一种基于FMCW激光雷达的多物体识别方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于FMCW激光雷达的多物体识别方法及装置，所述识别方法包括以下步骤：步骤一、对单个啁啾周期的时域采样K点，通过FFT计算K点的频谱，若单个啁啾周期的频谱存在两个或两个以上的差频，则将K点按照采样先后顺序分成N个时间窗口，每个时间窗口包括M个点；步骤二、对每个时间窗口内的采样序列进行M点的FFT计算获得独立的频谱，找出存在额外差频的窗口；步骤三、分析存在额外差频窗口和前后窗口的特征，根据差频数量的变化规律可以判断出被扫描的多目标物体先后顺序及位置关系，并解算多目标的距离值与速度值。本发明专利技术通过采用两个不同点数的FFT计算和频谱分析来处理同一啁啾周期的差频信息，最终解算出不同物体的距离和速度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于FMCW激光雷达的多物体识别方法及装置
本专利技术属于激光雷达信号处理方法领域，具体涉及一种基于FMCW激光雷达的多物体识别方法及装置。
技术介绍
调频连续波(FrequencyModulatedContinuousWave，FMCW)体制是一种重要的雷达类型，有着高精度和可以测量速度的优点，配合扫描系统可以实现3D空间的信号捕捉。线性扫描的FMCW激光雷达系统，上下啁啾扫描会产生不同的差频信号，这两个差频信号通过解方程组的方式可以得出目标物体与扫描系统之间的距离和速度关系。若扫描对象是多物体，在扫描过程中，很有可能会扫描到物体的边缘，此时单个啁啾周期的扫描过程中会在频谱上得到两个不同的差频信号。例如，两个同样高度的被测物体2在被测物体1之前并部分遮挡被测物体1，在一个啁啾周期内采样K个点，被测物体1和被测物体2的差频信息会同时存在于FFT后的频谱上，而在下一个啁啾周期内就没有被测物体1的差频信息，这种情况下无法计算出被测物体1的距离和速度。同时，由于激光雷达的光斑在激光发射点距离目标较远时可能很大，较大的光斑会照射到更本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于FMCW激光雷达的多物体识别方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一、在激光雷达扫描的过程中，光斑会照射到被扫描物体，物体的反射通过光学系统和光电转换成为连续的模拟电信号，对单个啁啾周期的电信号进行连续的K点采样，通过K点的FFT计算获得这个啁啾周期的频谱，若单个啁啾周期的频谱上存在两个或两个以上的差频，则将K点按照采样先后顺序分成N个时间窗口的序列，每个时间窗口包括M个点，K＝M*N；/n步骤二、对每个时间窗口内的M个采样点单独进行FFT计算获得频谱，找出在频谱上存在额外差频的窗口；/n步骤三、分析存在额外差频窗口和前后窗口的状态，根据差频数量出现变化的相邻窗口确定空间中被光斑...

【技术特征摘要】
1.一种基于FMCW激光雷达的多物体识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、在激光雷达扫描的过程中，光斑会照射到被扫描物体，物体的反射通过光学系统和光电转换成为连续的模拟电信号，对单个啁啾周期的电信号进行连续的K点采样，通过K点的FFT计算获得这个啁啾周期的频谱，若单个啁啾周期的频谱上存在两个或两个以上的差频，则将K点按照采样先后顺序分成N个时间窗口的序列，每个时间窗口包括M个点，K＝M*N；
步骤二、对每个时间窗口内的M个采样点单独进行FFT计算获得频谱，找出在频谱上存在额外差频的窗口；
步骤三、分析存在额外差频窗口和前后窗口的状态，根据差频数量出现变化的相邻窗口确定空间中被光斑扫描到的物体数量在该时间段发生了变化，从而判断出多个物体在空间上的先后顺序及位置关系，进而根据位置关系和前后啁啾的判断结果解算出多目标的距离值与速度值。


2.如权利要求1所述的一种基于FMCW激光雷达的多物体识别方法，其特征在于，所述步骤三中，若存在两个差频的窗口只有一个，根据该窗口在采样序列的位置判断被扫描到的物体在何时发生了变化，即当存在两个差频分量的窗口在序列第一个时，认为在第一个窗口内被扫描到的物体从两个变化成一个；当存在两个差频分量的窗口在序列最后一个时，认为在最后一个窗口内被扫描到的物体从一个变化成两个；只有单一差频分量的窗口的频谱可以获得差频f1′，有两个频率分量的窗口同时有差频f1′和f2′，则认为差频f2′对应了额外增加的那个物体，根据差频的分析结果和前后啁啾周期的分析结果解算出这两个被扫描物体的速度与距离信息。


3.如权利要求1所述的一种基于FMCW激光雷达的多物体识别方法，其特征在于，所述步骤三中，若存在两个差频的窗口大于一个，且存在两个差频的窗口是连续的，则根据出现连续两个差频...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩岩松，张成先，方立新，林宗强，赵浩，
申请(专利权)人：上海波汇科技有限公司，平湖波汇通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31