一种自适应超声物体检测方法、系统、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及超声波检测技术领域，尤其涉及一种自适应超声物体检测方法、系统、设备及存储介质。


背景技术：

2.红外漫反射式物体检测装置内部安装有红外线发射管和红外接收管，不仅能对外发出红外线，还能接收外部物体反射回来的红外线，其应用非常广泛。
3.但是，由于其存在的缺陷导致其不能适用于多种场景，这些缺陷包括：
4.(1)在户外环境中使用较困难；由于中午户外的太阳光照度比较容易达到2*105lux，其中的红外光部分的照度比起常见的红外漫反射式检测装置的红外光源的照度高出1～3个数量级，导致探测装置根本无法从如此强烈的环境光中分辨出待检物体反射回来的自身红外光源发出的探测光束，使其无法正常工作。
5.(2)无法在烟尘较浓的场合下使用；漫反射式物体检测装置依靠外部反射来检测物体，当环境中的烟尘比较浓时，探测光束会被烟尘中微粒反射导致检测装置出现频繁误报。
6.(3)对待测物体的颜色和背景有特定要求；当待测物品是玻璃等反射率特别低的透明材质或者是和背景反射率几乎相同材质时漫反射式物体检测装置将很难从背景中将待检测物品分离，从而出现漏检问题。


技术实现要素：

7.本发明提供一种自适应超声物体检测方法、系统、设备及存储介质，解决的技术问题是，现有的红外漫反射式物体检测装置存在于户外环境中使用较困难，且对待测物体的颜色和背景有特定要求，无法在烟尘较浓的场合下使用的缺陷。
8.为解决以上技术问题，本发明提供了一种自适应超声物体检测方法、系统、设备及存储介质。
9.第一方面，本发明提供了一种自适应超声物体检测方法，所述方法基于超声检测装置，所述超声检测装置包括温度传感器以及设置于一侧的若干超声波发射器和超声波接收器，所述方法包括以下步骤：
10.根据待测物体与超声检测装置之间的距离，设置每个超声波接收器的有效探测距离；
11.在任一检测轮数，依次选取一超声波发射器并驱动其发射出若干周期个超声波；
12.放大超声波接收器接收到的超声回波信号，同时测量、记录所述超声回波信号距离超声发射器发射超声波之间的时间差值，根据所述时间差值得到回声时间矩阵；
13.通过温度传感器检测环境温度数据，并根据预先存储的声速表查找与所述环境温度数据对应的声速；
14.根据所述回声时间矩阵以及所述声速，得到第一距离矩阵；
15.根据所述第一距离矩阵以及预先获取的标准距离矩阵，得到第二距离矩阵；
16.根据所述第二距离矩阵以及预设距离阈值判断是否检测到物体；
17.其中，所述回声时间为超声波从发射到接收的时间。
18.在进一步的实施方案中，所述根据所述第二距离矩阵以及预设距离阈值判断是否检测到物体的步骤，包括：
19.当所述检测轮数等于1时，检测所述第一距离矩阵中的无效值，并将所述第二距离矩阵中与所述无效值对应位置上的元素置为0，得到第三距离矩阵，判断所述第三距离矩阵中是否存在大于预设距离阈值的元素，若存在，则判定检测到物体；
20.当所述检测轮数大于1时，在每轮检测中，检测所述第一距离矩阵中的无效值，并将所述第二距离矩阵中与所述无效值对应位置上的元素置为0，得到第三距离矩阵，经检测轮数后，得到若干与所述检测轮数的数量相等的第三距离矩阵，判断所有所述第三距离矩阵中是否均存在大于预设距离阈值的元素，若是，则判定检测到物体。
21.在进一步的实施方案中，所述检测所述第一距离矩阵中的无效值的步骤包括：
22.判断所述第一距离矩阵中每个元素的值是否大于对应超声波接收器的有效探测距离，若检测到某一元素的值大于对应超声波接收器的有效探测距离，则将此元素设置为无效值。
23.在进一步的实施方案中，所述根据所述第二距离矩阵以及预设距离阈值判断是否检测到物体的步骤，具体为：
24.当所述检测轮数等于1时，判断所述第二距离矩阵是否至少存在预设数量个元素的值大于预设距离阈值，若存在，则判定检测到物体。
