理解的是，在考虑测量点云输出最小时延的情况，对于按水平方向为时间顺序扫描的设计，则优选按照水平方向设置预设领域窗进行累积；对于按垂直方向为时间顺序扫描的设计，则优选按照垂直方向进行预设领域窗进行累积；对于按矩阵块累积为时间顺序扫描的设计，即以矩阵块为最小单位进行发射设计的，则优选按照矩阵块设置预设领域窗进行累积。不考虑测量点云输出时延情况下，则矩阵块累积可以达到最优的测距性能。具体的，如图2b、图2c、图2d给出了三种不同排列的预设领域窗的设计图。
56.其中，可以理解的是，其中多角度回波信号中的任意一个角度的回波信号原始波形的获取，可以是一次测量获得的结果；作为一种优选的实施例，为了获得更优的测距性
能，任意一个角度的回波信号也可以是多次测量结果进行累加得到的叠加后的回波信号，如图2a所示。
57.其中，作为一种可选的实施例，所述对多角度回波信号基于预设领域窗进行非相参积累之前，所述方法还包括：获取所述预设领域窗内的相邻角度回波数据的相似度；当所述相似度大于预设阈值的情况下，基于所述预设领域窗进行非相参积累，得到积累后的目标信号；当所述相似度小于等于预设阈值的情况下，基于所述相似度值对所述预设领域窗进行调整。
58.其中，可以理解的是，相似度计算可以使用相邻数据的回波面积之差做为判断条件；还可以使有相邻数据的回波起始时刻之差做为判断条件；也可以既使用回波面积之差又使有回波起始时刻之差来做为判断条件。根据不同距离场景，设定不同的回波面积之差的条件阈值th_area，设定不同的回波起始时刻之差的条件阈值th_start。其中，可以理解的是，距离越远设定的回波面积之差的条件阈值th_area越大，距离越远设定的不同的回波起始时刻之差的条件阈 th_start越大。在既使用回波面积之差又使有回波起始时刻之差来做为判断条件时，当相邻数据的回波面积之差小于或等于th_area时，且当相邻数据的回波起始时刻之差小于或等于th_start时，则表示相邻数据相似，否则表示不相似。
59.其中，作为一种可选地实施例，当所述相似度小于等于预设阈值的情况下，基于所述相似度值对所述预设领域窗进行调整，包括：当判断所述预设领域窗内对应的回波信号的总的相似度值小于预设阈值的情况下，则分别对预设领域窗内的任意相邻的两个回波信号进行相似度计算，判断出预设领域窗内与其他回波信号相似度值不同的回波信号；根据判断出的预设领域窗内与其他回波信号相似度值不同的回波信号的角度信息，进行预设领域窗的调节，使得所述预设领域窗内包括的回波信号的相似度值大于预设阈值。
60.举例来说，如图2e所述，2e为预设领域窗的具体调节过程，如图2e(a) 所示，初始预设领域窗包括a1、a2、a3、b1、b2、b3、c1、c2、c3等回波信号，判断初始预设领域窗内a1、a2、a3、b1、b2、b3、c1、c2、c3等回波信号的相似度，若a3、b3、c3的相似度不满足预设要求，则调整预设领域窗为如图2e(b)所示。
61.采用本实施例，通过获取回波信号；其中，所述回波信号包括多维度的信号发射角度；基于所述回波信号判断探测物体的距离信息；当所述探测物体距离信息小于等于预设距离值，对预设次数的每个发射角度回波信号进行叠加，输出叠加后的目标信号；当探测物体距离信息大于预设距离值，对多角度回波信号基于预设领域窗进行非相参积累，得到积累后的所述目标信号。通过对不同距离的回波信号采用不同的回波信号处理的方法，提高不同距离信号的信噪比，从而提高雷达的测距能力。可以理解的是，对于近距离的信号，通过对每个角度信号的多次发射回波进行叠加，可以提高每个角度回波信号的信噪比，提高探测能力。对于远距离的回波信号，可以不仅对每个角度回波信号进行叠加提高每个角度回波信号的信噪比，还可以在此基础上进行回波信号的非相参积累，利用多维度的信号发射角度的回波信号之间的空间相关性，能够在目标信号相位丢失的情况下，提高了信号的积累次数，从而提高了回波信号的信噪比，进而有效提高了回波信号的测距能力。同时，在本技术的实施例中，通过判断预设领域窗内回波信号的相似度，保证了进行非相参积累后信号的准确性，进一步提升了测距能力。
62.在另外一个实施例中，请参考图3所示，图3是本技术实施例中的一种激光雷达回
波信号处理方法的流程示意图，所述方法包括：
63.s301、获取回波信号；其中，所述回波信号包括多维度的信号发射角度；
