用于确定雪崩光电二极管的增益系数的方法和电子设备

技术领域

本公开涉及用于确定雪崩光电二极管(APD)的增益系数的方法和电子设备、存储介质、以及计算机程序产品。本公开还涉及包括APD的阵列的激光雷达以及包括激光雷达的车辆。

背景技术

激光雷达，又称为激光探测和测距系统(LiDAR或LADAR)，其通过向目标对象发射激光光束并接收从目标对象反射的光束来测量目标对象的位置、速度等信息。

激光雷达有着广泛的应用领域。例如，激光雷达被预期用于自主或半自主车辆中。又例如，激光雷达还被预期用于机器人设备中。

通常，APD的阵列被用作激光雷达的光电探测器。APD的增益系数(gain factor)是器件的一个重要参数，其表征了APD对光电流的放大倍数。更大的增益系数意味着更好的探测灵敏度。

发明内容

根据本公开的第一方面，提出了一种用于确定APD的增益系数的方法，该方法包括：接收APD的光电流曲线的数据，其中所接收的数据包括表示对APD施加的电压的电压数据以及表示从APD输出的光电流的光电流数据，光电流数据随着电压数据的改变而变化；基于所接收的数据，确定APD的开启电压；以及基于所确定的APD的开启电压，计算APD的增益系数，其中，基于所接收的数据确定APD的开启电压包括：从所接收的电压数据中选出落在预设范围内的电压数据，该预设范围是基于针对相同型号的多个APD预先确定的开启电压范围和击穿电压范围而确定的，以及针对所选出的电压数据，通过对相应的光电流数据求对数来对光电流数据进行转换，计算转换后的光电流数据相对于电压数据的导数，并且将与最大的导数值对应的电压数据确定为APD的开启电压。

根据本公开的第二方面，提出了一种激光雷达，包括：光源，被配置成发射光；扫描器，被配置成引导光以扫描目标对象；以及光接收器，被配置成检测由目标对象反射的光，该光接收器包括APD的阵列，其中，APD的阵列中的每个APD的增益系数是使用根据第一方面所述的方法而被确定的，从而能够基于每个APD的增益系数对所检测的光进行补偿以避免检测结果的失真。

根据本公开的第三方面，提出了一种车辆，包括：根据第二方面所述的激光雷达。

根据本公开的第四方面，提出了一种电子设备，包括：处理器；以及通信耦接到处理器并且存储计算机可读指令的存储器，所述计算机可读指令在由处理器执行时，使得电子设备执行根据第一方面所述的方法。

根据本公开的第五方面，提出了一种存储有计算机可读指令的非瞬态计算机可读存储介质，所述计算机可读指令在由电子设备的处理器执行时，使得电子设备执行根据第一方面所述的方法。

根据本公开的第六方面，提出了一种包括计算机可读指令的计算机程序产品，所述计算机可读指令在由电子设备的处理器执行时，使得电子设备执行根据第一方面所述的方法。

从参考附图的以下描述中，本公开其他特征和优点将变得清楚。

附图说明

并入说明书中并构成说明书的一部分的附图图示了本公开的实施例，并且与说明书一起用于解释本公开的原理而没有限制。在各图中，类似的标号用于表示类似的项目。

图1图示出根据本公开的一些实施例的示例性激光雷达，其可以应用本公开的技术。

图2是根据本公开一些实施例的用于确定APD的增益系数的示例性装置的框图。

图3是图示出根据本公开一些实施例的用于确定APD的增益系数的示例性方法的流程图。

图4图示出根据本公开的一些实施例的示例性的光电流曲线。

图5是图示出根据本公开一些实施例的用于确定APD的开启电压的示例性处理的流程图。

图6图示出根据本公开的一些实施例的集成了激光雷达的车辆的组成示意图。

图7图示出根据本公开的一些实施例的电子设备的配置框图。

具体实施方式

在以下详细描述中，阐述了许多具体细节以提供对所描述的示例性实施例的透彻理解。但是，对于本领域技术人员清楚的是，所描述的实施例可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下进行实践。在所描述的示例性实施例中，为了避免不必要地模糊本公开的概念，没有详细描述众所周知的结构或处理步骤。