25.在进一步的实施方案中，所述标准距离矩阵的获取步骤包括：
26.根据待测物体与超声检测装置之间的距离，设置每个超声波接收器的有效探测距离；
27.设置初始轮数，并在任一初始轮数中，依次选取一超声波发射器发射超声波，同时驱动所有超声波接收器接收有效探测距离内反射的超声波并记录超声波的回声时间，直至遍历至最后一个超声波发射器，得到初始回声时间矩阵，重复此步骤，直至达到初始轮数，得到若干与所述初始轮数的数量相等的初始回声时间矩阵；
28.计算所有所述初始回声时间矩阵对应位置上的元素的平均值，得到平均回声时间矩阵；
29.通过温度传感器检测初始环境温度数据，并根据预先存储的声速表查找与所述初始环境温度数据对应的初始声速；
30.将所述平均回声时间矩阵和所述初始声速相乘，得到标准距离矩阵。
31.第二方面，本发明提供了一种自适应超声物体检测系统，所述系统包括超声检测装置，所述超声检测装置包括温度传感器以及设置于一侧的若干超声波发射器和超声波接收器，所述系统还包括：
32.距离设置模块，用于根据待测物体与超声检测装置之间的距离，设置每个超声波接收器的有效探测距离；
33.超声驱动模块，用于在任一检测轮数，依次选取一超声波发射器并驱动其发射出若干周期个超声波；
34.超声接收模块，用于放大超声波接收器接收到的超声回波信号，同时测量、记录所述超声回波信号距离超声发射器发射超声波之间的时间差值；
35.数据获取模块，用于通过温度传感器检测环境温度数据，并根据预先存储的声速表查找与所述环境温度数据对应的声速；
36.数据处理模块，用于根据所述回声时间矩阵以及所述声速，得到第一距离矩阵，根据所述第一距离矩阵以及预先获取的标准距离矩阵，得到第二距离矩阵；
37.数据分析模块，用于根据所述第二距离矩阵以及预设距离阈值判断是否检测到物体；
38.其中，所述回声时间为超声波从发射到接收的时间。
39.在进一步的实施方案中，所述数据分析模块具体为：
40.当所述检测轮数等于1时，检测所述第一距离矩阵中的无效值，并将所述第二距离矩阵中与所述无效值对应位置上的元素置为0，得到第三距离矩阵，判断所述第三距离矩阵中是否存在大于预设距离阈值的元素，若存在，则判定检测到物体；
41.当所述检测轮数大于1时，在每轮检测中，检测所述第一距离矩阵中的无效值，并将所述第二距离矩阵中与所述无效值对应位置上的元素置为0，得到第三距离矩阵，经检测轮数后，得到若干与所述检测轮数的数量相等的第三距离矩阵，判断所有所述第三距离矩阵中是否均存在大于预设距离阈值的元素，若是，则判定检测到物体。
42.在进一步的实施方案中，所述数据分析模块，具体为：
43.当所述检测轮数等于1时，判断所述第二距离矩阵是否至少存在预设数量个元素的值大于预设距离阈值，若存在，则判定检测到物体。
44.第三方面，本发明还提供了一种计算机设备，包括处理器和存储器，所述处理器与所述存储器相连，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以使得所述计算机设备执行实现上述方法的步骤。
45.第四方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
46.本发明提供了一种自适应超声物体检测方法、系统、设备及存储介质，所述方法利用多个超声波发射器发送的超声波作为控制信号对待测物体进行自动检测和数据处理，减少了检测过程中的人工干预，本实施例利用多个超声波发射器和超声波接收器发送和接收，能够适应各种环境状态，实现了非接触式物体探测的技术方案；与现有技术相比，该方法在有效探测距离内进行检测，能够避免有效探测距离之外的物体对检测结果的干扰，降低误触发率，且具有精度高、检测效率高、操作方便、适用范围广的优点。
附图说明
47.图1是本发明实施例提供的一种自适应超声物体检测方法流程示意图；
48.图2是本发明实施例提供的超声波发射和接收示意图；
49.图3是本发明实施例提供的一种自适应超声物体检测系统框图；