64.激光雷达发射探测信号，探测信号在遇到待测物体后，会反射回波信号，激光雷达通过接收机接收回波信号。计算机设备接收激光雷达发送的回波信号。回波信号可以包括前导信号、有效回波信号、假回波信号以及环境噪声。回波信号包括多维度的信号发射角度。多维度的信号发射角度可以包括俯仰角 (pitch)、偏航角(yaw)。同一个俯仰角可以对应多个偏航角、同一个偏航角也可以对应多个俯仰角。不同的信号发射角度可以对应独立的信号发射和接收，即对应不同的探测信号和回波信号。信号发射角度的数量可以根据激光雷达的单视场分辨率来判断。例如，固态激光雷达的单视场分辨率为76*250，固态激光雷达可以包括76个俯仰角，250个偏航角。多维度的信号发射角度的回波信号可以是激光雷达通过调节扫描装置的偏转角度得到的，可以理解的是，所述多维度的信号发射角度也可以是调节不同的发射器进行快扫发射探测激光实现的。
65.其中，可以理解的是，计算机设备在接收到回波信号之后，可根据多维度的信号发射角度将回波信号进行缓存。具体的，计算机设备接收的回波信号还可以包括信号接收顺序。计算机设备中预先配置有多个存储器。计算机设备根据多维度的信号发射角度和信号接收顺序确定回波信号对应的预设存储器。进而计算机设备将回波信号缓存至确定的预设存储器中。
66.s302、基于所述回波信号的距离信息判断探测物体的距离信息；
67.其中，可以理解的是，基于所述回波信号判断探测物体的距离信息，可以根据得到的回波信号读取回波信号对应的距离信息判断探测物体的距离信息。
68.其中，可以理解的是，也可以根据接收到回波信号的时间所在的时间区域判断探测物体的距离信息，例如发射探测激光后第一预设时间范围内接收到的回波信号，可以输出探测物体处于近距离；发射探测激光后第二预设时间范围接收内接收到回波信号，可以输出探测物体处于远距离。其中，可以理解的是，第二预设时间范围的时长大于第一预设时间范围的时长。
69.s303、当所述探测物体距离信息小于等于预设距离值，对预设次数的每个发射角度回波信号进行叠加，输出叠加后的目标信号；
70.其中，可以理解的是，对预设次数的每个发射角度的回波信号进行叠加之前，所述方法还包括：根据所述发射角度从预设存储器中调取预设次数的回波信号。
71.其中，对每个角度的回波信号进行叠加输出叠加后的目标信号具体如图2a 所示。
72.s304、当探测物体距离信息大于预设距离值，获取所述中心视场对应的所述多角度回波信号；
73.其中，可以理解的是，雷达的中心视场以及边缘视场的界定与雷达的设计参数相关。作为一种示例，我们认为中心视场占据整体探测视场的50％，即， 120度的水平探测视场角的情况下，我们认为中间的60度为其水平方向的中心视场；垂直方向类似，即，40度的垂直探测视场角的情况下，我们认为中间的20度为其垂直方向的中心视场。如图3a，3a为一个接收视场中的中心视场和边缘视场的示意图。
74.其中，可以理解的是，获取所述中心视场对应的所述多角度回波信号，具体包括：获取所述中心视场对应的所述水平视场角范围和/或垂直视场角范围；
75.根据所述中心视场对应的所述水平视场角范围和/或垂直视场角范围从预设存储器中调取所述中心视场对应的所述回波信号。
76.s305、对所述中心视场对应的所述多角度回波信号基于预设领域窗进行非相参积累，得到积累后的中心视场对应的目标信号；
77.其中，作为一种可选的实施例，对所述中心视场对应的所述多角度回波信号基于预设领域窗进行非相参积累之前，所述方法还包括：获取多角度回波信号的接收顺序；根据所述多角度回波信号的接收顺序设置预设领域窗。
78.其中，可以理解的是，其中多角度回波信号中的任意一个角度的回波信号原始波形的获取，可以是一次测量获得的结果；作为一种优选的实施例，为了获得更优的测距性能，任意一个角度的回波信号也可以是多次测量结果进行累加得到的叠加后的回波信号，如图2a所示。
79.其中，作为一种可选的实施例，对所述中心视场对应的所述多角度回波信号基于预设领域窗进行非相参积累之前，所述方法还包括：
80.获取所述预设领域窗内的相邻角度回波数据的相似度；当所述相似度大于预设阈值的情况下，基于所述预设领域窗进行非相参积累，得到积累后的目标信号；当所述相似度小于等于预设阈值的情况下，基于所述相似度值对所述预设领域窗进行调整。
81.其中，可以理解的是，相似度计算可以使用相邻数据的回波面积之差做为判断条件；还可以使有相邻数据的回波起始时刻之差做为判断条件；也可以既使用回波面积之差又使有回波起始时刻之差来做为判断条件。根据不同距离场景，设定不同的回波面积之差的条件阈值th_area，设定不同的回波起始时刻之差的条件阈值th_start。其中，可以理解的是，距离越远设定的回波面积之差的条件阈值th_area越大，距离越远设定的不同的回波起始时刻之差的条件阈 th_start越大。在既使用回波面积之差又使有回波起始时刻之差来做为判断条件时，当相邻数据的回波面积之差小于或等于th_area时，且当相邻数据的回波起始时刻之差小于或等于th_start时，则表示相邻数据相似，否则表示不相似。
