一种基于SiPM信号的测距方法、装置及计算机设备制造方法及图纸

技术编号:38195558 阅读:11 留言:0更新日期:2023-07-21 16:31
本发明专利技术涉及光电探测技术领域,特别是涉及一种基于SiPM信号的测距方法、装置及计算机设备。其中,处理方法包括方法,包括:获取当前时刻接收到的SiPM信号,基于所述SiPM信号以及预先获取的单光子信号,计算光子激发序列,基于所述光子激发序列以及预先获取的发射信号,确定所述发光单元的光的返回时刻,基于所述返回时间得到测距的距离。基于此,本发明专利技术使用SiPM的激光雷达在用于探测微弱信号时,测距精度可以得到保证。以得到保证。以得到保证。

【技术实现步骤摘要】
一种基于SiPM信号的测距方法、装置及计算机设备


[0001]本专利技术涉及光电探测
,特别是涉及一种基于SiPM信号的测距方法、装置及计算机设备。

技术介绍

[0002]硅光电倍增管(Silicon photo multiplier,国际上简称SiPM),HAMAMATSU根据原理叫做MPPC(multi

pixel photon counter),是一种新型的光电探测器件,由工作在盖革模式的雪崩二极管阵列组成,具有增益高、灵敏度高、偏置电压低、对磁场不敏感、结构紧凑等特点,被广泛认为是可以未来极微弱光探测器的发展方向,用在激光雷达上可以减小雷达体积,提高雷达的探测能力。测距精度是激光雷达工作性能的重要指标之一,本专利技术的专利技术人在长期研发中发现,使用SiPM的激光雷达用于探测微弱信号时,测距精度仍然很难保证。