50.图4是本发明实施例提供的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
51.下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本发明的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制，因为在不脱离本发明精神和范围基础上，可以对本发明进行许多改变。
52.参考图1，本发明实施例提供了一种自适应超声物体检测方法，如图1所示，该方法基于超声波物体超声检测装置，所述超声检测装置包括温度传感器以及设置于一侧的若干超声波发射器和超声波接收器，所述方法包括以下步骤：
53.s1.根据待测物体与超声检测装置之间的距离，设置每个超声波接收器的有效探测距离。
54.在本实施例中，所述超声检测装置内安装有设置于一侧的多个超声波发射器和超声波接收器，所述超声波发射器和所述超声波接收器可设置为收发一体的探测器，也可设置为收发分体的探测器，当所述超声波发射器和所述超声波接收器设置为收发分体的探测器时，所述超声波发射器的个数m和所述超声波接收器的个数n可设置为相同数量，也可设置为不同数量。
55.本实施例以实际安装环境中待测物体和超声检测装置实际距离为依据再增加适量裕度后作为有效探测距离，通过所述超声检测装置上的按键或者外部输入设备对每个超声波接收器的有效探测距离进行设定，并将设定的所述有效探测距离数值存储在所述超声检测装置中的非易失性存储器内，其中，所述外部输入设备包括电脑和手机；本实施例通过设定每个超声波接收器的有效探测距离能够避免由于有效探测距离以外的物体移动导致的检测装置出现误报的情况，需要说明的是，在本实施例中，所述每个超声波接收器的有效探测距离可以相同，也可以不同，本领域技术人员可以根据具体实施情况调整。
56.在本实施例中，所述超声检测装置设置有自学习功能，在自学习过程中，超声检测装置能够预先检测有效探测距离内存在的其它物体位置，并将其位置存储在非易失性存储器内，在后续检测待测物体过程中，所述超声检测装置能够自动忽略这些物体，从而减少检测的误识率。
57.s2.在任一检测轮数，依次选取一超声波发射器并驱动其发射出若干周期个超声波。
58.s3.放大超声波接收器接收到的超声回波信号，同时测量、记录所述超声回波信号距离超声发射器发射超声波之间的时间差值，根据所述时间差值得到回声时间矩阵。
59.如图2所示，所述超声检测装置从第一个超声波发射器开始，依次驱动第k个超声波发射器发射超声波，其中，k的取值范围为[1，m]；所述超声波发射器每次发射的时间都比较短暂，发射完成后，超声检测装置同时启动所有的超声波接收器进行工作，每个超声波接收器独立接收被待测物体反射回来的超声波，并将超声波从发射到接收的时间作为回声时间，接收完成后，超声检测装置将驱动下一个超声波发射器发射超声波，并启动所有超声波接收器进行接收，重复上述步骤，直至所有超声波发射器均发射过一次超声波，得到回声时间矩阵t
mn
，至此，超声检测装置完成一轮检测。
[0060]
在本实施例中，所述回声时间矩阵中每列元素的值表示在第k个超声波发射器发射超声波时，每个超声波接收器记录的回声时间。
[0061]
s4.通过温度传感器检测环境温度数据，并根据预先存储的声速表查找与所述环
境温度数据对应的声速。
[0062]
s5.根据所述回声时间矩阵以及所述声速，得到第一距离矩阵，根据所述第一距离矩阵以及预先获取的标准距离矩阵，得到第二距离矩阵。
[0063]
在一个实施例中，本实施例将所述声速与所述回声时间矩阵相乘，得到第一距离矩阵；本实施例通过多个超声波接收器同时接收经待测物体反射后的超声波，保证了数据处理的准确性，有效提高了对待测物体检测的准确率。
[0064]
在一个实施例中，所述标准距离矩阵的获取步骤包括：
[0065]
根据待测物体与超声检测装置之间的距离，设置每个超声波接收器的有效探测距离；