82.其中，作为一种可选地实施例，当所述相似度小于等于预设阈值的情况下，基于所述相似度值对所述预设领域窗进行调整，包括：当判断所述预设领域窗内对应的回波信号的总的相似度值小于预设阈值的情况下，则分别对预设领域窗内的任意相邻的两个回波信号进行相似度计算，判断出预设领域窗内与其他回波信号相似度值不同的回波信号；根据判断出的预设领域窗内与其他回波信号相似度值不同的回波信号的角度信息，进行预设领域窗的调节，使得所述预设领域窗内包括的回波信号的相似度值大于预设阈值。
83.s306、获取所述边缘视场对应的所述多角度回波信号；对所述边缘视场对应的每个发射角度回波信号进行叠加，输出叠加后的所述边缘视场对应的目标信号。
84.其中，可以理解的是，获取所述边缘视场对应的所述多角度回波信号，具体包括：获取所述边缘视场对应的所述水平视场角范围和/或垂直视场角范围；
85.根据所述边缘视场对应的所述水平视场角范围和/或垂直视场角范围从预设存储器中调取所述边缘视场对应的所述回波信号。
86.采用本实施例，通过获取回波信号；其中，所述回波信号包括多维度的信号发射角度；基于所述回波信号判断探测物体的距离信息；当所述探测物体距离信息小于等于预设距离值，对预设次数的每个发射角度回波信号进行叠加，输出叠加后的目标信号；当探测物
体距离信息大于预设距离值，获取所述中心视场对应的所述多角度回波信号；对所述中心视场对应的所述多角度回波信号基于预设领域窗进行非相参积累，得到积累后的中心视场对应的目标信号；获取所述边缘视场对应的所述多角度回波信号；对所述边缘视场对应的每个发射角度回波信号进行叠加，输出叠加后的所述边缘视场对应的目标信号。通过对不同距离的回波信号采用不同的回波信号处理的方法，提高不同距离信号的信噪比，从而提高雷达的测距能力。可以理解的是，对于近距离的信号，通过对每个角度信号的多次发射回波进行叠加，可以提高每个角度回波信号的信噪比，提高探测能力。对于远距离的回波信号，可以不仅对每个角度回波信号进行叠加提高每个角度回波信号的信噪比，还可以在此基础上进行回波信号的非相参积累，利用多维度的信号发射角度的回波信号之间的空间相关性，能够在目标信号相位丢失的情况下，提高了信号的积累次数，从而提高了回波信号的信噪比，进而有效提高了回波信号的测距能力。进一步的，基于激光雷达的中心视场的主要进行测距，边缘视场进行补盲的实际应用场景。对于中心视场进行非相参积累，同时对于边缘视场进行每个角度回波信号的叠加，提升信噪比的情况下，从而提升测距能力的情况下，进一步降低计算量。同时，在本技术的实施例中，通过判断预设领域窗内回波信号的相似度，保证了进行非相参积累后信号的准确性，进一步提升了测距能力。
87.请参考图4所示，图4是本技术实施例提供的一种激光雷达回波信号处理装置400，包括：获取模块401、判断模块402、叠加模块403和积累模块404，其中：
88.获取模块401，用于获取回波信号；其中，所述回波信号包括多维度的信号发射角度；
89.判断模块402，用于基于回波信号的距离信息判断探测物体的距离；
90.叠加模块403，用于当探测物体距离信息小于等于预设范围，对预设次数的每个发射角度回波信号进行叠加，输出叠加后的目标信号；
91.积累模块404，用于当探测物体距离信息大于预设范围，对多角度回波信号基于预设领域窗进行非相参积累，得到积累后的目标信号。
92.在其中一个实施例中，所述装置还可以包括存储模块405，
93.所述存储模块405，用于根据所述多维度的信号发射角度和所述回波信号的信号接收顺序确定所述回波信号对应的预设存储器；及将所述回波信号缓存至对应的预设存储器中。
94.在其中一个实施例中，上述装置还可以包括设置模块406；
95.所述获取模块401，用于获取所述多角度的回波信号的接收顺序；
96.所述设置模块406，用于基于所述多角度回波信号的接收顺序设置所述预设领域窗。
97.在其中一个实施例中，上述装置还可以包括调整模块407；
98.所述获取模块401，还用于获取所述预设领域窗内的相邻角度回波数据的相似度；
99.所述积累模块404，用于当所述相似度大于预设阈值的情况下，基于所述预设领域窗进行非相参积累，得到积累后的目标信号；
100.调整模块407，用于当所述相似度小于等于预设阈值的情况下，基于所述相似度值对所述预设领域窗进行调整。
101.关于激光雷达回波信号处理装置400的具体限定可以参见上文中对于激光雷达回
波信号处理方法s201-s204的限定，在此不再赘述。上述激光雷达回波信号处理装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
102.请参考图5所示，图5是本技术实施例提供的一种激光雷达回波信号处理装置500，包括：获取模块501、判断模块502、叠加模块503和积累模块504，其中：