技术实现思路

[0003]基于上述现有技术中存在的问题和缺点,本专利技术提供一种基于SiPM信号的测距方法、装置及计算机设备,以解决SiPM用于探测微弱信号时,测距精度仍然很难保证的问题。
[0004]本专利技术一个实施例提供一种基于SiPM信号的测距方法,包括:
[0005]获取当前时刻接收到的SiPM信号;
[0006]基于所述SiPM信号以及预先获取的单光子信号,计算光子激发序列;
[0007]基于所述光子激发序列以及预先获取的发射信号,确定所述发光单元的光的返回时刻;
[0008]基于所述返回时间得到测距的距离。<br/>[0009]可选地,所述基于所述光子激发序列以及预先获取的发射信号,确定所述发光单元的光的返回时刻,包括:
[0010]计算所述光子激发序列以及预先获取的发射信号的互相关函数;
[0011]基于所述互相关函数确定所述发光单元的光的返回时刻。
[0012]可选地,将所述互相关函数的最大值对应的时刻作为所述发光单元的光的返回时刻。
[0013]可选地,基于所述SiPM信号以及所述单光子信号,计算光子激发序列,包括:
[0014]基于所述SiPM信号以及所述单光子信号,采用反卷积的方法,计算光子激发序列。
[0015]可选地,所述基于所述SiPM信号以及所述单光子信号,计算光子激发序列,包括:
[0016]对所述SiPM信号进行傅里叶变换,得到所述SiPM信号的频域信号;
[0017]对所述单光子信号进行傅里叶变换,得到所述单光子信号的频域信号;
[0018]对所述SiPM信号的频域信号以及单光子信号的频域信号进行维纳滤波,得到所述光子激发序列。
[0019]可选地,所述基于所述返回时间得到测距的距离,包括:
[0020]根据以及所述返回时间得到测距的距离;
[0021]其中,所述d为测距的距离,Δt为返回时间,c为预先设定的系数常数。
[0022]基于同一专利技术构思,本专利技术一个实施例还提供一种基于SiPM信号的测距装置,包括:
[0023]接收信号获取模块,用于获取当前时刻接收到的SiPM信号;
[0024]光子激发序列计算模块,用于基于所述SiPM信号以及预先获取的单光子信号,计算光子激发序列;
[0025]返回时刻计算模块,用于基于所述光子激发序列以及预先获取的发射信号,确定所述发光单元的光的返回时刻;
[0026]距离计算模块,用于基于所述返回时间得到测距的距离。
[0027]可选地,所述返回时刻计算模块,包括:
[0028]互相关函数计算子模块,用于计算所述光子激发序列以及预先获取的发射信号的互相关函数;
[0029]返回时刻确定子模块,用于基于所述互相关函数确定所述发光单元的光的返回时刻。
[0030]可选地,所述返回时刻为所述互相关函数的最大值对应的时刻。
[0031]基于同一专利技术构思,本专利技术一个实施例还提供一种计算机设备,包括存储器及一个或多个处理器,所述存储器中储存有计算机可读指令,所述计算机可读指令被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器执行上述方法的步骤。
[0032]上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果:
[0033]本专利技术提供的一种基于SiPM信号的测距方法、装置、计算机设备及介质。其中,基于SiPM信号的测距方法通过获取当前时刻接收到的SiPM信号,基于所述SiPM信号以及预先获取的单光子信号,计算光子激发序列,基于所述光子激发序列以及预先获取的发射信号,确定所述发光单元的光的返回时刻,基于所述返回时间得到测距的距离。基于此,本专利技术使用SiPM的激光雷达在用于探测微弱信号时,测距精度可以得到保证。
附图说明
[0034]本专利技术将结合附图对实施方式进行说明。本专利技术的附图仅用于描述实施例,以展示为目的。
[0035]图1为本专利技术一个实施例提供的一种基于SiPM信号的测距方法的流程示意图;
[0036]图2为本专利技术一个实施例提供的发射信号的示意图;
[0037]图3为本专利技术一个实施例提供的光子接收序列以及光子激发序列示意图;
[0038]图4为本专利技术一个实施例提供的单光子信号脉冲的示意图;
[0039]图5为本专利技术一个实施例提供的最终采集到的信号的示意图;
[0040]图6为本专利技术一个实施例提供的单光子信号的频域值示意图;
[0041]图7为本专利技术一个实施例提供的一种基于SiPM信号的测距装置的结构示意图。
具体实施方式
[0042]下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术,而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。
[0043]本专利技术中的术语“第一”、“第二”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它步骤或单元。
[0044]在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本专利技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0045]如图1所示,一个实施例中,提供了一种基于SiPM信号的测距方法,SiPM(硅光电倍增管)由大量的(几百到几千个)雪崩二极管(APD)单元组成,每一个单元由一个APD和一个大阻值淬灭电本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于SiPM信号的测距方法,其特征在于,包括:获取当前时刻接收到的SiPM信号;基于所述SiPM信号以及预先获取的单光子信号,计算光子激发序列;基于所述光子激发序列以及预先获取的发射信号,确定所述发光单元的光的返回时刻;基于所述返回时间得到测距的距离。2.根据权利要求1所述的基于SiPM信号的测距方法,其特征在于,所述基于所述光子激发序列以及预先获取的发射信号,确定所述发光单元的光的返回时刻,包括:计算所述光子激发序列以及预先获取的发射信号的互相关函数;基于所述互相关函数确定所述发光单元的光的返回时刻。3.根据权利要求2所述的基于SiPM信号的测距方法,其特征在于,所述基于所述互相关函数确定所述发光单元的光的返回时刻,包括:将所述互相关函数的最大值对应的时刻作为所述发光单元的光的返回时刻。4.根据权利要求1所述的基于SiPM信号的测距方法,其特征在于,所述基于所述SiPM信号以及所述单光子信号,计算光子激发序列,包括:基于所述SiPM信号以及所述单光子信号,采用反卷积的方法,计算光子激发序列。5.根据权利要求4所述的基于SiPM信号的测距方法,其特征在于,所述基于所述SiPM信号以及所述单光子信号,计算光子激发序列,包括:对所述SiPM信号进行傅里叶变换,得到所述SiPM信号的频域信号;对所述单光子信号进行傅里叶变换,得到所述单光子信号的频域信号;对所述SiPM信号的频域信号以及...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘登科赵文
申请(专利权)人:武汉万集光电技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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