CN116413699A - 激光雷达的信号处理方法、装置及存储介质 - Google Patents

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CN116413699A CN202111657210.4A CN202111657210A CN116413699A CN 116413699 A CN116413699 A CN 116413699A CN 202111657210 A CN202111657210 A CN 202111657210A CN 116413699 A CN116413699 A CN 116413699A
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Abstract

本申请适用于雷达技术领域，提供了一种激光雷达的信号处理方法、装置及存储介质，所述方法包括：发射多个脉冲信号，获取与多个所述脉冲信号相对应的监测信号；基于所述监测信号判断多个所述脉冲信号是否存在回波信号；若多个所述脉冲信号存在所述回波信号，则根据所述回波信号的信号特征对所述回波信号进行处理，得到处理后的信号；若多个所述脉冲信号均不存在所述回波信号，则对所述监测信号进行叠加，根据叠加后的所述监测信号确定所述处理后的信号；根据所述处理后的信号计算多个所述脉冲信号的返回时间。采用上述方法，可以提高激光雷达的测距精度和探测能力。

Description

激光雷达的信号处理方法、装置及存储介质
技术领域
本申请属于雷达技术领域，特别是涉及一种激光雷达的信号处理方法、装置及存储介质。
背景技术
激光雷达是一种以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达***。其工作原理是向目标发射激光束，然后将接收到的从目标反射回来的回波信号与发射信号进行比较，并作适当处理后，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。
测距精度和探测能力是激光雷达工作性能的重要指标。提高激光雷达的测距精度和探测能力可以通过提高激光出射功率、降低电路噪声、提高光探测器的转换效率等方式来实现。但是，受到硬件、体积、功耗、发热、成本、人眼安全等限制，要想通过上述方式来提高激光雷达的测距精度和探测能力，或多或少都存在一定的难度。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了一种激光雷达的信号处理方法、装置及存储介质，用以提高激光雷达的测距精度和探测能力。
本申请实施例的第一方面提供了一种激光雷达的信号处理方法，包括：
发射多个脉冲信号，获取与多个所述脉冲信号相对应的监测信号；
基于所述监测信号判断多个所述脉冲信号是否存在回波信号；
若多个所述脉冲信号存在所述回波信号，则根据所述回波信号的信号特征对所述回波信号进行处理，得到处理后的信号；
若多个所述脉冲信号均不存在所述回波信号，则对所述监测信号进行叠加，根据叠加后的所述监测信号确定所述处理后的信号；
根据所述处理后的信号计算多个所述脉冲信号的返回时间。
本申请实施例的第二方面提供了一种激光雷达的信号处理装置，包括：
脉冲信号发射模块，用于发射多个脉冲信号；
监测信号获取模块，用于获取与多个所述脉冲信号相对应的监测信号；
回波信号判断模块，用于基于所述监测信号判断多个所述脉冲信号是否存在回波信号；
第一信号处理模块，用于若多个所述脉冲信号存在所述回波信号，则根据所述回波信号的信号特征对所述回波信号进行处理，得到处理后的信号；
第二信号处理模块，用于若多个所述脉冲信号均不存在所述回波信号，则对所述监测信号进行叠加，根据叠加后的所述监测信号确定所述处理后的信号；
返回时间计算模块，用于根据所述处理后的信号计算多个所述脉冲信号的返回时间。
本申请实施例的第三方面提供了一种激光雷达设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的激光雷达的信号处理方法。
本申请实施例的第四方面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存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的激光雷达的信号处理方法。