下文所示的每个框图内的方框可以通过硬件、软件、固件或其任意组合来实现以实现本公开的原理。本领域技术人员应该理解的是，每个框图中描述的方框可以被组合或分成子框来实现本公开的原理。

本公开中呈现的方法的步骤旨在是说明性的。在一些实施例中，该方法可以用未描述的一个或多个附加步骤来完成和/或在没有所讨论的一个或多个步骤的情况下完成。此外，方法的步骤被图示和描述的顺序并不旨在是限制性的。

图1图示出一种示例性的激光雷达100，其可以应用本公开的技术。激光雷达100可以包括光源102、扫描器104、光接收器106和控制器108。光源102发射用于对目标对象120进行扫描的发射光束。光源102可以是激光器，例如固态激光器(诸如垂直腔面发射激光器(VCSEL)或外腔半导体激光器(ECDL))、激光器二极管、光纤激光器。光源102也可以包括LED。光源102可以发射脉冲光。光源的工作波长可以是650nm至1150nm、800nm至1000nm、850nm至950nm或者1300nm至1600nm。在一个或多个实施例中，光源102还可以包括与光源102光学耦接的光学组件，用于对光源102发出的光束进行准直或聚焦。

扫描器104用于使来自光源102的发射光束的方向发生偏转，以对目标对象120进行扫描，实现更宽的发射视场或扫描视场。扫描器104可以是由任意数量的驱动器驱动的任意数量的光学镜子。例如，扫描器104可以包括平面反射镜、棱镜、机械振镜、偏振光栅、光学相控阵(OPA)、微机电系统(MEMS)振镜。对于MEMS振镜，反射镜面在静电/压电/电磁驱动下在一维或二维方向上发生旋转或平移。在驱动器的驱动下，扫描器104将来自光源的光束引导至视场内的各个位置，以实现对视场内目标对象120的扫描。

光束从目标对象120反射后，一部分反射光返回到激光雷达100，并由光接收器106接收。光接收器106接收并检测来自目标对象120的反射光的一部分并产生对应的电信号。光接收器可以包括接收单元和相关联的接收电路。每个接收电路可以用于处理相应的接收单元的输出电信号。接收单元包括各种形式的光电探测器或光电探测器一维或二维阵列，相应地，接收电路可以为一个电路或多个电路的阵列。光电探测器测量反射光的功率、相位或时间特性，并产生相应的电流输出。光电探测器可以是APD、单光子雪崩二极管(SPAD)、PN型光电二极管或PIN型光电二极管。

控制器108与光源102、扫描器104和光接收器106中的一个或多个通信耦接。控制器108可以控制光源102是否以及何时发射光束。控制器108可以控制扫描器104将光束扫描至具体的位置。控制器108可以处理和分析由光接收器输出的电信号，以最终确定目标对象120的位置、速度等特征。控制器108可以包括集成电路(IC)、专用集成电路(ASIC)、微芯片、微控制器、中央处理器、图形处理单元(GPU)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其它适合执行指令或实现逻辑操作的电路。由控制器108执行的指令可以被预加载到集成或单独的存储器(未示出)中。存储器可以存储用于光源102、扫描器104或光接收器106的配置数据或命令。存储器也可以存储从光接收器106输出的电信号或者基于输出电信号的分析结果。存储器可以包括随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘、光盘、磁盘、闪存存储器或其它易失性或非易失性存储器等。控制器108可以包括单个或多个处理电路。在多个处理电路的情况下，各处理电路可以具有相同或不同的构造，彼此间通过电、磁、光、声、机械等方式交互或者协同操作。

