本發(fā)明涉及激光探測(cè)領(lǐng)域,特別涉及一種激光雷達(dá)標(biāo)定方法及激光雷達(dá)。
背景技術(shù):
激光雷達(dá)是以發(fā)射激光光束來探測(cè)目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng),其工作原理是先向目標(biāo)發(fā)射探測(cè)激光光束,然后將接收到的從目標(biāo)反射回來的信號(hào)與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行比較,作適當(dāng)處理后,就可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息。
激光雷達(dá)在使用或出廠之前需要對(duì)發(fā)射的激光進(jìn)行標(biāo)定,傳統(tǒng)的標(biāo)定方式是對(duì)每一束出射激光來進(jìn)行標(biāo)定,隨著多線激光雷達(dá)的出現(xiàn),這種標(biāo)定方法效率太低,無法滿足需求。對(duì)于多線激光雷達(dá),現(xiàn)有的標(biāo)定方法通常是在空曠的、無干擾、異物少的房間內(nèi),對(duì)于同一塊檢測(cè)板,擺放在不同距離處由待標(biāo)定激光雷達(dá)進(jìn)行檢測(cè),收集檢測(cè)結(jié)果,對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行處理后,根據(jù)處理后的結(jié)果來調(diào)整激光發(fā)射器的參數(shù),從而來標(biāo)定多線激光雷達(dá)。
現(xiàn)有的對(duì)于多線激光雷達(dá)的標(biāo)定方法對(duì)環(huán)境有較高的要求,也需要人為移動(dòng)檢測(cè)板,且對(duì)檢測(cè)板與激光雷達(dá)之間的距離有較高的精度要求,因此效率較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明實(shí)施例中提供了一種激光雷達(dá)標(biāo)定方法及激光雷達(dá),能提供激光雷達(dá)標(biāo)定的效率。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明實(shí)施例公開了如下技術(shù)方案:
一方面,提供了一種激光雷達(dá)標(biāo)定方法,包括:
使所述激光雷達(dá)運(yùn)動(dòng);
獲取所述激光雷達(dá)在當(dāng)前采樣時(shí)刻與上一個(gè)采樣時(shí)刻之間的相對(duì)位移;
獲取所述激光雷達(dá)當(dāng)前采樣時(shí)刻與上一個(gè)采樣時(shí)刻之間的檢測(cè)數(shù)據(jù);
根據(jù)所述檢測(cè)數(shù)據(jù)與所述相對(duì)位移,調(diào)整所述激光雷達(dá)的參數(shù)值。
可選的,所述激光雷達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈為一個(gè)采樣周期。
可選的,所述根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)與相對(duì)位移,調(diào)整所述激光雷達(dá)的參數(shù)值,包括:
根據(jù)所述相對(duì)位移及檢測(cè)數(shù)據(jù),獲取所述激光雷達(dá)在當(dāng)前采樣時(shí)刻與上一個(gè)采樣時(shí)刻之間的點(diǎn)云數(shù)據(jù);
建立能量模型;
根據(jù)能量模型及點(diǎn)云數(shù)據(jù),獲取所述能量模型的數(shù)值;
根據(jù)所述能量模型的數(shù)值,調(diào)整所述激光雷達(dá)的參數(shù)值。
可選的,所述根據(jù)點(diǎn)云數(shù)據(jù)及能量模型,獲取所述能量模型的數(shù)值,包括:
根據(jù)能量模型及多個(gè)采樣周期的點(diǎn)云數(shù)據(jù),獲取所述能量模型的數(shù)值。
可選的,所述能量模型為:
其中,b表示激光雷達(dá)的線數(shù);
bi是第i線激光;
bij是bi在第j圈獲得的檢測(cè)數(shù)據(jù);
n表示激光在bi為所述激光雷達(dá)累積掃過的最大圈數(shù);
k表示一線激光上的點(diǎn)數(shù);
wk表示權(quán)重,當(dāng)pk-mk大于預(yù)設(shè)閾值,則認(rèn)定pk和mk不是共面的,則將這個(gè)點(diǎn)排除,此時(shí)wk=0,反之wk=1;
ηk表示在pk相鄰的最近的若干點(diǎn)擬合的平面所對(duì)應(yīng)的法向量;
pk和mk都是bij上的點(diǎn),mk是離pk最近的點(diǎn)。
可選的,所述根據(jù)能量模型的數(shù)值,調(diào)整激光雷達(dá)的參數(shù)值,包括:
若所述能量模型的數(shù)值最小,則確認(rèn)所述能量模型的數(shù)值對(duì)應(yīng)的激光雷達(dá)的參數(shù)值為最優(yōu)。
第二方面,提供了一種激光雷達(dá),所述激光雷達(dá)包括:
運(yùn)動(dòng)單元,用于使所述激光雷達(dá)運(yùn)動(dòng);