本申请实施例的第五方面提供了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在激光雷达设备上运行时，使得所述激光雷达设备执行上述第一方面所述的激光雷达的信号处理方法。
与现有技术相比，本申请实施例具有以下优点：
本申请实施例，激光雷达设备在探测目标对象时，可以通过发射多个脉冲信号的方式来进行。对于获取到的与多个脉冲信号相对应的监测信号，激光雷达设备在对其进行叠加前可以通过判断多个脉冲信号是否存在回波信号等方式判断其是否适合叠加。对于适合叠加的信号，可以进行叠加得到处理后的信号；而对于不适合叠加的信号，则可以通过进一步处理或者直接将当前信号作为处理后的信号。基于这样处理后的信号所计算出的脉冲信号的返回时间，相较于现有技术中直接对信号进行叠加所得到的返回时间更准确，提高了激光雷达的测距精度和探测能力。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。
图1是本申请实施例提供的一种激光雷达的信号处理方法的示意图；
图2是本申请实施例提供的一种激光雷达的信号处理方法中步骤S103的一种实现方式的示意图；
图3是本申请实施例提供的一种激光雷达的信号处理方法中步骤S104的一种实现方式的示意图；
图4是本申请实施例提供的一种激光雷达的信号处理流程的示意图；
图5是本申请实施例提供的一种激光雷达的信号处理装置的示意图；
图6是本申请实施例提供的一种激光雷达设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本申请。在其他情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
通常，要想提高激光雷达的测距精度和探测能力，可以通过提高信号的信躁比的方式来实现。相较于通过提高激光出射功率、降低电路噪声、提高光探测器的转换效率等方式容易受到硬件、体积、功耗、发热、成本、人眼安全等限制，提高信号的信躁比是较为容易实现的一种方式。其中，采用信号叠加的方式，有助于提高信号的信噪比。
设第i个信号为：
yi(m)＝si(m)+ni(m)
其中，y为监测到的信号，s为真实信号，n为信号噪声，m为信号中的采样点。
当K个信号相叠加时，存在：
Figure BDA0003446047950000031
由上式可知，K个信号叠加后，真实信号可以变为原来的K倍，即：
Figure BDA0003446047950000041
其中，E为期望值。
假设信号噪声为高斯白噪声，则：
Figure BDA0003446047950000042
其中，i和j分别为不同的信号。
由于噪声之间互不相关，所以当i≠j时，有
Figure BDA0003446047950000043
这样，上述表达式可以表示为：
Figure BDA0003446047950000044
进而得到：
Figure BDA0003446047950000045
由此可见，通过对信号进行叠加，信号噪声变为了原来的
Figure BDA0003446047950000046
倍。
设信噪比为：
Figure BDA0003446047950000047
其中，A为信号的幅值，σ为信号噪声的均方根。
那么，在将K个信号叠加后，信噪比即为：
Figure BDA0003446047950000048
也就是说，在将K个信号进行叠加后，信噪比将提高
Figure BDA0003446047950000049
倍。
通常，由于同一目标对象的发射率几乎相等，激光雷达设备打在该目标对象上的各个扫描点与激光雷达设备之间的距离也几乎相等，因此可以认为这些扫描点所返回的回波信号也是基本相同的。但是，另一方面，当相邻的多个扫描点不在同一个目标对象上时，由于距离的偏差，回波信号可能不在同一个位置，如果直接对这些信号进行叠加可能导致叠加后的信号不但不能提高信噪比，还可能导致原始信号的形态产生变化，从而导致测距不准。因此，本申请实施例提供了一种激光雷达的信号处理方法，通过对激光雷达发射的脉冲信号是否存在回波信号进行判断，针对性地对适宜叠加的信号进行叠加，可以在不改变激光雷达的硬件、体积、功耗、发热、成本、人眼安全等限制条件的情况下，提高雷达的测距精度和探测能力。
下面通过具体实施例来说明本申请的技术方案。
参照图1，示出了本申请实施例提供的一种激光雷达的信号处理方法的示意图，该方法具体可以包括如下步骤：
