【技术实现步骤摘要】
应用于激光雷达可校准多步直方图峰值读取方法及系统
[0001]本专利技术涉及电路与系统领域，特别是应用于激光雷达可校准多步直方图峰值读取方法及系统
。
技术介绍
[0002]由于激光雷达探测器具备集成度高
、
成像速度快和成像距离远等优点，所以已被广泛应用于
3D
打印
、
自动驾驶和面部识别等领域
。
时间数字转换器作为激光雷达探测器的重要组成部分，是一种用来测量时间的电路，它将连续的时间信号也就是光子飞行时间信号转换为数字信号，从而实现时间测量的数字化
。
对于激光雷达探测器而言，大阵列探测器设计是必然发展趋势，然而大规模阵列意味需要大量并行数据的测量，但由于噪声等测距环境的影响，仅由时间数字转换器采集单次数据测量的准确性难以得到保证，因此可采用直方图峰值提取方法，通过对所测距离进行多次测量并由时间数字转换器采集数据，将采集到的数据以光子飞行时间值为横坐标，对应光子飞行时间值的次数为纵坐标构建直方图，对直方图最高光子飞行时间值下的光子飞行次数进行峰值提取，从而得到精准的数据
。
[0003]当前主流的数据处理方法为一步法直方图读出电路，即时间数字转换器对所测距离进行多次数据采集后，将所有采集的数据全部存储在静态随机存取存储器中，通过提取存储器内的计数值，找到出现计数值最多的次数，将这个计数值定义为光子飞行时间峰值，将此光子飞行时间峰值与时间数字转换器内部计数器周期相乘，进而计算出测量距离
。
这...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
应用于激光雷达可校准多步直方图峰值读取方法，其特征在于：包括，用激光雷达传感器测距，并用时间数字转换器采集光子飞行时间值，控制电路根据位数从高位向低位划分数据为3个可变步长；用时间数字转换器按第一步长采集数据并进行滤波，以光子飞行时间和光子飞行次数为横纵坐标，生成第一直方图并提取峰值；在第一步长基础上依次叠加第二步长和第三步长进行数据采集，生成第二和第三直方图并提取峰值；时间数字转换器按第三步长采集新的数据生成第四直方图并提取峰值，并将第四直方图峰值和第三直方图峰值进行比对，若有差异，则将第四直方图峰值替代第三直方图峰值完成校准工作；将校准后的三个峰值由高位向低位进行组合，形成最终光子飞行时间值，并输出仿真结果
。2.
如权利要求1所述的应用于激光雷达可校准多步直方图峰值读取方法，其特征在于：所述时间数字转换器按第一步长采集数据并进行滤波包括以下步骤：控制电路控制使能信号
En1
有效，并启动时间数字转换器按照设定的第一步长
n1采集高
n1位数据；当数据采满后，控制电路控制
Stop1
信号有效，停止时间数字转换器工作；控制电路控制滤波复位信号
Sys_rst_filtering
有效，使噪声滤波电路根据环境设置的噪声阈值对输入数据进行滤波处理；当所有数据完成滤波后，控制电路控制滤波复位信号
Sys_rst_filtering
无效，停止噪声滤波电路工作；控制电路控制峰值检测复位信号
Sys_rst_peak
有效，并根据检测的数据以光子飞行时间和光子飞行次数为横纵坐标，生成第一直方图；构建完第一直方图后，控制电路控制峰值检测复位信号
Sys_rst_peak
无效，停止峰值检测电路工作；控制电路控制直方图复位信号
Sys_rst_histogram
有效，将构建的第一直方图峰值存储在直方图存储器1中，并记录峰值对应的横坐标
X
i1
所表示的光子飞行时间值地址
PEAK
i1
；控制电路控制直方图复位信号
Sys_rst_histogram
无效，停止直方图存储器1工作
。3.
如权利要求2所述的应用于激光雷达可校准多步直方图峰值读取方法，其特征在于：所述在第一步长基础上依次叠加第二步长和第三步长进行数据采集包括以下步骤：控制电路控制使能信号
En2
有效，启动时间数字转换器，在第一步长的基础上依次叠加第二步长
n1+n2采集
n1+n2位数据；当数据采满后，控制电路控制
Stop2
信号有效，停止时间数字转换器工作；控制电路控制滤波复位信号
Sys_rst_filtering
有效，使噪声滤波电路根据环境设置的噪声阈值对输入数据进行滤波处理；当所有数据完成滤波后，控制电路控制滤波复位信号
Sys_rst_filtering
无效，停止噪声滤波电路工作；接着控制电路控制峰值检测复位信号
Sys_rst_peak
有效，峰值检测电路开始工作，峰值检测电路首先将采集的数据按第一步长
n1、
第二步长
n2划分为高
n1位数据和中
n2位数据，
接着峰值检测电路将数据中高
n1位下与第一峰值相同的光子飞行时间值进行采集，其余数据滤除；控制电路控制峰值检测复位信号
Sys_rst_peak
有效，并根据检测的数据以光子飞行时间和光子飞行次数为横纵坐标，生成第二直方图；构建完第二直方图后，控制电路控制峰值检测复位信号
Sys_rst_peak
无效，停止峰值检测电路工作；控制电路控制直方图复位信号
Sys_rst_histogram
有效，将构建的第二直方图峰值存储在直方图存储器2中，并记录峰值对应的横坐标
X
i2
所表示的光子飞行时间值地址
PEAK
i2
；控制电路控制直方图复位信号
Sys_rst_histogram
无效，停止直方图存储器2工作
。4.
如权利要求3所述的应用于激光雷达可校准多步直方图峰值读取方法，其特征在于：所述在第一步长基础上依次叠加第二步长和第三步长进行数据采集还包括以下步骤：控制电路控制使能信号
En3
有效，启动时间数字转换器，在第一步长的基础上依次叠加第二步长和第三步长
n1+n2+n3采集
n1+n2+n3位数据；当数据采满后，控制电路控制
Stop3
信号有效，停止时间数字转换器工作；控制电路控制滤波复位信号
Sys_rst_filtering
有效，使噪声滤波电路根据环境设置的噪声阈值对输入数据进行滤波处理；当所有数据完成滤波后，控制电路控制滤波复位信号
Sys_rst_filtering
无效，停止噪声滤波电路工作；接着控制电路控制峰值检测复位信号
Sys_rst_peak
有效，峰值检测电路开始工作，峰值检测电路首先将采集的数据按第一步长
n1、
第二步长
n2、
第三步长
n3划分为高
n1位数据
、
中
n2位
、
低
n3数据，接着峰值检测电路将数据中高
n1位下与第一峰值相同的
、
中
n2位下与第二峰值相同的光子飞行时间值进行采集，其余数据滤除；控制电路控制峰值检测复位信号
Sys_rst_peak
有效，并根据检测的数据以光子飞行时间和光子飞行次数为横纵坐标，生成第三直方图；构建完第三直方图后，控制电路控制峰值检测复位信号
Sys_rst_peak
无效，停止峰值检测电路工作；控制电路控制...
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