[0066]
设置初始轮数，并在任一初始轮数中，依次选取一超声波发射器发射超声波，同时驱动所有超声波接收器接收在其有效探测距离内反射的超声波并记录超声波的回声时间，直至遍历至最后一个超声波发射器，得到初始回声时间矩阵，重复此步骤，直至达到初始轮数，得到若干与所述初始轮数的数量相等的初始回声时间矩阵；
[0067]
计算所有所述初始回声时间矩阵对应位置上的元素的平均值，得到平均回声时间矩阵；
[0068]
通过温度传感器检测初始环境温度数据，并根据预先存储的声速表查找与所述初始环境温度数据对应的初始声速；
[0069]
将所述平均回声时间矩阵和所述初始声速相乘，得到标准距离矩阵。
[0070]
在得到所述标准距离矩阵后，本实施例将所述标准距离矩阵存储至超声检测装置中的非易失性存储器，便于后续的使用。
[0071]
s6.根据所述第二距离矩阵以及预设距离阈值判断是否检测到物体。
[0072]
在一个实施例中，所述根据所述第二距离矩阵以及预设的距离阈值判断是否检测到物体的步骤包括：
[0073]
当所述检测轮数等于1时，检测所述第一距离矩阵中的无效值，并将所述第二距离矩阵中与所述无效值对应位置上的元素置为0，得到第三距离矩阵，判断所述第三距离矩阵是否存在大于预设的距离阈值的元素，若存在，则判定检测到物体；
[0074]
当所述检测轮数大于1时，在每轮检测时，检测所述第一距离矩阵中的无效值，并将所述第二距离矩阵中与所述无效值对应位置上的元素置为0，得到第三距离矩阵，经检测轮数后，得到若干与所述检测轮数的数量相等的第三距离矩阵，判断所有所述第三距离矩阵是否均存在大于预设的距离阈值的元素，若是，则判定检测到物体。
[0075]
本实施例通过设置多轮检测，并对多轮检测到的第三距离矩阵进行判断可以减少检测误差，避免由于其它干扰因素的出现造成误判。
[0076]
在本实施例中，所述检测所述第一距离矩阵中的无效值的步骤包括：
[0077]
判断所述第一距离矩阵中每个元素的值是否大于对应超声波接收器的有效探测距离，若检测到某一元素的值大于对应的有效探测距离，则将此元素设置为无效值。
[0078]
在另一个实施例中，所述根据所述第二距离矩阵以及预设距离阈值判断是否检测到物体的步骤，具体为：
[0079]
当所述检测轮数等于1时，判断所述第二距离矩阵是否至少存在预设数量个元素的值大于预设距离阈值，若存在，则判定检测到物体。
[0080]
在本实施例中，当所述检测轮数等于1时，本实施例通过设置多个元素在满足大于预设距离阈值时，判定超声检测装置检测到待测物体，相比于仅检测到一个元素大于预设距离阈值，本实施例提供的检测方法可靠性更高。在上述实施例中，讨论的是比较简单的应用情况，超声检测装置在有效探测距离内只记录和分析距离发射器发出超声波后接收器接收到的第1次回声时间，在常见的空旷环境中这种简单的检测方法已经可以得到较好的检测效果。在另一个实施例中，当被测环境存在障碍物，且障碍物比待测物体更靠近超声检测装置时，障碍物反射的超声回波会比待测物体更早到达接收器，从而掩盖待测物体反射的回波，在这种情况下，依然可以使用和上述实施例类似的方法来检测物体，不同的是需要给回声时间矩阵增加一个层次维度q，也就是说在接收环节，接收器在接收回波时并不只是接收第1个被物体反射的回波，而是持续接收多q个回波，直到距离超出探测范围，与此同时，分别记录q个回波的回波时间，一轮接收完成后可得到回声时间矩阵t
mnq
；后续的数据处理和判断方法和之前的实施例相同，由于障碍物是固定的，其回声时间在标准距离矩阵中的表达和第一距离矩阵中的表达也相同，故此也会在两者的比较中被消除，而真正的待测物体引致的回波则会在不同的层次维度的元素中体现；需要说明的是，上述的层次维度q的数值可以根据使用环境的预先设定，也可以在学习环节中根据每次发射的实际回波个数自动生成。
[0081]
