[发明专利]用于光学测距的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于光学测距的方法，其包括执行至少一次测量，该测量包括通过传输单元发射测量脉冲和通过接收器单元接收由对象反射的测量脉冲，以在接收器单元的视场内识别出对象，该接收器单元包括接收器元件。所述方法还包括通过接收器元件接收背景信号。针对每个接收器元件确定背景信号的强度，其中对确定的接收器元件的背景信号强度进行比较，以便识别未通过测量识别出的接收器单元的视场内的对象。在接收器单元的视场的强度图像内建立至少一个背景信号最小强度区，给该至少一个最小强度区分配在接收器单元的视场中的掩模，该掩模源自未通过测量识别出的对象。

技术领域

本发明涉及一种用于光学测距的方法和装置。

背景技术

现有技术中已有光学测距方法，特别是用于车辆的无人驾驶导航。这些方法基于飞行时间原理，其中使用扫描传感器进行测量，特别是LIDAR(“光检测和测距”的缩写)传感器，其发射测量脉冲，所述测量脉冲在对象上反射，并对反射的测量脉冲进行检测。可以通过确定测量脉冲从传感器到对象并返回的飞行时间，使用光速来得到与对象的距离。

然而，现有技术中已知的LIDAR传感器不能感测所有对象。例如，对象的反射比可能较小。这意味着它们很难反射所发射的测量脉冲，因此不能接收到被反射的测量脉冲。因此很难检测到或者不能检测到这类对象。在现有技术中，通常将其中没有识别到物体的区域宣称为自由空间。然而，错误的自由空间标记可能导致对情况的危险误判，特别是如果在标记为自由空间的区域中实际上存在具有较小反射比的对象。

发明内容

本发明解决了开发用于距离测量的方法和装置的问题，从而显著增加了识别出具有较小反射比的对象的概率。

上述问题通过一种用于光学测距的方法来解决，该方法包括执行至少一次测量，该测量包括通过传输单元发射测量脉冲并通过接收器单元接收由对象反射的测量脉冲，以在接收器单元的视场内识别出对象。所述接收器单元包括接收器元件；根据本发明的方法包括通过接收器单元的接收器元件接收背景信号。对于每个接收器单元，确定背景信号的强度，并对确定的强度进行比较以识别尚未通过测量识别出的在接收器单元的视场内的对象。在接收器单元的视场的强度图像内建立至少一个背景信号最小强度区，给所述至少一个最小强度区分配在接收器单元的视场中的掩模，该掩模产生于未通过所述测量识别出的对象。

光学测距的特征在于使用光学信号(在本申请的情形中为光学测量脉冲)确定距离。测量脉冲覆盖的距离是发射测量脉冲的发射单元和反射所述测量脉冲的对象之间的长度加上所述对象和接收相应的反射测量脉冲的接收器单元之间的长度。每个所述反射的测量脉冲是所述发射的测量脉冲的反向散射信号。换句话说，由一对象反射的测量脉冲是先前借助于传输单元发射的测量脉冲。

具体来说，所述传输单元包括多个传输元件，并且所述接收器单元包括多个接收器元件。所覆盖的距离尤其指相应的传输元件和所述对象之间以及相应的接收器元件和所述对象之间的长度。由于所述至少一个对象通常是三维物体，因此所述对象的一些区域更靠近而该对象的其他区域可能更远，术语“与对象的距离”表示距该对象的至少一个点的距离，即所述测量脉冲撞击和反射的点。飞行时间是指测量脉冲完成上述距离需要的时间。该方法优选地用于进行距离测量，以用于车辆的无人驾驶导航。为此，需要确定在传输单元和/或接收器单元的测量区域内，优选地视场内，与所有对象的距离。有利地，该方法是LIDAR法，优选扫描方法。

测量优选地包括通过传输单元发射测量脉冲。测量脉冲优选为光信号，特别优选为电磁信号。测量脉冲优选地具有不属于人眼可见范围的波长。出于安全原因，优选使用不可见的红外光。优选地，测量脉冲具有脉冲持续时间，因此可以将测量脉冲理解为电磁辐射的时间限制部分。由于测量脉冲是电磁信号，因此测量脉冲的速度是已知的，所以可以使用测量脉冲的飞行时间和光速来指示测量脉冲在飞行期间覆盖的距离。优选地，进行多次测量；特别地，传输元件在一次测量期间发射至少一个测量脉冲，特别是一系列测量脉冲。