在一个或多个实施例中，激光雷达100还可以包括发射透镜110。发射透镜110可以用于对由光源102发射并由扫描器104转向的光束进行扩束。发射透镜110可以包括衍射光学元件(DOE)，用于对光束进行整形、分离或扩散。发射透镜110可以单独存在，也可以集成到其它部件(例如扫描器104或光源102)中。发射透镜110在从光源到目标对象的发射光路中的位置不限于图1中所示，而是可以变更到其它位置。例如，发射透镜可以被布置在光源102和扫描器104之间，这样光源102发出的光束先经过发射透镜扩束后再被扫描器转向。

在一个或多个实施例中，激光雷达100还可以包括接收透镜112。接收透镜112在发射光从目标对象120到光接收器106的接收路径上位于光接收器106之前。接收透镜112可以包括成像系统透镜，以使得反射光束的焦点在光电探测器或光电探测器阵列的探测表面的前方或后方或者正好位于探测表面之上。在一些情况下，代替作为单独的部件存在，接收透镜112也可以被集成到光接收器106中。

在一个或多个实施例中，激光雷达100还可以包括外壳114，用于将前述部件中的一个或多个包封在其中以进行保护。在一些实施例中，外壳114为不透明材料，并且外壳114上可以开设透明区域或窗口116以允许发射光束或反射光束通过。在另一些实施例中，外壳114自身为透明材料，由此允许发射光束或反射光束从任意位置通过。

在一些实施例中，激光雷达100可以包括同轴光学收发系统。同轴光学收发系统是指从光源102到目标对象120的发射路径与从目标对象120到光接收器106的接收路径至少部分重叠。例如，与图1所示不同，反射光束可以反向经由扫描器104后到达光接收器106。对于同轴光学收发系统而言，不仅发射光束的出射角度随扫描器偏转而变化，光接收器可接收到的光的接收角度也随扫描器偏转而同步变化，即，接收视场始终保持与发射光束的扫描范围相当。

在另一些实施例中，激光雷达100可以包括非同轴光学收发系统。非同轴光学收发系统是指从光源102到目标对象120的发射路径与从目标对象120到光接收器106的接收路径没有重叠部分。例如，如图1所示，反射光束并没有再经由扫描器104到达光接收器106。对于非同轴光学收发系统而言，尽管发射光束的出射角度随扫描器偏转而变化，但光接收器的总接收视场是固定的，并不随扫描器的偏转而变化。

如前所述，APD的增益系数是器件的一个重要参数。目前，APD的制造商在生产APD的过程中只是对整个批次中的小部分样品进行抽测，并将通过抽测而确定的增益系数作为整个批次的增益系数。实际上，APD的制造商并没有对整个批次的APD执行增益系数测量。然而，即使就同一晶圆上的APD而言，它们的增益系数也可能是存在差异的，这是因为APD的制造工艺所导致的。

在应用APD的阵列的情况下，比如在将APD的阵列应用于激光雷达的情况下，如果阵列中的各个APD的增益系数不同，那么会导致阵列的检测结果的失真。目前，为了确定APD的增益系数，首先绘制出光电流和电压的曲线关系图，然后通过人工观察光电流曲线的特殊拐点来确定APD的开启电压，最后根据APD的开启电压来计算APD的增益系数。人为确定APD的开启电压是耗时耗力的。

