超声波的测量方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种超声波的测量方法和装置，其中，方法包括：对被测对象以不同相对距离进行多次测量得到测量值；根据多次测量采用的相对距离和得到的测量值，查询预先建立的测量模型，得到每一次测量对应的方差和发散角；针对每一次测量，根据采用的相对距离和得到的测量值，以及对应的方差和发散角，生成各次测量的概率分布函数；根据各次测量的概率分布函数，计算得到被测对象的形状。由此，通过超声波的测量模型测量被测对象，可以识别被测对象的形状，还可以识别透明的被测对象，丰富了测量结果，扩展了测量方式，使得测量结果与实际场景相一致，解决了现有技术中，无法测量透明被测对象的技术问题。

Ultrasound Measurement Method and Device

The invention provides an ultrasonic measurement method and device, in which the method includes: measuring the measured object at different relative distances for many times to obtain the measured value; querying the pre-established measurement model according to the relative distance adopted and the measured value obtained for many times to obtain the variance and divergence corresponding to each measurement. For each measurement, the probability distribution function of each measurement is generated according to the relative distance and the measured value, as well as the corresponding variance and divergence angle. According to the probability distribution function of each measurement, the shape of the measured object is calculated. Thus, the shape of the measured object can be identified by measuring the ultrasonic measurement model, and the transparent measured object can also be identified, which enriches the measurement results and expands the measurement method, so that the measurement results are consistent with the actual scene, and solves the technical problem that the transparent measured object can not be measured in the existing technology. Question.

【技术实现步骤摘要】
超声波的测量方法和装置
本专利技术涉及超声波
，尤其涉及一种超声波的测量方法和装置。
技术介绍
障碍物测量作为一种对未知环境下的场景信息的获知方式，被广泛应用于机器人、医疗等领域。相关技术中，对障碍物的测量通常采用激光雷达测量方法，以激光为工作光束的雷达称为激光雷达，它由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等组成，激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去，光接收机再把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲，送到显示器，进而将接收到的光脉冲对应的电脉冲，以及发射出去的光脉冲对应的电脉冲进行比对处理，能精确测量目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)等。然而，由于激光雷达以激光雷达为工作光束，该光束可以穿越透明的障碍物(比如玻璃)，从而无法测量出透明障碍物的相关信息，导致障碍物测量场景受限，使得障碍物测量的结果与实际情况不符。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种基于超声波的测量方法，以通过超声波的测量模型测量被测对象，可以识别被测对象的形状，还可以识别透明的被测对象，丰富了测量结果，使得测量结果与实际场景相一致，解决了现有技术中，无法测量透明被测对象的技术问题。本专利技术的第二个目的在于提出一种基于超声波的测量装置。本专利技术的第三个目的在于提出另一种装置。本专利技术的第四个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。本专利技术的第五个目的在于提出一种计算机程序产品。为达上述目的，本专利技术第一方面实施例提出的一种基于超声波的测量方法，包括：对被测对象以不同相对距离进行多次测量得到测量值；根据多次测量采用的所述相对距离和得到的测量值，查询预先建立的测量模型，得到每一次测量对应的方差和发散角；针对每一次测量，根据采用的所述相对距离和得到的测量值，以及对应的方差和发散角，生成各次测量的概率分布函数；所述概率分布函数用于指示所述被测对象分布位置的概率；根据各次测量的概率分布函数，计算得到所述被测对象的形状。本专利技术实施例的基于超声波的测量方法，对被测对象以不同相对距离进行多次测量得到测量值，根据多次测量采用的相对距离和得到的测量值，查询预先建立的测量模型，得到每一次测量对应的方差和发散角，针对每一次测量，根据采用的相对距离和得到的测量值，以及对应的方差和发散角，生成各次测量的概率分布函数，进而，根据各次测量的概率分布函数，计算得到被测对象的形状。由此，通过超声波的测量模型测量被测对象，可以识别被测对象的形状，还可以识别透明的被测对象，丰富了测量结果，使得测量结果与实际场景相一致，解决了现有技术中，无法测量透明被测对象的技术问题。可选地，所述根据采用的所述相对距离和得到的测量值，以及对应的方差和发散角，生成各次测量的概率分布函数，包括：针对每一次测量，将本次测量采用的相对距离作为k1，本次测量得到的测量值作为k2，本次测量的方差作为k3，本次测量的发散角作为k4代入公式p(Π；k1，k2，k3,k4)，以得到本次测量的概率分布函数；其中，Π为预设分布空间。可选地，所述概率分布函数为连续函数，所述根据各次测量的概率分布函数，计算得到所述被测对象的形状，包括：对各次测量的概率分布函数进行叠加，得到综合概率分布函数；根据预设分布空间所划分的网格单元，对所述综合概率分布函数进行离散化处理，以确定每一个网格单元对应的概率分布函数取值；根据每一个网格单元对应的概率分布函数取值，从所述预设分布空间所划分的网格单元中，确定处于所述被测对象分布位置上的目标网格单元；根据所述目标网格单元重构得到所述被测对象的形状。可选地，所述根据每一个网格单元对应的概率分布函数取值，从所述预设分布空间所划分的网格单元中，确定处于所述被测对象分布位置上的目标网格单元，包括：在所述预设分布空间所划分的网格单元中，判断每一个网格单元对应的概率分布函数取值是否高于概率阈值；将概率分布函数取值高于所述概率阈值的网格单元，作为所述目标网络单元。可选地，所述对被测对象以不同相对距离进行多次测量得到测量值之前，还包括：对建模对象进行测量，以建立所述测量模型；所述测量模型用于指示相对距离、测量值、方差和发散角之间对应关系。可选地，所述对建模对象进行测量，以建立所述测量模型，包括：相对建模对象处于所需相对距离时，以多个发射倾角发出超声波对所述建模对象进行测量，以得到所述相对距离对应的多个测量值，以及所述多个测量值的方差；根据处于所述相对距离时，已测得测量值的发射倾角，确定出所述相对距离对应的发散角；根据对应同一相对距离的多个测量值、所述多个测量值的方差，以及所述相对距离对应的发散角，建立所述测量模型。可选地，所述根据处于所述相对距离时，已测得测量值的发射倾角，确定出所述相对距离对应的发散角，包括：根据所述已测得测量值的发射倾角的角度范围，确定出所述相对距离对应的发散角。可选地，所述相对建模对象处于所需相对距离时，以多个发射倾角发出超声波对所述建模对象进行测量，以得到所述相对距离对应的多个测量值，以及所述多个测量值的方差，包括：相对建模对象处于所需相对距离时，以多个发射倾角发出超声波对所述建模对象进行测量，得到多个发射倾角对应的测量值；求得所述多个发射倾角对应的测量值的平均值，以根据所述平均值，计算所述相对距离对应的所述多个测量值的方差。可选地，所述建模对象为多个，多个建模对象之间具有不同形状；所述对建模对象进行测量，以建立所述测量模型，包括：针对每一个建模对象，分别建立对应的用于指示相对距离、测量值、方差和发散角之间对应关系的测量模型。为达上述目的，本专利技术第二方面实施例提出的一种基于超声波的测量装置，包括：第一获取模块，用于对被测对象以不同相对距离进行多次测量得到测量值；第二获取模块，用于根据多次测量采用的所述相对距离和得到的测量值，查询预先建立的测量模型，得到每一次测量对应的方差和发散角；生成模块，用于针对每一次测量，根据采用的所述相对距离和得到的测量值，以及对应的方差和发散角，生成各次测量的概率分布函数；所述概率分布函数用于指示所述被测对象分布位置的概率；计算模块，用于根据各次测量的概率分布函数，计算得到所述被测对象的形状。本专利技术实施例的基于超声波的测量装置，对被测对象以不同相对距离进行多次测量得到测量值，根据多次测量采用的相对距离和得到的测量值，查询预先建立的测量模型，得到每一次测量对应的方差和发散角，针对每一次测量，根据采用的相对距离和得到的测量值，以及对应的方差和发散角，生成各次测量的概率分布函数，进而，根据各次测量的概率分布函数，计算得到被测对象的形状。由此，通过超声波的测量模型测量被测对象，可以识别被测对象的形状，还可以识别透明的被测对象，丰富了测量结果，使得测量结果与实际场景相一致，解决了现有技术中，无法测量透明被测对象的技术问题。为达上述目的，本专利技术第三方面实施例提出的计算机设备，，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如第一方面实施例所述的基于超声波的测量方法。为达上述目的，本专利技术第四方面实施例提出的一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面实施例所述的基于超声波的测量方法。为达本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于超声波的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：对被测对象以不同相对距离进行多次测量得到测量值；根据多次测量采用的所述相对距离和得到的测量值，查询预先建立的测量模型，得到每一次测量对应的方差和发散角；针对每一次测量，根据采用的所述相对距离和得到的测量值，以及对应的方差和发散角，生成各次测量的概率分布函数；所述概率分布函数用于指示所述被测对象分布位置的概率；根据各次测量的概率分布函数，计算得到所述被测对象的形状。

