;克服了在檢測周期內(nèi)由于掃描時間差上累積出空 間位移所造成的誤差；對激光雷達在運動狀態(tài)下出現(xiàn)的數(shù)據(jù)掃描誤差問題有著重要的意 義。
[0076] 本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并 且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可 以從本發(fā)明的實踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書和權(quán)利要 求書來實現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0077]本發(fā)明的【附圖說明】如下。
[0078] 圖1為激光雷達運動狀態(tài)下誤差來源示意圖。
[0079] 圖2為本實施例提供的二維激光雷達參數(shù)示意圖。
[0080] 圖3為本實施例提供的第i線激光束在t時刻和(t-Τ)時刻掃描數(shù)據(jù)示意圖。
[0081] 圖4為本實施例提供的當(dāng)前周期第i線激光雷達掃描數(shù)據(jù)修正示意圖。
[0082]圖5為本實施例提供的二維掃描型激光雷達的掃描數(shù)據(jù)修正系統(tǒng)原理框圖。
[0083]圖6為本實施例提供的二維掃描型激光雷達的掃描數(shù)據(jù)修正方法流程圖。
【具體實施方式】
[0084]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0085] 實施例1
[0086] 如圖6所示，本實施例提供的二維掃描型激光雷達的掃描數(shù)據(jù)修正方法，包括以下 步驟：
[0087] S1:獲取激光雷達掃描參數(shù)，所示掃描參數(shù)包括掃描周期、角度分辨率、掃描范圍、 線數(shù)；
[0088] S2:獲取掃描周期內(nèi)第i線激光束的距離信息；
[0089] S3:根據(jù)第i線激光束的距離信息和上一周期的該線激光束的距離獲取第i線激光 束相對于掃描環(huán)境的當(dāng)前角度；
[0090] S4:通過傳感器獲取激光雷達當(dāng)前速度；
[0091] S5:根據(jù)當(dāng)前速度獲取第i線激光束到掃描環(huán)境的當(dāng)前距離；
[0092] S6:根據(jù)激光雷達第i線激光束的當(dāng)前距離和激光雷達的當(dāng)前速度得到第i線激光 束的修正值；
[0093] S7:獲取第i線激光束在t時刻的掃描距離；
[0094] S8:利用第i線激光束的修正值和掃描距離得到第i線激光束在t時刻掃描的真實 掃描值；
[0095] S9:重復(fù)循環(huán)步驟S2-S8得到激光雷達所有線激光束的真實掃描值。
[0096] 所述取第i線激光束相對于掃描環(huán)境的當(dāng)前角度，具體通過以下步驟來實現(xiàn)：
[0097]獲取上一周期第i線激光束的掃描距離；
[0098]獲取當(dāng)前周期第i線激光束的掃描距離；
[0099]根據(jù)以下公式計算第i線激光束所掃描處環(huán)境的當(dāng)前角度：
[0101] 式中，
[0102] 表示第i線激光束所掃描處環(huán)境的當(dāng)前角度：
[0103] S(t-T)表示上一周期第i線激光束的掃描距離；
[0104] St表示當(dāng)前周期第i線激光束的掃描距離；
[0105] v表示激光雷達當(dāng)前速度；
[0106] T表不掃描周期；
[0107] i表示第i線激光束；
[0108] 參表示掃描范圍；
[0109] γ表示角度分辨率。
[0110]所述第i線激光束的修正值按照以下公式來實現(xiàn)：
[0112]式中，
[0113] Δ St⑴表示第i線激光束的修正值；
[0114] t表示第i線激光束的掃描時間。
[0115]所述第i線激光束的真實掃描值按照以下公式來實現(xiàn)：
[0116] Sreal(i) = St(i)_ A St(i);
[0117]式中，Sreal⑴表不真實掃描值。
[0118] 如圖5所示，本實施例還提供了一種二維掃描型激光雷達的掃描數(shù)據(jù)修正系統(tǒng)，包 括激光雷達、速度采集單元、修正值生成單元和真實掃描值生成單元；
[0119] 所述激光雷達用于獲取掃描環(huán)境的掃描數(shù)據(jù)并將掃描數(shù)據(jù)發(fā)送到修正值生成單 元和真實掃描值生成單元;所述速度采集單元用于獲取激光雷達的運動速度并將運動速度 發(fā)送到修正值生成單元;所述修正值生成單元根據(jù)接收的掃描數(shù)據(jù)和運動速度生成激光雷 達的修正值并將修正值發(fā)送到真實掃描值生成單元;所述真實掃描值生成單元根據(jù)修正值 和掃描數(shù)據(jù)生成真實掃描值。