S101、发射多个脉冲信号，获取与多个所述脉冲信号相对应的监测信号。
需要说明的是，本方法可以应用于激光雷达设备，即本申请实施例的执行主体为激光雷达设备。
在本申请实施例中，激光雷达设备在探测过程中，可以发射多个脉冲信号。这些脉冲信号打在目标对象上后将会发生反射，反射回的信号可以被激光雷达设备接收到。激光雷达设备所接收到信号即是监测信号。通常，监测信号可以由真实信号和噪声两部分组成。
在本申请实施例的一种可能的实现方式中，发射多个脉冲信号可以通过一次同时发射多个脉冲信号来实现。例如，对于某个扫描点，可以同时向该扫描点发射K个脉冲信号。这样，激光雷达设备也就可以获取到该扫描点返回的K个监测信号。
在本申请实施例的另一种可能的实现方式中，发射多个脉冲信号还可以通过针对多个扫描点每次发射一个脉冲信号来实现。例如，对于K个扫描点，每次向每个扫描点发射一个脉冲信号。这样，激光雷达设备也可以获取到K个扫描点返回的K个监测信号。
在本申请实施例的又一种可能的实现方式中，还可以对上述两种发射方式进行组合。例如，每次发射M个脉冲信号，通过将前N次发射返回的监测信号进行存储，同样可以获得K个监测信号。其中，K＝M*N。
S102、基于所述监测信号判断多个所述脉冲信号是否存在回波信号。
通常，监测信号可以形成相应的波形，通过该波形可以判断激光雷达设备所接收到的监测信号是否为回波信号。
在具体实现中，可以设定相应的判定阈值，结合监测信号的波形和判定阈值来判断该监测信号是否为回波信号。该过程也就是判断激光雷达设备发射的脉冲信号是否存在回波信号。
根据激光雷达设备发射的脉冲信号是否存在回波信号的判断结果，可以采用不同的处理方式对信号进行处理。其中，若多个脉冲信号存在回波信号，则可以执行S103；若多个脉冲信号均不存在回波信号，则可以执行S104。
S103、根据所述回波信号的信号特征对所述回波信号进行处理，得到处理后的信号。
在本申请实施例中，当发射的脉冲信号存在回波信号时，可以根据回波信号的信号特征采用不同的信号处理方式。其中，回波信号的信号特征可以包括如下特征项中的至少一种：回波信号上升沿位置、回波信号峰值、回波信号峰值位置、回波信号脉宽，或者，相邻回波信号之间的偏差的平方和，本申请实施例对此不作限定。
在本申请实施例的一种可能的实现方式中，多个脉冲信号存在回波信号可以包括两种情形，即：多个脉冲信号均存在回波信号；或者，多个脉冲信号部分存在回波信号。因此，在根据回波信号的信号特征对其进行处理时，还可以针对上述两种情形分别进行处理。
如图2所示，S103中根据回波信号的信号特征对回波信号进行处理，得到处理后的信号，具体可以包括如下子步骤S1031-S1033：
S1031、若多个脉冲信号均存在回波信号，则从所述回波信号的信号特征中确定待比较的特征项。
在本申请实施例中，待比较的特征项可以是回波信号的信号特征中的任一特征项。例如，待比较的特征项可以是回波信号上升沿位置，也可以是回波信号峰值，或者回波信号峰值位置等等，本申请实施例对此不作限定。
如果激光雷达发射的多个脉冲信号均存在回波信号，则可以首先确定待比较的特征项。在确定待比较的特征项后，可以进一步判断该特征项是否满足预设条件。需要说明的是，针对不同的特征项，其对应的预设条件可以是不同的。
S1032、当多个所述回波信号的特征项均满足预设条件时，则对多个所述回波信号进行叠加，得到所述处理后的信号。
在本申请实施例中，如果多个回波信号的特征项均满足预设条件，则可以认为接收到的回波信号由同一目标对象发射得到，也就是这些回波信号属于同一目标。相应地，这些回波信号也就可以进行叠加。
以特征项为回波信号上升沿位置为例，在判断该特征项是否满足预设条件时，可以针对每个回波信号，判断其上升沿位置是否在某一设定的范围内。如果这些回波信号的上升沿位置均在该范围内，则可以认为该特征项满足预设条件。对于其他特征项，判断其是否满足预设条件的方式与此类似。
需要说明的是，本申请实施例中所描述的对信号进行叠加均包括叠加和求平均两个步骤。因此，在判定特征项满足预设条件时，可以首先对回波信号进行叠加，然后对叠加后的信号作求平均处理，得到处理后的信号。由于对信号进行叠加是现有技术中较为成熟的一种信号处理方法，本申请实施例对此不再赘述。
S1033、若存在所述回波信号的特征项不满足所述预设条件时，则从多个所述回波信号中确定出待叠加信号，对所述待叠加信号进行叠加，得到所述处理后的信号；其中，所述待叠加信号的个数小于所述回波信号的个数。
