[发明专利]精确选择测距周期的脉冲式激光雷达跨周期测距方法

权利要求书

1.精确选择测距周期的脉冲式激光雷达跨周期测距方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：调制激光脉冲发射时间，利用激光雷达发射信号，得到一组对应不同测距周期的测距值序列的回波信号；

步骤2：对各周期的测距值序列构建差分序列，计算相邻点的测距差，得到不同周期的测距差值序列；

步骤3：计算各周期的测距差值序列的均值、标准差，剔除与均值偏差大的异常值；

步骤4：计算各周期剔除异常值后测距差值序列的噪声能量，比较并选出噪声能量最小时对应的周期作为测距周期，计算距离值。

2.根据权利要求1所述的精确选择测距周期的脉冲式激光雷达跨周期测距方法，其特征在于，步骤5：计算选出的测距周期的置信度，若计算得到的置信度大于阈值，则步骤4选出的测距周期可靠；否则，丢弃该组回波信号，进行下一组回波信号的测距周期计算。

3.根据权利要求2所述的精确选择测距周期的脉冲式激光雷达跨周期测距方法，其特征在于，步骤3中，所述剔除与均值偏差大的异常值，包括以下过程：

1)计算第z个测距周期对应的测距差值序列的均值m_z和标准差stdv_z；

测距值序列R_z＝{r₁,r₂,r₃,…,r_n}，其中r_i,i＝1,2,…,n表示第i个回波信号，测距差值序列ΔR_z＝{d₁,d₂,…,d_n-1}，相邻点的测距差值d_j＝r_j+1-r_j，j＝1,2,…,n-1；

均值标准差

2)计算测距差值序列的测距差值d_i与均值m_z的差的绝对值Δd_i，Δd_i＝|d_i-m_z|，将与均值的差大于3倍标准差的测距差值列为异常值，异常值集合s＝{d_i|Δd_i＞3stdv_z}，将异常值从测距差值序列中剔除。

4.根据权利要求3所述的精确选择测距周期的脉冲式激光雷达跨周期测距方法，其特征在于，步骤4中，所述计算剔除异常值的测距差值序列的噪声能量，噪声能量D的计算式如下

式中n'表示剔除异常值后测距差值序列的元素数量，n'＝n-|s|-1，|s|表示异常值的数量，m'_z表示剔除异常值后测距差值序列的均值，m'_z的计算式如下

5.根据权利要求4所述的精确选择测距周期的脉冲式激光雷达跨周期测距方法，其特征在于，步骤5中，所述计算选出的测距周期的置信度，测距周期的置信度E_z的计算式如下

D_min＝min{D_z|z＝1,2,...,N}

式中D_min表示所有周期下剔除异常值后最小的噪声能量；表示除最小值外其余周期下的噪声能量的平均值。

6.根据权利要求4所述的精确选择测距周期的脉冲式激光雷达跨周期测距方法，其特征在于，步骤5中，所述计算选出的测距周期的置信度，测距周期的置信度E_z的计算式如下

式中D_min表示所有周期下剔除异常值后最小的噪声能量；表示除最小值外其余周期下的噪声能量的平均值。