本实施例提供的非接触式物体探测方法，通过回声时间矩阵以及对应温度下的声速判断是否检测到物体，不仅可以通过学习功能自动适应工作环境，更方便后续对待测物体的检测工作，而且可以在强环境光线或者存在浓烟尘的环境下工作，且检测时不受待检物体的材质和颜色影响；本发明实施例相对于现有技术具有误差小、精度高、速度快、效率高的优点。
[0082]
需要说明的是，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
[0083]
在一个实施例中，如图3所示，本实施例提供了一种自适应超声物体检测系统，所述系统包括超声检测装置，所述超声检测装置包括温度传感器以及设置于一侧的若干超声波发射器和超声波接收器，所述系统还包括：
[0084]
距离设置模块101，用于根据待测物体与超声检测装置之间的距离，设置每个超声波接收器的有效探测距离；
[0085]
超声驱动模块102，用于在任一检测轮数，依次选取一超声波发射器并驱动其发射出若干周期个超声波；
[0086]
超声接收模块103，用于放大超声波接收器接收到的超声回波信号，同时测量、记录所述超声回波信号距离超声发射器发射超声波之间的时间差值；
[0087]
数据获取模块104，用于通过温度传感器检测环境温度数据，并根据预先存储的声速表查找与所述环境温度数据对应的声速；
[0088]
数据处理模块105，用于根据所述回声时间矩阵以及所述声速，得到第一距离矩阵，根据所述第一距离矩阵以及预先获取的标准距离矩阵，得到第二距离矩阵；
[0089]
数据分析模块106，用于根据所述第二距离矩阵以及预设距离阈值判断是否检测到物体；
[0090]
在本实施例中，所述回声时间为超声波从发射到接收的时间。
[0091]
在一个实施例中，所述数据分析模块106具体为：
[0092]
当所述检测轮数等于1时，检测所述第一距离矩阵中的无效值，并将所述第二距离矩阵中与所述无效值对应位置上的元素置为0，得到第三距离矩阵，判断所述第三距离矩阵中是否存在大于预设距离阈值的元素，若存在，则判定检测到物体；
[0093]
当所述检测轮数大于1时，在每轮检测中，检测所述第一距离矩阵中的无效值，并将所述第二距离矩阵中与所述无效值对应位置上的元素置为0，得到第三距离矩阵，经检测轮数后，得到若干与所述检测轮数的数量相等的第三距离矩阵，判断所有所述第三距离矩阵中是否均存在大于预设距离阈值的元素，若是，则判定检测到物体。
[0094]
在另一个实施例中，所述数据分析模块106，具体为：
[0095]
当所述检测轮数等于1时，判断所述第二距离矩阵是否至少存在预设数量元素的值大于预设的距离阈值，若存在，则判定检测到物体。
[0096]
关于一种自适应超声物体检测系统的具体限定可以参见上述对于一种自适应超声物体检测方法的限定，此处不再赘述。本领域普通技术人员可以意识到，结合本技术所公开的实施例描述的各个模块和步骤，能够以硬件、软件或者两者结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
[0097]
本技术提供的一种自适应超声物体检测系统，通过距离检测模块、装置控制模块、数据获取模块、数据处理模块以及数据分析模块自动实现了对待测物体的检测，无需人为操作，提高了检测效率；与现有技术相比，本发明实施例在不增加其它传感信息的情况下，通过设置多个超声波发射器以及超声波接收器，能够更准确判断待测物体的情况，有效提高了检测精度，且具有装置轻便，成本较低，实用性强，便于操作等优点。
[0098]
图4是本发明实施例提供的一种计算机设备，包括存储器、处理器和收发器，它们之间通过总线连接；存储器用于存储一组计算机程序指令和数据，并可以将存储的数据传输给处理器，处理器可以执行存储器存储的程序指令，以执行上述方法的步骤。
[0099]
其中，存储器可以包括易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者；处理器可以是中央处理器、微处理器、特定应用集成电路、可编程逻辑器件或其组合。通过示例性但不是限制性说明，上述可编程逻辑器件可以是复杂可编程逻辑器件、现场可编程逻辑门阵列、通用阵列逻辑或其任意组合。