如果存在回波信号的特征项不满足预设条件，则可以认为这些回波信号不能直接叠加。
在本申请实施例中，对于不能直接叠加的回波信号，可以通过减少叠加信号的个数来对部分回波信号进行叠加。
在具体实现中，当判定存在回波信号的特征项不满足预设条件时，可以首先从多个回波信号中确定出待叠加信号。这些待叠加信号的个数小于回波信号的个数。
在一种示例中，待叠加信号可以是特征项满足上述预设条件的那些回波信号。例如，同样以特征项为回波信号上升沿位置为例，可以针对每个回波信号，判断其上升沿位置是否在某一设定的范围内。然后将上升沿位置在该范围内的那些回波信号确定为待叠加信号。然后，对待叠加信号进行叠加，得到处理后的信号。
在本申请实施例的一种可能的实现方式中，若多个脉冲信号均存在回波信号，但这些回波信号的特征项并不满足预设条件，也可以认为该回波信号不能叠加，从而直接将当前信号作为处理后的信号，来执行后续的信号处理操作。其中，当前信号可以是当前接收到且不能与其他回波信号进行叠加的回波信号。
在本申请实施例中，如果激光雷达发射的多个脉冲信号仅部分存在回波信号，也可以通过减少叠加信号的个数，仅对接收到的回波信号进行叠加，得到处理后的信号；或者，也可以直接将该回波信号作为处理后的信号，本申请实施例对此不作限定。
S104、对所述监测信号进行叠加，根据叠加后的所述监测信号确定所述处理后的信号。
如果激光雷达设备发射的多个脉冲信号均不存在回波信号，则可以认为目标对象距离较远或者目标对象的反射率过低。此时，可以直接对获取到的监测信号进行叠加，根据叠加后的监测信号确定处理后的信号，用于后续的信号处理操作。
在本申请实施例中，对获取到的监测信号进行叠加与前述各步骤中对回波信号进行叠加的方式类似，即首先对多个监测信号进行叠加，然后对叠加后的监测信号作求平均处理。
如图3所示，S104中对监测信号进行叠加，根据叠加后的监测信号确定处理后的信号，具体可以包括如下子步骤S1041-S1044：
S1041、对所述监测信号进行叠加。
S1042、基于第一预设判定阈值判断叠加后的所述监测信号是否存在所述回波信号。
在本申请实施例中，第一预设判定阈值可以是相对较低的回波信号判定阈值。示例性地，若S102中基于监测信号判断多个脉冲信号是否存在回波信号是以第二预设判定阈值来进行判定的，则本步骤中用于判断叠加后的监测信号是否存在回波信号的第一预设判定阈值可以是小于上述第二预设判定阈值的某一数值。
如果基于上述第一预设判定阈值判断叠加后的监测信号存在回波信号，则可以执行S1043，将叠加后的监测信号确定为处理后的信号；否则，可以执行S1044，直接丢弃叠加后的监测信号，结束信号处理流程。
S1043、将叠加后的所述监测信号确定为所述处理后的信号。
S1044、丢弃所述叠加后的所述监测信号。
S105、根据所述处理后的信号计算多个所述脉冲信号的返回时间。
对于经过前述步骤处理所得到的处理后的信号，激光雷达设备可以基于该处理后的信号，计算多个脉冲信号的返回时间，从而根据返回时间确定出目标对象的距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。
在本申请实施例的一种可能的实现方式中，激光雷达设备可以将处理后的信号的峰值的预设百分比与该信号的上升沿的交点，作为多个脉冲信号的返回时间。上述预设百分比可以根据实际需要确定，例如，60％、80％等等，本申请实施例对此不作限定。
在本申请实施例中，激光雷达设备在探测目标对象时，可以通过发射多个脉冲信号的方式来进行。对于获取到的与多个脉冲信号相对应的监测信号，激光雷达设备在对其进行叠加前可以通过判断多个脉冲信号是否存在回波信号等方式判断其是否适合叠加。对于适合叠加的信号，可以进行叠加得到处理后的信号；而对于不适合叠加的信号，则可以通过进一步处理或者直接将当前信号作为处理后的信号。基于这样处理后的信号所计算出的脉冲信号的返回时间，相较于现有技术中直接对信号进行叠加所得到的返回时间更准确，提高了激光雷达的测距精度和探测能力。
需要说明的是，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
为了便于理解，下面结合一个完整的示例，对本申请实施例提供的激光雷达的信号处理方法进行介绍。
如图4所示，是本申请实施例提供的一种激光雷达的信号处理流程的示意图。
图4所示的激光雷达的信号处理流程可以包括如下步骤：