[0120] 還包括與修正值生成單元連接的激光雷達參數(shù)預(yù)置單元，所述激光雷達參數(shù)預(yù)置 單元用于存儲激光雷達掃描參數(shù)，所示掃描參數(shù)包括掃描周期、角度分辨率、掃描范圍和線 數(shù)。
[0121] 所述修正值生成單元按照以下步驟生成修正值：
[0122] S61:獲取掃描周期內(nèi)第i線激光束的距離信息；
[0123] S62:根據(jù)第i線激光束的距離信息獲取第i線激光束相對于掃描環(huán)境的當(dāng)前角度；
[0124] S63:通過傳感器獲取激光雷達當(dāng)前速度；
[0125] S64:根據(jù)當(dāng)前速度獲取第i線激光束到掃描環(huán)境的當(dāng)前距離；
[0126] S65:根據(jù)激光雷達第i線激光束的當(dāng)前距離和激光雷達的當(dāng)前速度得到第i線激 光束的修正值。
[0127] 所述真實掃描值生成單元按照以下步驟生成真實掃描值值：
[0128] S81:獲取第i線激光束在t時刻的掃描距離；
[0129] S82:利用第i線激光束的修正值和掃描距離得到第i線激光束在t時刻掃描的真實 掃描值。
[0130] 所述取第i線激光束相對于掃描環(huán)境的當(dāng)前角度，具體通過以下步驟來實現(xiàn)：
[0131] 獲取上一周期第i線激光束的掃描距離；
[0132] 獲取當(dāng)前周期第i線激光束的掃描距離；
[0133] 根據(jù)以下公式計算第i線激光束所掃描處環(huán)境的當(dāng)前角度：
[0135] 式中，
[0136] 表示第i線激光束所掃描處環(huán)境的當(dāng)前角度：
[0137] S(t-T)表示上一周期第i線激光束的掃描距離；
[0138] St表示當(dāng)前周期第i線激光束的掃描距離；
[0139] v表示激光雷達當(dāng)前速度；
[OHO] T表不掃描周期；
[0141] i表示第i線激光束；
[0142] 薇表示掃描范圍；
[0143] γ表示角度分辨率。
[0144] 所述第i線激光束的修正值按照以下公式來實現(xiàn)：
[0146] 式中，
[0147] Δ St⑴表示第i線激光束的修正值；
[0148] t表示第i線激光束的掃描時間；
[0149] 所述第i線激光束的真實掃描值按照以下公式來實現(xiàn)：
[0150] Sreal(i) = St(i)-A St(i)；
[0151]式中，Sreal⑴表不真實掃描值。
[0152] 實施例2
[0153] 二維掃描型激光雷達產(chǎn)生誤差主要是由于其掃描原理決定的：電機帶動旋轉(zhuǎn)鏡面 發(fā)出激光束，一個檢測周期內(nèi)，檢測開始時刻和檢測結(jié)束時刻存在時間差，如果激光雷達處 于運動狀態(tài)，那么在此時間差上就會累積出空間位移，從而造成誤差;針對此問題，本實施 例提供的二維掃描型激光雷達的掃描數(shù)據(jù)修正方法，通過實時獲取運動中的激光雷達姿 態(tài)，在一個激光雷達掃描周期內(nèi)對環(huán)境數(shù)據(jù)進行誤差計算和補償，從而達到對二維掃描型 激光雷達掃描數(shù)據(jù)的誤差修正，使機器人在與環(huán)境相對運動時，提高了環(huán)境檢測的精度并 提升了機器人的可靠性。
[0154] 本實施例包含兩大部分:在激光雷達的掃描區(qū)域內(nèi)利用多幀激光雷達數(shù)據(jù)描述環(huán) 境的姿態(tài)特征和對一個激光雷達掃描周期的掃描數(shù)據(jù)進行誤差計算及補償。完成這兩個部 分，可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):檢測環(huán)境特征和計算誤差并補償；
[0155] 檢測環(huán)境特征:針對每一線激光束數(shù)據(jù)進行修正，如某激光雷達一共有1024線環(huán) 境數(shù)據(jù)，那么就需要對前1023線的數(shù)據(jù)進行修正，第1024線一般認為是準(zhǔn)確數(shù)據(jù)如上圖描 述。而每一線激光束的掃描數(shù)據(jù)都需要通過當(dāng)前周期和上一個周期的掃描數(shù)據(jù)推算出環(huán)境 (如墻體)在此激光束掃描下的角度信息。從而對當(dāng)前周期第i線掃描數(shù)據(jù)進行修正。
[0156] -般，二維掃描型激光雷達重要的參數(shù)有:掃描周期(T)、角度分辨率（γ )、掃描范 圍（#)、線數(shù)(Ν)。如圖2所示；
[0157] 圖2為二維激光雷達參數(shù)示意圖
[0159] 通過這些參數(shù)，利用至少2個掃描周期的某一線激光束的距離信息，就可以計算出 該線激光束所掃描環(huán)境相對于激光雷達的角度。如圖3所示；
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