【技术特征摘要】
1.一种基于超声波的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：对被测对象以不同相对距离进行多次测量得到测量值；根据多次测量采用的所述相对距离和得到的测量值，查询预先建立的测量模型，得到每一次测量对应的方差和发散角；针对每一次测量，根据采用的所述相对距离和得到的测量值，以及对应的方差和发散角，生成各次测量的概率分布函数；所述概率分布函数用于指示所述被测对象分布位置的概率；根据各次测量的概率分布函数，计算得到所述被测对象的形状。2.根据权利要求1所述的基于超声波的测量方法，其特征在于，所述根据采用的所述相对距离和得到的测量值，以及对应的方差和发散角，生成各次测量的概率分布函数，包括：针对每一次测量，将本次测量采用的相对距离作为k1，本次测量得到的测量值作为k2，本次测量的方差作为k3，本次测量的发散角作为k4代入公式p(Π；k1，k2，k3,k4)，以得到本次测量的概率分布函数；其中，Π为预设分布空间。3.根据权利要求1所述的基于超声波的测量方法，其特征在于，所述概率分布函数为连续函数，所述根据各次测量的概率分布函数，计算得到所述被测对象的形状，包括：对各次测量的概率分布函数进行叠加，得到综合概率分布函数；根据预设分布空间所划分的网格单元，对所述综合概率分布函数进行离散化处理，以确定每一个网格单元对应的概率分布函数取值；根据每一个网格单元对应的概率分布函数取值，从所述预设分布空间所划分的网格单元中，确定处于所述被测对象分布位置上的目标网格单元；根据所述目标网格单元重构得到所述被测对象的形状。4.根据权利要求3所述的基于超声波的测量方法，其特征在于，所述根据每一个网格单元对应的概率分布函数取值，从所述预设分布空间所划分的网格单元中，确定处于所述被测对象分布位置上的目标网格单元，包括：在所述预设分布空间所划分的网格单元中，判断每一个网格单元对应的概率分布函数取值是否高于概率阈值；将概率分布函数取值高于所述概率阈值的网格单元，作为所述目标网络单元。5.根据权利要求1-4任一项所述的基于超声波的测量方法，其特征在于，所述对被测对象以不同相对距离进行多次测量得到测量值之前，还包括：对建模对象进行测量，以建...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞坤霖，
申请(专利权)人：北京猎户星空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11