S1、激光雷达设备每次发射M个脉冲信号，并存储前N次接收到的K＝M*N个信号。上述K个信号即是激光雷达设备在发射脉冲信号后接收到的经由目标对象反射的信号，也就是前述方法实施例中的监测信号。
S2、激光雷达设备判断这K个信号是否存在回波。激光雷达设备可以基于设定的判定阈值判断这K个信号是否存在回波，判断结果可以包括存在回波信号和均不存在回波信号。其中，存在回波信号又可以进一步划分为K个信号均存在回波信号，和K个信号中仅部分存在回波信号两种情形。
S3、如果这K个信号均存在回波信号，则对它们的回波信号的信号特征进行比较，判断其是否满足预设条件。信号特征可以包括如下中的任一特征项：回波信号上升沿位置、回波信号峰值、回波信号峰值位置、回波信号脉宽，或者，相邻回波信号之间的偏差的平方和。在对信号特征进行比较时，可以选择其中一项特征项进行比较，判断其是否满足预设条件，也可以选择多项特征项进行比较。如果信号特征均满足预设条件，则认为该回波信号可以叠加。从而可以将K个回波信号进行叠加并求平均，然后跳转至步骤S6；如果存在回波信号的信号特征不满足预设条件，则跳转至步骤S5。
S4、如果这K个信号均不存在回波信号，则认为目标对象距离较远或反射率过低。此时，可以直接将这K个信号进行叠加并求平均。然后，降低判断是否存在回波信号的判定阈值，并基于降低后的判定阈值判断叠加后的信号是否存在回波信号。如果叠加后的信号存在回波信号，则可以将叠加后的信号作为处理后的信号，跳转至步骤S6。
S5、如果这K个信号中仅部分存在回波信号，或者存在回波信号的信号特征不满足预设条件，则可以减少叠加信号的个数，或者直接认为这K个信号不能叠加，将当前信号作为处理后的信号，跳转至步骤S6。
S6、将处理后的信号的峰值的一定百分比与其上升沿的交点作为信号返回时间。
参照图5，示出了本申请实施例提供的一种激光雷达的信号处理装置的示意图，该装置具体可以包括脉冲信号发射模块501、监测信号获取模块502、回波信号判断模块503、第一信号处理模块504、第二信号处理模块505、返回时间计算模块506，其中：
脉冲信号发射模块501，用于发射多个脉冲信号；
监测信号获取模块502，用于获取与多个所述脉冲信号相对应的监测信号；
回波信号判断模块503，用于基于所述监测信号判断多个所述脉冲信号是否存在回波信号；
第一信号处理模块504，用于若多个所述脉冲信号存在所述回波信号，则根据所述回波信号的信号特征对所述回波信号进行处理，得到处理后的信号；
第二信号处理模块505，用于若多个所述脉冲信号均不存在所述回波信号，则对所述监测信号进行叠加，根据叠加后的所述监测信号确定所述处理后的信号；
返回时间计算模块506，用于根据所述处理后的信号计算多个所述脉冲信号的返回时间。
在本申请实施例中，所述第一信号处理模块504具体可以用于：若多个所述脉冲信号均存在所述回波信号，则从所述回波信号的信号特征中确定待比较的特征项；当多个所述回波信号的特征项均满足预设条件时，则对多个所述回波信号进行叠加，得到所述处理后的信号；若存在所述回波信号的特征项不满足所述预设条件时，则从多个所述回波信号中确定出待叠加信号，对所述待叠加信号进行叠加，得到所述处理后的信号；其中，所述待叠加信号的个数小于所述回波信号的个数。
在本申请实施例中，所述第一信号处理模块504还可以用于：若存在所述回波信号的特征项不满足所述预设条件，则将当前信号作为所述处理后的信号；其中，所述当前信号为当前接收到且不能与其他回波信号进行叠加的回波信号。
在本申请实施例中，所述信号特征可以包括如下特征项中的至少一种：
回波信号上升沿位置、回波信号峰值、回波信号峰值位置、回波信号脉宽，或者，相邻回波信号之间的偏差的平方和。
在本申请实施例中，所述第一信号处理模块504还可以用于：若多个所述脉冲信号部分存在所述回波信号，则对接收到的所述回波信号进行叠加，得到所述处理后的信号；或者，将所述回波信号作为所述处理后的信号。
在本申请实施例中，所述第二信号处理模块505具体可以用于：基于第一预设判定阈值判断叠加后的所述监测信号是否存在所述回波信号；其中，所述第一预设判定阈值小于用于基于所述监测信号判断多个所述脉冲信号是否存在回波信号的第二预设判定阈值；若基于所述第一预设判定阈值判断叠加后的所述监测信号存在所述回波信号，则将叠加后的所述监测信号确定为所述处理后的信号；否则，丢弃叠加后的所述监测信号。
在本申请实施例中，所述返回时间计算模块506具体可以用于：将所述处理后的信号的峰值的预设百分比与所述处理后的信号的上升沿的交点，作为多个所述脉冲信号的返回时间。
