【技术实现步骤摘要】
本申请涉及tof，特别是一种涉及直方图噪声抑制寻峰测距实现方法及其应用。
技术介绍
1、光雷达测距在tof技术中，使用高精度电子秒表tdc测量激光飞行时间，从发射激光脉冲开始，到传感器接收到光子停止，在一个计时周期内tdc只能被触发停止一次，这种情况下tdc在一个测量周期通常用于记录第一个一次spad的触发事件的时间。
2、在传统的首光子触发计时测距方案中，常采用多次重复测量的方式，统计收到的时间信息，生成直方图，将出现最多的时间点作为实际目标距离对应的激光飞行时间，并由此反演出目标距离。又由于到达时间越早的光子越容易触发spad，并被记录为该周期的首个光子事件，在测量周期内全程存在的环境光噪声可能优先于信号被传感器接收，所以在噪声较大的情况下，能记录到的有效信号越少，检测目标位置越困难。
3、因此，亟待直方图噪声抑制寻峰测距实现方法及其应用，以解决现有技术存在的问题。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了直方图噪声抑制寻峰测距实现方法及其应用，针对目前技术存在的在强噪声情况下，系统优先检测到噪声，使得直方图前部噪声事件数堆积而有效信号减少造成无法定位目标位置的问题。
2、本专利技术核心技术主要是通过简单的电路，除去直方图中的噪声，并将目标信号凸显出来，解决噪声过高原始直方图直接寻峰方案无法定位目标位置的问题。
3、第一方面，本申请提供了直方图噪声抑制寻峰测距实现方法，所述方法包括以下步骤：
4、s00、获取直方图数据，并
5、其中，每个数据分别对应一个时间bin，以x(i)表示第i个bin中的数据，bin表示一个tdc时间分辨率；
6、s10、将相邻两个bin中的x(i)数据相减得到y(i)；
7、其中，y(i)=x(i+1)-x(i)，x(i)共n个数据对应n个bin，y(i)共n-1个数据；
8、s20、搜索y(i)数据中结果为正且值最大的y对应bin的位置i，得到目标位置t=i+1。
9、进一步地，还包括步骤s30、通过对y(i)数据增加滑动平均窗对直方图相邻bin相减结果做低通滤波。
10、进一步地，s30的具体步骤如下：
11、s31、选择窗宽为k，得到z(i)=y(i)+y(i+1)+...+y(i+k-1)；
12、其中，z(i)共有n-k个数据；
13、s32、搜索z(i)数据中结果为正且值最大的z对应bin的位置i，得到目标位置t=i+k。
14、进一步地，s10步骤中，通过相邻两个bin中的x(i)数据作为减数y和被减数x输入到比较器中比较大小，得到正负标志e，以x大于y为正，输出高电平1，以x小于y为负，输出低电平0；
15、将比较器输出结果作为x和y分别对应的反相器的使能信号；
16、两个反相器取反后输入到加法器，通过加法器计算两个输入端以及c口的结果，并舍去结果的进位标志，仅输出与原数据相同位数的结果d；其中，c口为加法进位标志sub恒为1；
17、将正负标志e和相减绝对值d存储于寄存器中。
18、进一步地，s10步骤中，比较器输出取反为x反相器的使能xen，直接输出为y反相器的使能yen；
19、当x大于y时，比较器输出为1，xen为0，yen为1，x直接输入加法器a口，y取反后输入加法器b口；
20、当x小于y时，比较器输出为0，xen为1，yen为0，x取反后输入加法器a口，y直接输入加法器b口。
21、进一步地，s00步骤中，采用首光子触发机制，多次重复测量得到统计直方图数据x(i)存储在寄存器中。
22、第二方面，本申请提供了直方图噪声抑制寻峰测距实现装置，包括：
23、采集模块，获取直方图数据，并将该数据存储于寄存器中；其中，每个数据分别对应一个时间bin，以x(i)表示第i个bin中的数据，bin表示一个tdc时间分辨率；
24、比较模块，将相邻两个bin中的x(i)数据相减得到y(i)；其中，y(i)=x(i+1)-x(i)，x(i)共n个数据对应n个bin，y(i)共n-1个数据；
25、搜索模块，搜索y(i)数据中结果为正且值最大的y对应bin的位置i，得到目标位置t=i+1；
