[发明专利]LIDAR图像处理

说明书

提供了用于处理lidar数据的系统和方法。可以以允许重建直线图像的特定方式获得lidar数据，可以在图像之间对该直线图像应用图像处理。例如，可以使用基于内核的图像处理技术。这样的处理技术可以使用相邻的lidar和/或相关的颜色像素来调整与lidar信号相关的各种值。lidar和颜色像素的这种图像处理可以由专用电路执行，该电路可以在同一集成电路上。此外，lidar像素可以彼此相关。例如，分类技术可以将lidar和/或相关联的颜色像素识别为对应于同一对象。分类可以由人工智能(AI)协处理器执行。图像处理技术和分类技术可以组合成单个系统。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年9月6日提交的题为“Lidar图像处理”的美国临时申请62/897,122的优先权并且是其PCT申请，其全部内容通过引用并入本文用于所有目的。

背景技术

光检测和测距(LIDAR)系统用于对象检测和测距，例如，用于如汽车、卡车、船等交通工具。LIDAR系统还用于移动应用(例如，用于面部辨识)、家庭娱乐(例如，捕获用于视频游戏输入的手势捕获)和增强现实。LIDAR系统通过利用来自激光器的脉冲照射一个地景，且接着测量光子行进到对象且在反射之后返回的时间来测量与对象的距离，所述时间如LIDAR系统的接收器所测量。分析检测到的信号以检测背景光当中的反射信号脉冲的存在。可基于从脉冲的传输到对应反射脉冲的接收的飞行时间而确定与对象的距离。

可能难以在所有条件下提供达到几厘米的稳健距离准确性，特别是在LIDAR系统的经济成本下。提供关于整个周围环境，尤其是远处物体的广泛信息的可靠数据可能更加困难。获得对这种距离物体的预先了解对于车辆导航可能很重要。

另外，在如车辆导航等应用中，深度信息(例如，到环境中物体的距离)是非常有用的，但是不足以避让危险并安全地导航。还必须识别特定的物体，例如，交通信号、车道标记、可能与车辆的行驶路径相交的移动对象等。但是，3D点云的分析可能需要大量计算资源来为这些应用实时执行。

发明内容

本公开提供了用于分析lidar数据的系统和方法。例如，可以以允许重建直线图像的特定方式获得lidar数据，可以在图像之间对该直线图像应用图像处理。例如，可以使用基于内核的图像处理技术。这样的处理技术可以使用相邻的lidar和/或相关的颜色像素来调整与lidar信号相关的各种值。lidar和颜色像素的这种图像处理可以由专用电路执行，该电路可以在同一集成电路上。

在一些实施例中，lidar像素可以彼此相关。例如，分类技术可以将lidar和/或相关联的颜色像素识别为对应于同一对象。分类可以由人工智能(AI)协处理器执行。图像处理技术和分类技术可以组合成单个系统。

下文详细描述了本公开的这些和其它实施例。例如，其它实施例针对与本文所描述的方法相关联的系统、设备和计算机可读介质。

可以参考以下详细描述和附图来更好地了解本公开实施例的性质和优点。

附图说明

图1A和1B示出根据本公开实施例的汽车光测距装置，在本文中也称为LIDAR系统。

图2示出用于实施各种实施例的示例性lidar装置的框图。

图3说明可以通过实施例改进的典型lidar系统的操作。

图4示出根据本公开实施例的用于光测距系统的光传输和检测过程的说明性实例。

图5示出根据本公开实施例的传感器阵列和相关联电子件的各个级。

图6示出根据本公开实施例的直方图。

图7示出根据本公开实施例的用于选定像素的多个脉冲串上的直方图的累积。

图8示出根据本公开实施例的用于将匹配滤波器应用于原始直方图的一系列位置。