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例部分的说明即可。
参照图6，示出了本申请实施例提供的一种激光雷达设备的示意图。如图6所示，本申请实施例中的激光雷达设备600包括：处理器610、存储器620以及存储在所述存储器620中并可在所述处理器610上运行的计算机程序621。所述处理器610执行所述计算机程序621时实现上述激光雷达的信号处理方法各个实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至S105。或者，所述处理器610执行所述计算机程序621时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图5所示模块501至506的功能。
示例性的，所述计算机程序621可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器620中，并由所述处理器610执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段可以用于描述所述计算机程序621在所述激光雷达设备600中的执行过程。例如，所述计算机程序621可以被分割成脉冲信号发射模块、监测信号获取模块、回波信号判断模块、第一信号处理模块、第二信号处理模块、返回时间计算模块，各模块具体功能如下：
脉冲信号发射模块，用于发射多个脉冲信号；
监测信号获取模块，用于获取与多个所述脉冲信号相对应的监测信号；
回波信号判断模块，用于基于所述监测信号判断多个所述脉冲信号是否存在回波信号；
第一信号处理模块，用于若多个所述脉冲信号存在所述回波信号，则根据所述回波信号的信号特征对所述回波信号进行处理，得到处理后的信号；
第二信号处理模块，用于若多个所述脉冲信号均不存在所述回波信号，则对所述监测信号进行叠加，根据叠加后的所述监测信号确定所述处理后的信号；
返回时间计算模块，用于根据所述处理后的信号计算多个所述脉冲信号的返回时间。
所述激光雷达设备600可以是前述方法实施例中所介绍的激光雷达，所述激光雷达设备600可包括，但不仅限于，处理器610、存储器620。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是激光雷达设备600的一种示例，并不构成对激光雷达设备600的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述激光雷达设备600还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所述处理器610可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，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。
所述存储器620可以是所述激光雷达设备600的内部存储单元，例如激光雷达设备600的硬盘或内存。所述存储器620也可以是所述激光雷达设备600的外部存储设备，例如所述激光雷达设备600上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等等。进一步地，所述存储器620还可以既包括所述激光雷达设备600的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器620用于存储所述计算机程序621以及所述激光雷达设备600所需的其他程序和数据。所述存储器620还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本申请实施例还公开了一种激光雷达设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如前述各个实施例所述的激光雷达的信号处理方法。
本申请实施例还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述各个实施例所述的激光雷达的信号处理方法。
本申请实施例还公开了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在激光雷达设备上运行时，使得所述激光雷达设备执行前述各个实施例所述的激光雷达的信号处理方法。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光雷达的信号处理方法，其特征在于，包括：