26、低通滤波模块，通过对y(i)数据增加滑动平均窗对直方图相邻bin相减结果做低通滤波；
27、输出模块，输出低通滤波后的目标位置。
28、第三方面，本申请提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器被设置为运行计算机程序以执行上述的直方图噪声抑制寻峰测距实现方法。
29、第四方面，本申请提供了一种可读存储介质，可读存储介质中存储有计算机程序，计算机程序包括用于控制过程以执行过程的程序代码，过程包括根据上述的直方图噪声抑制寻峰测距实现方法。
30、本专利技术的主要贡献和创新点如下：1、与现有技术相比，本申请通过寻找明显上升沿的方法寻找到目标位置，可通过简单的电路，除去直方图中的噪声，并将目标信号凸显出来，解决噪声过高原始直方图直接寻峰方案无法定位目标位置的问题；
31、2、与现有技术相比，本申请通过在找到目标位置后，还增加了平滑滤波，减少了噪声的毛刺，避免噪声偶然的大变化对最终结果造成误判。
32、本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
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1.直方图噪声抑制寻峰测距实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的直方图噪声抑制寻峰测距实现方法，其特征在于，还包括步骤S30、通过对Y(i)数据增加滑动平均窗对直方图相邻bin相减结果做低通滤波。
3.如权利要求2所述的直方图噪声抑制寻峰测距实现方法，其特征在于，S30的具体步骤如下：
4.如权利要求1-3任意一项所述的直方图噪声抑制寻峰测距实现方法，其特征在于，S10步骤中，通过相邻两个bin中的X(i)数据作为减数Y和被减数X输入到比较器中比较大小，得到正负标志E，以X大于Y为正，输出高电平1，以X小于Y为负，输出低电平0；
5.如权利要求4所述的直方图噪声抑制寻峰测距实现方法，其特征在于，S10步骤中，比较器输出取反为X反相器的使能XEN，直接输出为Y反相器的使能YEN；
6.如权利要求1-3任意一项所述的直方图噪声抑制寻峰测距实现方法，其特征在于，S00步骤中，采用首光子触发机制，多次重复测量得到统计直方图数据X(i)存储在寄存器中。
7.直方图噪声抑制寻峰测距实现装置，其特征在
8.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行权利要求1至6任一项所述的直方图噪声抑制寻峰测距实现方法。
9.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序包括用于控制过程以执行过程的程序代码，所述过程包括根据权利要求1至6任一项所述的直方图噪声抑制寻峰测距实现方法。
...【技术特征摘要】
1.直方图噪声抑制寻峰测距实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的直方图噪声抑制寻峰测距实现方法，其特征在于，还包括步骤s30、通过对y(i)数据增加滑动平均窗对直方图相邻bin相减结果做低通滤波。
3.如权利要求2所述的直方图噪声抑制寻峰测距实现方法，其特征在于，s30的具体步骤如下：
4.如权利要求1-3任意一项所述的直方图噪声抑制寻峰测距实现方法，其特征在于，s10步骤中，通过相邻两个bin中的x(i)数据作为减数y和被减数x输入到比较器中比较大小，得到正负标志e，以x大于y为正，输出高电平1，以x小于y为负，输出低电平0；
5.如权利要求4所述的直方图噪声抑制寻峰测距实现方法，其特征在于，s10步骤中，比较器输出取反为x...
【专利技术属性】
技术研发人员：何梦凡，许鹤松，沈昕嘉，
申请(专利权)人：杭州宇称电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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