因此，希望提出一种能够自动地且批量地确定APD的增益系数的方法和电子设备。

在本公开中，APD的“开启电压”指当器件的大部分面积对光进行响应时所施加的电压。APD的开启电压对应于APD的单位增益点。

在本公开中，“源表”(source meter)指用于测量从APD输出的光电流的器件。在本公开中，源表还用于向APD施加步进电压。

以下参考图2-图5来介绍根据本公开的增益系数确定装置和方法。

图2是根据本公开一些实施例的示例性增益系数确定装置200的框图。如图2所示，增益系数确定装置200包括：接收部件210，被配置成接收APD的光电流曲线的数据；开启电压确定部件220，被配置成基于所接收的数据确定APD的开启电压；以及增益系数计算部件，被配置成基于所确定的APD的开启电压计算APD的增益系数。开启电压确定部件220进一步包括：选择部件222，被配置成从所接收的电压数据中选出落在预设范围内的电压数据，该预设范围是基于针对相同型号的多个APD预先确定的开启电压范围和击穿电压范围而确定的；跳变点排除部件224，被配置成从所选出的电压数据中去除与源表的一个或多个量程切换点对应的电压数据，该源表用于测量从APD输出的光电流；以及转换和斜率计算部件226，被配置成针对所选出的电压数据，通过对相应的光电流数据求对数来对光电流数据进行转换，计算转换后的光电流数据相对于电压数据的导数，并且将与最大的导数值对应的电压数据确定为APD的开启电压。

下文将进一步详细描述如图2所示的各部件的操作。

图3是图示出根据本公开一些实施例的示例性增益系数确定方法300的流程图。

方法300从步骤S310开始，在步骤S310处，接收部件210可以接收APD的光电流曲线的数据，其中所接收的数据包括表示对APD施加的电压的电压数据以及表示从APD输出的光电流的光电流数据，光电流数据随着电压数据的改变而变化。光电流曲线的数据可以是在将预设功率的光耦合到APD中并且向APD施加步进电压的情况下通过使用源表测量与步进电压对应的光电流而得到的。在本公开中，“步进电压”指从0V开始以预定步长(比如介于0.01V和0.5V之间的值)增大的电压。

图4图示出示例性的光电流曲线400。图4中示出了InGaAs APD的光电流曲线400。如图4中所示，横轴表示对APD施加的电压，更具体而言，表示对APD施加的反向偏压，纵轴表示从APD输出的光电流。在实际测量时，在将预设功率(比如-30dBm)的光耦合到APD中的情况下，通过源表向APD施加步进电压(比如从0V开始、以0.1V步长增大、直到45V为止的电压)，并且通过源表测量从APD输出的光电流。这样，能够得到多对电压-光电流数据。通过对多对电压-光电流数据进行拟合，能够得到光电流曲线400。应理解，在本公开中，“光电流曲线的数据”可以是包括多对电压-光电流数据的离散数据。

在图4中示出了可能在光电流曲线400上出现的5个典型拐点A-E。拐点A对应于在开始施加电压之后APD的小部分面积对光进行响应的点。拐点B对应于APD的大部分面积对光进行响应的点。拐点B就是APD的单位增益点。如前所述，与拐点B对应的电压就是APD的开启电压。拐点C表示由于APD的质量瑕疵导致的光电流波动。取决于APD的质量，可能存在一个或多个拐点C，也可能不存在拐点C。拐点D表示由于源表的量程切换导致的光电流跳变。在图4的例子中，源表的第一档的测试量程为0～100nA，第二档的测试量程为100nA～1μA。在这种情况下，存在一个量程切换点，即100nA。应理解，取决于源表的不同，可能存在一个或多个量程切换点，因此可能存在一个或多个拐点D。或者，在不存在量程切换点的情况下，不存在拐点D。拐点E对应于击穿电压。

如前所述，目前通过人工观察来识别拐点B，从而确定APD的开启电压。能够理解，人为确定APD的开启电压是耗时耗力的。并且，这使得批量确定APD的开启电压成为十分困难的任务。

在步骤S310处，接收部件210还可以接收针对相同型号的多个APD预先确定的开启电压范围和击穿电压范围。例如，可以接收通过针对相同型号的APD的少量样品进行抽测而得到的开启电压范围和击穿电压范围。稍后将介绍如何使用所接收的开启电压范围和击穿电压范围。这里的抽测例如可以是通过由人工观察多个相同型号的APD的光电流曲线从而确定多个开启电压和多个击穿电压来完成的。可替代地，也可以根据专家经验来预先确定相同型号的APD的开启电压范围和击穿电压范围。