[0100]
另外，存储器可以是物理上独立的单元，也可以与处理器集成在一起。
[0101]
本领域普通技术人员可以理解，图4中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有相同的部件布置。
[0102]
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
[0103]
本发明实施例提供的一种自适应超声物体检测方法、系统、计算机设备及存储介质，其一种自适应超声物体检测方法通过在超声波接收器有效探测距离内发射和接收超声波来检测待测物体，得到多个回声时间，不仅可以保证超声检测装置在合理的检测范围内，
避免有效探测距离外的移动物体对检测造成的误差，大大提高了检测精度，而且可以弥补发送信号易受干扰和衰减的问题，本发明实施例提供的超声检测装置性能稳定可靠易生产安装，能够广泛应用于生活及工业中。
[0104]
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如ssd)等。
[0105]
本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。
[0106]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种自适应超声物体检测方法，所述方法基于超声检测装置，所述超声检测装置包括温度传感器以及设置于一侧的若干超声波发射器和超声波接收器，其特征在于，包括以下步骤：根据待测物体与超声检测装置之间的距离，设置每个超声波接收器的有效探测距离；在任一检测轮数，依次选取一超声波发射器并驱动其发射出若干周期个超声波；放大超声波接收器接收到的超声回波信号，同时测量、记录所述超声回波信号距离超声发射器发射超声波之间的时间差值，根据所述时间差值得到回声时间矩阵；通过温度传感器检测环境温度数据，并根据预先存储的声速表查找与所述环境温度数据对应的声速；根据所述回声时间矩阵以及所述声速，得到第一距离矩阵，根据所述第一距离矩阵以及预先获取的标准距离矩阵，得到第二距离矩阵；根据所述第二距离矩阵以及预设距离阈值判断是否检测到物体；其中，所述回声时间为超声波从发射到接收的时间。2.如权利要求1所述的一种自适应超声物体检测方法，其特征在于，所述根据所述第二距离矩阵以及预设距离阈值判断是否检测到物体的步骤，包括：当所述检测轮数等于1时，检测所述第一距离矩阵中的无效值，并将所述第二距离矩阵中与所述无效值对应位置上的元素置为0，得到第三距离矩阵，判断所述第三距离矩阵中是否存在大于预设距离阈值的元素，若存在，则判定检测到物体；当所述检测轮数大于1时，在每轮检测中，检测所述第一距离矩阵中的无效值，并将所述第二距离矩阵中与所述无效值对应位置上的元素置为0，得到第三距离矩阵，经检测轮数后，得到若干与所述检测轮数的数量相等的第三距离矩阵，判断所有所述第三距离矩阵中是否均存在大于预设距离阈值的元素，若是，则判定检测到物体。3.如权利要求2所述的一种自适应超声物体检测方法，其特征在于，所述检测所述第一距离矩阵中的无效值的步骤包括：判断所述第一距离矩阵中每个元素的值是否大于对应超声波接收器的有效探测距离，若检测到某一元素的值大于对应超声波接收器的有效探测距离，则将此元素设置为无效值。4.如权利要求1所述的一种自适应超声物体检测方法，其特征在于，所述根据所述第二距离矩阵以及预设距离阈值判断是否检测到物体的步骤，具体为：当所述检测轮数等于1时，判断所述第二距离矩阵是否至少存在预设数量个元素的值大于预设距离阈值，若存在，则判定检测到物体。5.如权利要求1所述的一种自适应超声物体检测方法，其特征在于，所述标准距离矩阵的获取步骤包括：根据待测物体与超声检测装置之间的距离，设置每个超声波接收器的有效探测距离；设置初始轮数，并在任一初始轮数中，依次选取一超声波发射器发射超声波，同时驱动所有超声波接收器接收有效探测距离内反射的超声波并记录超声波的回声时间，直至遍历至最后一个超声波发射器，得到初始回声时间矩阵，重复此步骤，直至达到初始轮数，得到若干与所述初始轮数的数量相等的初始回声时间矩阵；计算所有所述初始回声时间矩阵对应位置上的元素的平均值，得到平均回声时间矩