103.获取模块501，用于获取回波信号；其中，所述回波信号包括多维度的信号发射角度；
104.判断模块502，用于基于回波信号的距离信息判断探测物体的距离；
105.叠加模块503，用于当探测物体距离信息小于等于预设范围，对预设次数的每个发射角度回波信号进行叠加，输出叠加后的目标信号；
106.所述获取模块501，还用于当探测物体距离信息大于预设范围，获取所述中心视场对应的所述多角度回波信号；
107.所述积累模块504，用于对所述中心视场对应的所述多角度回波信号基于预设领域窗进行非相参积累，得到积累后的目标信号；
108.所述获取模块501，还用于获取所述边缘视场对应的所述多角度回波信号；
109.所述叠加模块503，还用于对所述边缘视场对应的每个发射角度回波信号进行叠加，输出叠加后的所述边缘视场对应的目标信号。
110.在其中一个可选的实施例中，所述装置包括存储模块505，
111.所述存储模块505，用于根据所述多维度的信号发射角度和所述回波信号的信号接收顺序确定所述回波信号对应的预设存储器；及将所述回波信号缓存至对应的预设存储器中。
112.在其中一个可选的实施例中，所述装置还包括设置模块506，
113.所述获取模块501，用于获取所述多角度的回波信号的接收顺序；
114.所述设置模块506，用于基于所述多角度回波信号的接收顺序设置所述预设领域窗。
115.在其中一个可选的实施例中，所述装置还包括调整模块507，
116.所述获取模块501，还用于获取所述预设领域窗内的相邻角度回波数据的相似度；
117.所述积累模块504，用于当所述相似度大于预设阈值的情况下，基于所述预设领域窗进行非相参积累，得到积累后的目标信号；
118.调整模块507，用于当所述相似度小于等于预设阈值的情况下，基于所述相似度值对所述预设领域窗进行调整。
119.关于激光雷达回波信号处理装置500的具体限定可以参见上文中对于激光雷达回波信号处理方法s301-s306的限定，在此不再赘述。上述激光雷达回波信号处理装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
120.在另一个实施例中，提供了一种计算机设备，其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口和数据库。其中，该计算机设
备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机可读指令和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机可读指令的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储回波信号和目标信号。该计算机设备的通信接口用于与激光雷达进行连接通信。该计算机可读指令被处理器执行时以实现上述激光雷达回波信号处理方法s201-s204 或s301-s306，在此不再赘述。
121.本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
122.一个或多个存储有计算机可读指令的非易失性计算机可读存储介质，计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行上述各个方法实施例中的步骤。
123.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机可读指令来指令相关的硬件来完成，所述的计算机可读指令可存储于非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机可读指令在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram (esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus) 直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
124.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