接下来，方法300前进到步骤S320。在步骤S320处，开启电压确定部件220可以基于所接收的数据确定APD的开启电压。

图5示出了由部件220执行的示例性的开启电压确定处理500。

如图5所示，在步骤S322处，选择部件222可以从所接收的电压数据中选出落在预设范围内的电压数据，该预设范围是基于所接收的开启电压范围和击穿电压范围而确定的。

更具体而言，所述预设范围包括下限值和上限值，该下限值是根据预先确定的开启电压范围的最小值确定的，该上限值是根据预先确定的开启电压范围的最大值以及预先确定的击穿电压范围的最小值确定的。

假设预先确定的开启电压范围为5V～15V，并且预先确定的击穿电压范围为40V～45V。可以将下限值设置为开启电压范围的最小值的一半，即2.5V，并且可以将上限值设置为开启电压范围的最大值和击穿电压范围的最小值的平均值，即(15+40)/2＝27.5V。可替代地，可以将下限值设置为大于等于开启电压范围的最小值的一半并且小于该最小值的值，并且可以将上限值设置为大于等于前述平均值并且小于击穿电压范围的最小值的值。通过这样设置下限值和上限值，能够以较大概率排除掉光电流曲线上的前述拐点A和拐点E。

应理解，确定下限值和上限值的方法并不限于前述方法。可以采用其他方法来设置下限值和上限值，只要能够以较大概率排除掉与最初出现的拐点A以及对应于击穿电压的拐点E对应的电压数据即可。

接下来，处理500前进到步骤S324。在步骤S324处，跳变点排除部件224可以从由部件222选出的电压数据中去除与源表的一个或多个量程切换点对应的电压数据。

具体而言，以在图4中示出的光电流曲线400为例，在源表的量程切换点为100nA的情况下，可以去除以下电压数据：与光电流曲线400上的对应于100nA的光电流的点相邻的两个电压数据。可替代地，可以去除以下电压数据：在光电流曲线400上的对应于100nA的光电流的点附近的两个或更多个电压数据。

通过在步骤S324处排除掉光电流曲线上的前述拐点D，能够在后续步骤中更准确地确定对应于开启电压的拐点B。然而，应理解，步骤S324是可选的步骤。即使在不执行步骤S324的情况下，通常也能够准确地确定对应于开启电压的拐点B。

接下来，处理500前进到步骤S326。在步骤S326处，转换和斜率计算部件226可以针对由部件222或者部件224选出的电压数据，通过对相应的光电流数据求对数来对光电流数据进行转换，计算转换后的光电流数据相对于电压数据的导数，并且将与最大的导数值对应的电压数据确定为APD的开启电压。

具体而言，部件226可以针对由部件222选出的或者进一步地由部件224排除了与跳变点对应的电压数据的电压数据(以下称作目标电压数据)执行转换处理以及斜率计算处理。更具体而言，部件226可以针对目标电压数据以及与目标电压数据对应的光电流数据(以下称作目标光电流数据)执行转换处理以及斜率计算处理。

在转换处理中，部件226对目标光电流数据求对数。可以对目标光电流数据求以10为底的对数。可替代地，可以对目标光电流数据求以2、3、或者e为底的对数。

应理解，在转换之前的原始光电流数据的变化范围通常超过六七个数量级，因此原始光电流数据较难处理。经过转换后的光电流数据的变化范围大幅减小(在求以10为底的对数的情况下，变化范围能够减小到一个数量级)，因此转换后的光电流数据变得易于处理，同时保留了重要的数值变化趋势的信息。换言之，处理转换后的光电流数据所需的计算量会是小的。