位移獲取單元,用于獲取所述激光雷達(dá)在當(dāng)前采樣時(shí)刻與上一個(gè)采樣時(shí)刻之間的相對(duì)位移;
檢測(cè)單元,用于獲取所述激光雷達(dá)當(dāng)前采樣時(shí)刻與上一個(gè)采樣時(shí)刻之間的檢測(cè)數(shù)據(jù);
控制單元,用于根據(jù)所述檢測(cè)數(shù)據(jù)與所述相對(duì)位移,調(diào)整所述激光雷達(dá)的參數(shù)值。
可選的,所述激光雷達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈為一個(gè)采樣周期。
可選的,所述控制單元還用于:
根據(jù)所述相對(duì)位移及檢測(cè)數(shù)據(jù),獲取所述激光雷達(dá)在當(dāng)前采樣時(shí)刻與上一個(gè)采樣時(shí)刻之間的點(diǎn)云數(shù)據(jù);
建立能量模型;
根據(jù)所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)及能量模型,獲取所述能量模型的數(shù)值;
根據(jù)所述能量模型的數(shù)值,調(diào)整所述激光雷達(dá)的參數(shù)值。
可選的,所述控制單元還用于:
根據(jù)能量模型及多個(gè)采樣周期的點(diǎn)云數(shù)據(jù),獲取所述能量模型的數(shù)值。
可選的,所述能量模型為:
其中,b表示激光雷達(dá)的線數(shù);
bi是第i線激光;
bij是bi在第j圈獲得的檢測(cè)數(shù)據(jù);
n表示激光在bi為所述激光雷達(dá)累積掃過的最大圈數(shù);
k表示一線激光上的點(diǎn)數(shù);
wk表示權(quán)重,當(dāng)pk-mk大于預(yù)設(shè)閾值,則認(rèn)定pk和mk不是共面的,則將這個(gè)點(diǎn)排除,此時(shí)wk=0,反之wk=1;
ηk表示在pk相鄰的最近的若干點(diǎn)擬合的平面所對(duì)應(yīng)的法向量;
pk和mk都是bij上的點(diǎn),mk是離pk最近的點(diǎn)。
可選的,所述控制單元還用于:
若所述能量模型的數(shù)值最小,則確認(rèn)所述能量模型的數(shù)值對(duì)應(yīng)的激光雷達(dá)的參數(shù)值為最優(yōu)。
本發(fā)明的實(shí)施例中公開了一種激光雷達(dá)標(biāo)定方法,使所述激光雷達(dá)運(yùn)動(dòng)后,獲取所述激光雷達(dá)在當(dāng)前采樣時(shí)刻與上一個(gè)采樣時(shí)刻之間的相對(duì)位移和檢測(cè)數(shù)據(jù),根據(jù)所述檢測(cè)數(shù)據(jù)與所述相對(duì)位移,調(diào)整所述激光雷達(dá)的參數(shù)值。本發(fā)明實(shí)施例中,激光雷達(dá)可以自行移動(dòng)采集數(shù)據(jù),根據(jù)采集的數(shù)據(jù)來調(diào)整激光雷達(dá)的參數(shù),無需檢測(cè)板,可以提高激光雷達(dá)標(biāo)定的效率。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例的激光雷達(dá)標(biāo)定方法的流程圖;
圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例的激光雷達(dá)運(yùn)動(dòng)示意圖;
圖3所示為本發(fā)明實(shí)施例的激光雷達(dá)標(biāo)定時(shí)獲取數(shù)據(jù)的示意圖;
圖4所示為本發(fā)明實(shí)施例的激光雷達(dá)標(biāo)定方法的流程圖;
圖5所示為本發(fā)明實(shí)施例的激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明如下實(shí)施例提供了一種激光雷達(dá)標(biāo)定方法及激光雷達(dá),能提高激光雷達(dá)標(biāo)定的效率。
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例的激光雷達(dá)標(biāo)定方法的流程圖,如圖1所示,所述方法包括:
步驟101,使激光雷達(dá)運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明實(shí)施例中,激光雷達(dá)可以安裝在運(yùn)動(dòng)裝置上,該運(yùn)動(dòng)裝置可以進(jìn)行很微小的移動(dòng)。
圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例的激光雷達(dá)運(yùn)動(dòng)示意圖,如圖2所示,激光雷達(dá)201設(shè)置于運(yùn)動(dòng)裝置202上。
步驟102,獲取激光雷達(dá)在當(dāng)前采樣時(shí)刻與上一個(gè)采樣時(shí)刻之間的相對(duì)位移。
本發(fā)明實(shí)施例中,安裝激光雷達(dá)的運(yùn)動(dòng)裝置上可以安慣性測(cè)量單元imu、全球定位系統(tǒng)gps,或者其他方式來測(cè)量激光雷達(dá)兩個(gè)采樣時(shí)刻之間的相對(duì)位移。
本發(fā)明實(shí)施例中,激光雷達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈為一個(gè)采樣周期。