发射多个脉冲信号，获取与多个所述脉冲信号相对应的监测信号；
基于所述监测信号判断多个所述脉冲信号是否存在回波信号；
若多个所述脉冲信号存在所述回波信号，则根据所述回波信号的信号特征对所述回波信号进行处理，得到处理后的信号；
若多个所述脉冲信号均不存在所述回波信号，则对所述监测信号进行叠加，根据叠加后的所述监测信号确定所述处理后的信号；
根据所述处理后的信号计算多个所述脉冲信号的返回时间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若多个所述脉冲信号存在所述回波信号，则根据所述回波信号的信号特征对所述回波信号进行处理，得到处理后的信号，包括：
若多个所述脉冲信号均存在所述回波信号，则从所述回波信号的信号特征中确定待比较的特征项；
当多个所述回波信号的特征项均满足预设条件时，则对多个所述回波信号进行叠加，得到所述处理后的信号；
若存在所述回波信号的特征项不满足所述预设条件时，则从多个所述回波信号中确定出待叠加信号，对所述待叠加信号进行叠加，得到所述处理后的信号；其中，所述待叠加信号的个数小于所述回波信号的个数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
若存在所述回波信号的特征项不满足所述预设条件，则将当前信号作为所述处理后的信号；其中，所述当前信号为当前接收到且不能与其他回波信号进行叠加的回波信号。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述信号特征包括如下特征项中的至少一种：
回波信号上升沿位置、回波信号峰值、回波信号峰值位置、回波信号脉宽，或者，相邻回波信号之间的偏差的平方和。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述若多个所述脉冲信号存在所述回波信号，则根据所述回波信号的信号特征对所述回波信号进行处理，得到处理后的信号，还包括：
若多个所述脉冲信号部分存在所述回波信号，则对接收到的所述回波信号进行叠加，得到所述处理后的信号；或者，将所述回波信号作为所述处理后的信号。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据叠加后的所述监测信号确定所述处理后的信号，包括：
基于第一预设判定阈值判断叠加后的所述监测信号是否存在所述回波信号；其中，所述第一预设判定阈值小于用于基于所述监测信号判断多个所述脉冲信号是否存在回波信号的第二预设判定阈值；
若基于所述第一预设判定阈值判断叠加后的所述监测信号存在所述回波信号，则将叠加后的所述监测信号确定为所述处理后的信号；否则，丢弃叠加后的所述监测信号。
7.根据权利要求1-3或5-6任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述处理后的信号计算多个所述脉冲信号的返回时间，包括：
将所述处理后的信号的峰值的预设百分比与所述处理后的信号的上升沿的交点，作为多个所述脉冲信号的返回时间。
8.一种激光雷达的信号处理装置，其特征在于，包括：
脉冲信号发射模块，用于发射多个脉冲信号；
监测信号获取模块，用于获取与多个所述脉冲信号相对应的监测信号；
回波信号判断模块，用于基于所述监测信号判断多个所述脉冲信号是否存在回波信号；
第一信号处理模块，用于若多个所述脉冲信号存在所述回波信号，则根据所述回波信号的信号特征对所述回波信号进行处理，得到处理后的信号；
第二信号处理模块，用于若多个所述脉冲信号均不存在所述回波信号，则对所述监测信号进行叠加，根据叠加后的所述监测信号确定所述处理后的信号；
返回时间计算模块，用于根据所述处理后的信号计算多个所述脉冲信号的返回时间。
9.一种激光雷达设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7任一项所述的激光雷达的信号处理方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的激光雷达的信号处理方法。
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