在斜率计算处理中，部件226计算转换后的光电流数据相对于电压数据的导数。假设目标电压数据被记作a

其中d

也就是说，针对每个目标电压数据，会计算得到一个对应的导数值。

应理解，这里给出的计算导数的方法仅是示例性的。可以使用本领域已知的其他方法来计算转换后的光电流数据相对于电压数据的导数。本公开对此不做限制。

最后，部件226将与最大的导数值对应的电压数据(单个电压数据)确定为APD的开启电压。再次参见图4，容易理解，在排除掉拐点A、E、D的情况下，拐点B对应于光电流曲线400上的斜率最大的点。

部件226可以直接将与最大的导数值对应的电压数据(或电压值)确定为APD的开启电压。可替代地，部件226可以将与最大的导数值对应的电压数据跟预设值的和确定为APD的开启电压，该预设值可以是大于等于1伏特且小于等于3伏特的值。例如，部件226可以将与最大的导数值对应的电压数据加上1V(或者2V)后确定为APD的开启电压。通过添加此预设值，使得最终确定的开启电压落在拐点B之后的曲线开始变平坦的区域内，因此最终确定的开启电压更加稳定和准确。

接下来，方法300前进到步骤S330。在步骤S330处，增益系数计算部件230基于所确定的APD的开启电压计算APD的增益系数。

首先，部件230确定APD的击穿电压，并且确定与APD的击穿电压相关的目标电压。

部件230可以通过参考光电流曲线400来确定击穿电压Vbr。更具体而言，部件230可以找到与100μA的光电流对应的电压数据并将其用作击穿电压Vbr。可替代地，部件230也可以通过分析APD的暗电流数据来确定击穿电压Vbr。可以采用任意已知的方法来确定击穿电压，本公开对此不做限制。

部件230可以通过下式(2)来确定与击穿电压Vbr相关的目标电压Vbias：

Vbias＝n×Vbr (2)

其中n是常数，n通常大于等于0.7并且小于等于0.95。应理解，这里的目标电压对应于APD的工作电压。

其次，接收部件210接收APD的在开启电压处的暗电流数据以及在目标电压处的暗电流数据。这些暗电流数据是在无光条件下向APD施加开启电压和目标电压的情况下通过使用源表测量与所施加的电压对应的暗电流而得到的。用于暗电流测量的测量参数(比如工频周期数NPLC等)可以与用于生成光电流曲线400的测量参数相同。接收部件210可以从源表接收这些暗电流数据。

最后，部件230可以基于APD的在开启电压处的光电流数据和暗电流数据以及APD的在目标电压处的光电流数据和暗电流数据，计算APD的增益系数。APD的在开启电压和目标电压处的光电流数据可以通过参考光电流曲线400来确定。具体而言，部件230可以根据下式(3)计算APD的增益系数Gain：

Gain＝(Ip2-Id2)/(Ip1-Id1) (3)，

其中Ip1和Ip2分别表示APD的在开启电压和目标电压处的光电流数据，Id1和Id2分别表示APD的在开启电压和目标电压处的暗电流数据。

此外，可以重复步骤S330的前述操作，从而针对多个目标电压确定增益系数，并关联地保存目标电压和相应的增益系数。

以下介绍计算APD的增益系数的另一种替代方案。在此方案中，同样首先确定击穿电压和目标电压。其次，在确定计算增益系数所需的电流数据Ip1和Ip2以及Id1和Id2时，与前一方案不同地，接收部件210接收通过使用源表以预定工频周期数(NPLC)重新测量的这些数据，该预定NPLC比在测量光电流曲线400的数据时使用的NPLC大。最后，部件230使用重新测量的电流数据，根据式子(3)计算增益系数。应理解，NPLC指示出测量每个电流数据的时长。更大的NPLC意味着更长的测量时间，即意味着更高的测量精度。通过以更高精度重新测量前述电流数据Ip1和Ip2以及Id1和Id2，能够进一步提高计算出的增益系数的精度。