125.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种激光雷达回波信号处理方法，所述方法包括：获取回波信号；其中，所述回波信号包括多维度的信号发射角度；基于所述回波信号判断探测物体的距离信息；当所述探测物体距离信息小于等于预设距离值，对预设次数的每个发射角度回波信号进行叠加，输出叠加后的目标信号；当探测物体距离信息大于预设距离值，对多角度回波信号基于预设领域窗进行非相参积累，得到积累后的所述目标信号。2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述获取回波信号之后，所述方法还包括：根据所述多维度的信号发射角度和所述回波信号的信号接收顺序确定所述回波信号对应的预设存储器；及将所述回波信号缓存至对应的预设存储器中。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对多角度回波基于预设领域窗进行非相参积累之前，所述方法还包括:获取所述多角度的回波信号的接收顺序；基于所述多角度回波信号的接收顺序设置所述预设领域窗。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对多角度回波信号基于预设领域窗进行非相参积累之前，所述方法还包括：获取所述预设领域窗内的相邻角度回波数据的相似度；当所述相似度大于预设阈值的情况下，基于所述预设领域窗进行非相参积累，得到积累后的目标信号；当所述相似度小于等于预设阈值的情况下，基于所述相似度值对所述预设领域窗进行调整。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当探测物体距离信息大于预设距离值，对多角度回波信号基于预设领域窗进行非相参积累，得到积累后的所述目标信号，包括：当探测物体距离信息大于预设距离值，获取所述中心视场对应的所述多角度回波信号；对所述中心视场对应的所述多角度回波信号基于预设领域窗进行非相参积累，得到积累后的中心视场对应的目标信号；获取所述边缘视场对应的所述多角度回波信号；对所述边缘视场对应的每个发射角度回波信号进行叠加，输出叠加后的所述边缘视场对应的目标信号。6.一种激光雷达回波信号处理装置，包括：获取模块，用于获取回波信号；其中，所述回波信号包括多维度的信号发射角度；判断模块，用于基于回波信号的距离信息判断探测物体的距离；叠加模块，用于当探测物体距离信息小于等于预设范围，对预设次数的每个发射角度回波信号进行叠加，输出叠加后的目标信号；积累模块，用于当探测物体距离信息大于预设范围，对多角度回波信号基于预设领域窗进行非相参积累，得到积累后的目标信号。7.如权利要求6所述装置，其特征在于，所述装置还包括：
存储模块，用于根据所述多维度的信号发射角度和所述回波信号的信号接收顺序确定所述回波信号对应的预设存储器；及将所述回波信号缓存至对应的预设存储器中。8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括设置模块；所述获取模块，用于获取所述多角度的回波信号的接收顺序；所述设置模块，用于基于所述多角度回波信号的接收顺序设置所述预设领域窗。9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括调整模块；所述获取模块，还用于获取所述预设领域窗内的相邻角度回波数据的相似度；所述积累模块，用于当所述相似度大于预设阈值的情况下，基于所述预设领域窗进行非相参积累，得到积累后的目标信号；调整模块，用于当所述相似度小于等于预设阈值的情况下，基于所述相似度值对所述预设领域窗进行调整。10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述获取模块，还用于当探测物体距离信息大于预设范围，获取所述中心视场对应的所述多角度回波信号；所述积累模块，还用于对所述中心视场对应的所述多角度回波信号基于预设领域窗进行非相参积累，得到积累后的目标信号；所述获取模块，还用于获取所述边缘视场对应的所述多角度回波信号；所述叠加模块，还用于对所述边缘视场对应的每个发射角度回波信号进行叠加，输出叠加后的所述边缘视场对应的目标信号。

技术总结
本申请提供了一种激光雷达回波信号处理方法、装置，所述方法包括获取回波信号；其中，所述回波信号包括多维度的信号发射角度；基于所述回波信号的距离信息判断探测物体的距离信息；当所述探测物体距离信息小于等于预设距离值，对预设次数的每个发射角度回波信号进行叠加，输出叠加后的目标信号；当探测物体距离信息大于预设距离值，对多角度回波信号基于预设领域窗进行非相参积累，得到积累后的所述目标信号。通过对不同距离的回波信号采用不同的回波信号处理的方法，提高不同距离信号的信噪比，从而提高雷达的测距能力。从而提高雷达的测距能力。从而提高雷达的测距能力。


技术研发人员：龚昌盛 王佳鑫
受保护的技术使用者：深圳市速腾聚创科技有限公司
技术研发日：2022.03.24
技术公布日：2023/10/7