參考圖2所示,
步驟103,獲取激光雷達(dá)當(dāng)前采樣時(shí)刻與上一個(gè)采樣時(shí)刻之間的檢測(cè)數(shù)據(jù);
步驟104,根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)與相對(duì)位移,調(diào)整激光雷達(dá)的參數(shù)值。
步驟104中,所述根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)與相對(duì)位移,調(diào)整所述激光雷達(dá)的參數(shù)值,包括:
根據(jù)所述相對(duì)位移及檢測(cè)數(shù)據(jù),獲取所述激光雷達(dá)在當(dāng)前采樣時(shí)刻與上一個(gè)采樣時(shí)刻之間的點(diǎn)云數(shù)據(jù);
建立能量模型;
根據(jù)所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)及能量模型,獲取所述能量模型的數(shù)值;
根據(jù)所述能量模型的數(shù)值,調(diào)整所述激光雷達(dá)的參數(shù)值。
步驟104中,據(jù)點(diǎn)云數(shù)據(jù)及能量模型,獲取所述能量模型的數(shù)值,包括:
根據(jù)能量模型及多個(gè)采樣周期的點(diǎn)云數(shù)據(jù),獲取所述能量模型的數(shù)值。
本發(fā)明實(shí)施例的能量模型是一個(gè)迭代的過程,需要用到之前采用周期中的點(diǎn)云數(shù)據(jù),例如需要二十個(gè)采樣周期的數(shù)據(jù),可以減小偶爾誤差。
所述能量模型為:
其中,b表示激光雷達(dá)的線數(shù);
bi是第i線激光;
bij是bi在第j圈獲得的檢測(cè)數(shù)據(jù);
n表示激光在bi為所述激光雷達(dá)累積掃過的最大圈數(shù);
k表示一線激光上的點(diǎn)數(shù);
wk表示權(quán)重,當(dāng)pk-mk大于預(yù)設(shè)閾值,則認(rèn)定pk和mk不是共面的,則將這個(gè)點(diǎn)排除,此時(shí)wk=0,反之wk=1;
ηk表示在pk相鄰的最近的若干點(diǎn)擬合的平面所對(duì)應(yīng)的法向量;
pk和mk都是bij上的點(diǎn),mk是離pk最近的點(diǎn)。
本發(fā)明的實(shí)施例中的激光雷達(dá)標(biāo)定方法,使所述激光雷達(dá)運(yùn)動(dòng)后,獲取所述激光雷達(dá)在當(dāng)前采樣時(shí)刻與上一個(gè)采樣時(shí)刻之間的相對(duì)位移和檢測(cè)數(shù)據(jù),根據(jù)所述檢測(cè)數(shù)據(jù)與所述相對(duì)位移,調(diào)整所述激光雷達(dá)的參數(shù)值。本發(fā)明實(shí)施例中,激光雷達(dá)可以自行移動(dòng)采集數(shù)據(jù),根據(jù)采集的數(shù)據(jù)來調(diào)整激光雷達(dá)的參數(shù),無需檢測(cè)板,可以提高激光雷達(dá)標(biāo)定的效率,降低人力成本。
圖3所示為激光雷達(dá)標(biāo)定時(shí)獲取數(shù)據(jù)的示意圖,如圖3所示,圖中的圓弧形虛線是激光雷達(dá)連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)某一條激光的掃描位置,
圖4所示為本發(fā)明實(shí)施例的激光雷達(dá)標(biāo)定方法的流程圖,如圖4所示,所述方法包括:
步驟401,使激光雷達(dá)運(yùn)動(dòng)。
步驟402,獲取激光雷達(dá)在當(dāng)前采樣時(shí)刻與上一個(gè)采樣時(shí)刻之間的相對(duì)位移。
步驟403,獲取激光雷達(dá)在當(dāng)前采樣時(shí)刻與上一個(gè)采樣時(shí)刻之間的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
步驟404,建立能量模型。
步驟405,根據(jù)點(diǎn)云數(shù)據(jù)及能量模型,獲取能量模型的數(shù)值。
步驟406,判斷能量模型的數(shù)值是否最小,若不是,則轉(zhuǎn)至步驟407,若是,則轉(zhuǎn)至步驟408;
步驟407,調(diào)整激光雷達(dá)的參數(shù)值,轉(zhuǎn)至步驟402。
步驟408,確認(rèn)能量模型的數(shù)值對(duì)應(yīng)的激光雷達(dá)的參數(shù)值為最優(yōu)參數(shù)值。
本發(fā)明的實(shí)施例中的激光雷達(dá)標(biāo)定方法,可以提高激光雷達(dá)標(biāo)定的效率。
與上述激光雷達(dá)標(biāo)定方法相對(duì)應(yīng),本發(fā)明實(shí)施例提供了一種激光雷達(dá),圖5所示為本發(fā)明實(shí)施例的激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖5所示,激光雷達(dá)包括:
運(yùn)動(dòng)單元501,用于使所述激光雷達(dá)運(yùn)動(dòng);