阵；通过温度传感器检测初始环境温度数据，并根据预先存储的声速表查找与所述初始环境温度数据对应的初始声速；将所述平均回声时间矩阵和所述初始声速相乘，得到标准距离矩阵。6.一种自适应超声物体检测系统，所述系统包括超声检测装置，所述超声检测装置包括温度传感器以及设置于一侧的若干超声波发射器和超声波接收器，其特征在于，所述系统还包括：距离设置模块，用于根据待测物体与超声检测装置之间的距离，设置每个超声波接收器的有效探测距离；超声驱动模块，用于在任一检测轮数，依次选取一超声波发射器并驱动其发射出若干周期个超声波；超声接收模块，用于放大超声波接收器接收到的超声回波信号，同时测量、记录所述超声回波信号距离超声发射器发射超声波之间的时间差值；数据获取模块，用于通过温度传感器检测环境温度数据，并根据预先存储的声速表查找与所述环境温度数据对应的声速；数据处理模块，用于根据所述回声时间矩阵以及所述声速，得到第一距离矩阵，根据所述第一距离矩阵以及预先获取的标准距离矩阵，得到第二距离矩阵；数据分析模块，用于根据所述第二距离矩阵以及预设距离阈值判断是否检测到物体；其中，所述回声时间为超声波从发射到接收的时间。7.如权利要求6所述的一种自适应超声物体检测系统，其特征在于，所述数据分析模块具体为：当所述检测轮数等于1时，检测所述第一距离矩阵中的无效值，并将所述第二距离矩阵中与所述无效值对应位置上的元素置为0，得到第三距离矩阵，判断所述第三距离矩阵中是否存在大于预设距离阈值的元素，若存在，则判定检测到物体；当所述检测轮数大于1时，在每轮检测中，检测所述第一距离矩阵中的无效值，并将所述第二距离矩阵中与所述无效值对应位置上的元素置为0，得到第三距离矩阵，经检测轮数后，得到若干与所述检测轮数的数量相等的第三距离矩阵，判断所有所述第三距离矩阵中是否均存在大于预设距离阈值的元素，若是，则判定检测到物体。8.如权利要求6所述的一种自适应超声物体检测系统，其特征在于，所述数据分析模块，具体为：当所述检测轮数等于1时，判断所述第二距离矩阵是否至少存在预设数量个元素的值大于预设距离阈值，若存在，则判定检测到物体。9.一种计算机设备，其特征在于：包括处理器和存储器，所述处理器与所述存储器相连，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以使得所述计算机设备执行如权利要求1至5中任一项所述的方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当所述计算机程序被运行时，实现如权利要求1至5任一项所述的方法。

技术总结
本发明涉及超声波检测技术领域，尤其涉及一种自适应超声物体检测方法、系统、设备及存储介质，包括：确定有效探测距离，在任一检测轮数中，依次选取一超声波发射器发射超声波，同时驱动所有超声波接收器接收在其有效探测距离内反射的超声波并记录超声波的回声时间，直至遍历至最后一个超声波发射器，得到回声时间矩阵；根据回声时间矩阵以及声速检测待测物体，解决了现有的红外漫反射式物体检测装置存在于户外环境中使用较困难，且对待测物体的颜色和背景有特定要求，无法在烟尘较浓的场合下使用的问题，本发明通过不同的回声时间自动检测待测物体，减少了工作人员的工作量，提高了检测效率和精度，有效降低了物体误识率。有效降低了物体误识率。有效降低了物体误识率。


技术研发人员：徐建欣 刘少华 刘少勇 雷治满
受保护的技术使用者：广州安协科技股份有限公司
技术研发日：2021.11.08
技术公布日：2022/3/7