以上介绍了根据本公开的增益系数确定装置和方法。能够理解，根据本公开的增益系数确定方法，能够自动地确定APD的增益系数，而不需要人的参与。同时，确定APD的增益系数所需的计算量是小的，因此能够实现高的计算速度。这使得自动地批量确定APD的增益系数成为可能。进一步地，考虑激光雷达采用APD的阵列作为光电探测器的情况，在能够确定每个APD的增益系数的情况下，能够基于每个APD的增益系数对所检测的光进行补偿以避免检测结果的失真。更具体而言，可以根据每个APD的增益系数，对其光电流数据乘以相对应的系数，从而使得各个APD对所检测的光放大基本上相同的倍数。这对于激光雷达而言是十分有意义的。

应理解，在图4中示出了InGaAs APD的光电流曲线。然而，本公开不限于此。本公开的增益系数确定方法适用于各种类型的APD，比如硅基APD等等。

以下，为了帮助理解本公开，介绍开启电压确定处理的一个具体示例。应理解，该具体示例仅是示例性的，而非意欲限制本公开的保护范围。

该处理示例包括如下7个步骤。这些步骤例如可以由电子设备的计算机来执行。电子设备例如可以是APD自动测试机。

步骤1：根据接收的APD的光电流曲线的数据，建立表格。参见下表1。在表1中，Index列是索引列，方便查找所在行。A列存放所接收的电压数据a

步骤2：对B列数据求对数，从而得到C列数据。所使用的公式为：c

步骤3：对C列数据求导数，从而得到D列数据。所使用的公式为：

步骤4：将D列数据复制到E列，然后从A列中找到其中电压小于U

步骤5：在B列中找到电流值满足b

步骤6：在E列数据中找到最大值所在的行k。

步骤7：找到行k中的A列数据─即电压值a

表1

在如上所述的具体示例中，针对所接收的全部的电压数据执行转换处理和斜率计算处理，并且在将与最大的导数值对应的电压数据确定为开启电压之前，排除掉小于下限值的电压数据、大于上限值的电压数据、以及对应于量程跳变点的电压数据。应理解，这与首先排除掉这些电压数据然后执行转换处理和斜率计算处理的方案属于等同的方案。换言之，排除掉小于下限值的电压数据、大于上限值的电压数据、以及对应于量程跳变点的电压数据的操作只要发生在将与最大的导数值对应的电压数据确定为开启电压之前即可，而不是必须发生在转换处理和斜率计算处理之前。

图6图示出根据本公开的实施例的集成了激光雷达的车辆600的组成示意图。车辆600至少可以包括激光雷达602、车辆控制器604和机动系统606。激光雷达602可以使用图1中的激光雷达100实现。相应地，光源612、扫描器614、光接收器616和控制器618分别与激光雷达100的光源102、扫描器104、光接收器106和控制器108对应。不同之处在于，车辆控制器604可以通过控制器618与光源612、扫描器614和光接收器616通信耦接。在另一些实施例中，车辆控制器604也可以直接与光源612、扫描器614和光接收器616通信耦接。在一些实施例中，激光雷达602可以不包括控制器618。机动系统606可以包括动力子系统、制动子系统和转向子系统等。车辆控制器604可以根据激光雷达602的探测结果调整机动系统606。

此外，根据本公开的实施例的增益系数确定方法也可以以计算机可读指令的形式在电子设备中被实现。

图7示出了根据本公开的实施例的电子设备700的配置框图。电子设备700可以用于执行根据本公开的实施例的增益系数确定方法，例如方法300。电子设备700可为任何类型的通用或专用计算设备，诸如台式计算机、膝上型计算机、服务器、大型计算机、基于云的计算机、平板计算机、可穿戴设备、车辆电子装置等。如图7所示，电子设备700包括输入输出(Input/Output,I/O)接口701、通信接口702、存储器704和处理器703。

I/O接口701是可以从用户接收输入和/或向用户提供输出的组件的集合。I/O接口701可以包括但不限于按钮、键盘、小键盘、LCD显示器、LED显示器或其它类似的显示设备，包括具有触摸屏能力使得能够进行用户和电子设备之间的交互的显示设备。