位移獲取單元502,用于獲取所述激光雷達(dá)在當(dāng)前采樣時(shí)刻與上一個(gè)采樣時(shí)刻之間的相對(duì)位移;
檢測(cè)單元503,用于獲取所述激光雷達(dá)當(dāng)前采樣時(shí)刻與上一個(gè)采樣時(shí)刻之間的檢測(cè)數(shù)據(jù);
控制單元504,用于根據(jù)所述檢測(cè)數(shù)據(jù)與所述相對(duì)位移,調(diào)整所述激光雷達(dá)的參數(shù)值。
可選的,激光雷達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈為一個(gè)采樣周期。
可選的,所述控制單元504還用于:
根據(jù)所述相對(duì)位移及檢測(cè)數(shù)據(jù),獲取所述激光雷達(dá)在當(dāng)前采樣時(shí)刻與上一個(gè)采樣時(shí)刻之間的點(diǎn)云數(shù)據(jù);
建立能量模型;
根據(jù)所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)及能量模型,獲取所述能量模型的數(shù)值;
根據(jù)所述能量模型的數(shù)值,調(diào)整所述激光雷達(dá)的參數(shù)值。
可選的,所述控制單元504還用于:
根據(jù)能量模型及多個(gè)采樣周期的點(diǎn)云數(shù)據(jù),獲取所述能量模型的數(shù)值。
可選的,所述能量模型為:
其中,b表示激光雷達(dá)的線數(shù);
bi是第i線激光;
bij是bi在第j圈獲得的檢測(cè)數(shù)據(jù);
n表示激光在bi為所述激光雷達(dá)累積掃過的最大圈數(shù);
k表示一線激光上的點(diǎn)數(shù);
wk表示權(quán)重,當(dāng)pk-mk大于預(yù)設(shè)閾值,則認(rèn)定pk和mk不是共面的,則將這個(gè)點(diǎn)排除,此時(shí)wk=0,反之wk=1;
ηk表示在pk相鄰的最近的若干點(diǎn)擬合的平面所對(duì)應(yīng)的法向量;
pk和mk都是bij上的點(diǎn),mk是離pk最近的點(diǎn)。
可選的,所述控制單元504還用于:
若所述能量模型的數(shù)值最小,則確認(rèn)所述能量模型的數(shù)值對(duì)應(yīng)的激光雷達(dá)的參數(shù)值為最優(yōu)。
本發(fā)明實(shí)施例的激光雷達(dá),能提高激光雷達(dá)的標(biāo)定效率。
本發(fā)明的實(shí)施例中公開了一種激光雷達(dá)標(biāo)定方法及激光雷達(dá),使所述激光雷達(dá)運(yùn)動(dòng)后,獲取所述激光雷達(dá)在當(dāng)前采樣時(shí)刻與上一個(gè)采樣時(shí)刻之間的相對(duì)位移和檢測(cè)數(shù)據(jù),根據(jù)所述檢測(cè)數(shù)據(jù)與所述相對(duì)位移,調(diào)整所述激光雷達(dá)的參數(shù)值。本發(fā)明實(shí)施例中,激光雷達(dá)可以自行移動(dòng)采集數(shù)據(jù),根據(jù)采集的數(shù)據(jù)來調(diào)整激光雷達(dá)的參數(shù),無需檢測(cè)板,可以提高激光雷達(dá)標(biāo)定的效率,降低人力成本。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)可借助軟件加必需的通用硬件的方式來實(shí)現(xiàn),通用硬件包括通用集成電路、通用cpu、通用存儲(chǔ)器、通用元器件等,當(dāng)然也可以通過專用硬件包括專用集成電路、專用cpu、專用存儲(chǔ)器、專用元器件等來實(shí)現(xiàn),但很多情況下前者是更佳的實(shí)施方式?;谶@樣的理解,本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來,該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中,如只讀存儲(chǔ)器(rom,read-onlymemory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram,randomaccessmemory)、磁碟、光盤等,包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī),服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例或者實(shí)施例的某些部分所述的方法。
本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述,各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可,每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其,對(duì)于系統(tǒng)實(shí)施例而言,由于其基本相似于方法實(shí)施例,所以描述的比較簡(jiǎn)單,相關(guān)之處參見方法實(shí)施例的部分說明即可。
以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式,并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。