通信接口702可以包括各种适配器以及以软件和/或硬件实现的电路系统，以便能够使用有线或无线协议与激光雷达通信。有线协议例如是串口协议、并口协议、以太网协议、USB协议或其它有线通信协议中的任何一种或多种。无线协议例如是任何IEEE802.11Wi-Fi协议、蜂窝网络通信协议等。

存储器704包括单个存储器或一个或多个存储器或存储位置，包括但不限于随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、EPROM、EEPROM、闪存、FPGA的逻辑块、硬盘或存储器层次结构的任何其他各层。存储器704可以用于存储任何类型的指令、软件或算法，包括用于控制电子设备700的一般功能和操作的指令705。

处理器703控制电子设备700的一般操作。处理器703可以包括但不限于CPU、硬件微处理器、硬件处理器、多核处理器、单核处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、DSP或其他类似的处理设备，能够执行根据本公开中描述的实施例的用于控制电子设备700的操作和功能的任何类型的指令、算法或软件。处理器703可以是在计算系统中执行功能的数字电路系统、模拟电路系统或混合信号(模拟和数字的组合)电路系统的各种实现。处理器703可以包括例如诸如集成电路(IC)、单独处理器核心的部分或电路、整个处理器核心、单独的处理器、诸如现场可编程门阵列(FPGA)的可编程硬件设备、和/或包括多个处理器的系统。

可以使用内部总线706来建立电子设备700的组件之间的通信。

可以将根据本公开的增益系数确定方法以计算机可读指令的形式存储在电子设备700的存储器704上。处理器703通过读取所存储的计算机可读指令来实施增益系数确定方法。上述装置200的部件可以通过处理器703读取并执行指令705来实现。更具体地，接收部件210可以例如由处理器703在执行步骤S310的指令时实现。开启电压确定部件220可以例如由处理器703在执行步骤S320的指令时实现。增益系数计算部件230可以例如由处理器703在执行步骤S330的指令时实现。进一步地，选择部件222可以例如由处理器703在执行步骤S322的指令时实现。跳变点排除部件224可以例如由处理器703在执行步骤S324的指令时实现。转换和斜率计算部件226可以例如由处理器703在执行步骤S326的指令时实现。

尽管使用特定组件来描述电子设备700，但是在替选实施例中，电子设备700中可以存在不同的组件。例如，电子设备700可以包括一个或多个附加处理器、存储器、通信接口和/或I/O接口。另外，电子设备700中可能不存在组件的一个或多个。另外，尽管在图7中示出单独的组件，但是在一些实施例中，给定组件的一些或全部可以集成到电子设备700中的其他组件中的一个或多个中。

本公开可以被实现为装置、系统、集成电路和非瞬时性计算机可读介质上的计算机程序或程序产品的任何组合。

应当理解，根据本公开实施例的计算机可读存储介质或程序产品中的计算机可执行指令可以被配置成执行与上述装置和方法实施例相应的操作。当参考上述装置和方法实施例时，计算机可读存储介质或程序产品的实施例对于本领域技术人员而言是明晰的，因此不再重复描述。用于承载或包括上述计算机可执行指令的计算机可读存储介质和程序产品也落在本公开的范围内。这样的存储介质可以包括但不限于软盘、光盘、磁光盘、存储卡、存储棒等等。

另外，应当理解，上述系列处理和设备也可以通过软件和/或固件实现。在通过软件和/或固件实现的情况下，在相关设备的存储介质存储构成相应软件的相应程序，当所述程序被执行时，能够执行各种功能。

已经这样描述了本公开，清楚的是，本公开可以以许多种方式变化。这些变化不被视为背离了本公开的精神和范围，而是对于本领域技术人员而言显而易见的所有这种修改意欲被包括在以下权利要求的范围中。