CN105807271A - 激光雷达的校准系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光雷达校准系统，包括采集模块及计算模块。采集模块用于采集激光雷达在被遮挡块遮挡一预设角度下的回传数据；计算模块用于根据回传数据计算遮挡块的距离，并与标准距离值进行比较得到两者之间的差值，后根据差值来判断是否需要修正激光雷达的线性系数；其中，计算模块用于根据回传数据及线性系数来计算所述遮挡块的距离。本发明还公开了一种激光雷达校准方法。上述激光雷达校准系统及方法，能对激光雷达的输出精度进行判断，并进行校准，实现精准测量。
Description
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，更具体地说，涉及一种激光雷达的校准系统及方法。
背景技术
在现有应用到机器人的环境捕捉技术中，多采用多线激光雷达作为传感器来扫描周围环境并实现三维成像建图，激光雷达在出厂后，由于温度、振动等原因，激光雷达内部的线性系数可能发生变化，进而导致在使用时可能会出现较大的测量误差，甚至出现失效的情形，而在此时仍然使用未经校准的激光雷达进行周围环境感测不能得到准确的周围环境数据。
因此，急需提供一种激光雷达校准系统来克服上述缺陷。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种激光雷达校准系统，其能对激光雷达的输出精度进行判断，并进行校准。
本发明的另一目的在于提供一种激光雷达校准方法，其能对激光雷达的输出精度进行判断，并进行校准。
为了达到上述目的，本发明一实施方式提供如下技术方案：
一种激光雷达校准系统，用于对激光雷达进行校准，包括：
采集模块，用于采集所述激光雷达在被遮挡块遮挡一预设角度下的回传数据；
计算模块，用于根据所述回传数据计算所述遮挡块的距离，并与标准距离值进行比较得到两者之间的差值，后根据所述差值来判断是否需要修正所述激光雷达的线性系数；
其中，所述计算模块用于根据所述回传数据及所述线性系数来计算所述遮挡块的距离。
优选地，所述计算模块还用于判断所述差值是否处于预设误差区间内，及在判断所述差值不处于预设误差区间内时，修正所述激光雷达的线性系数。
优选地，所述采集模块还用于采集所述激光雷达在被遮挡块遮挡多个预设角度下的回传数据，所述计算模块还用于根据所述多个回传数据来分别计算所述遮挡块的多个距离，并分别与对应的多个标准距离值进行比较得到差值，后根据所述多个差值来判断是否需要修正所述激光雷达的线性系数。
优选地，所述采集模块还用于采集所述激光雷达在被多个遮挡块遮挡的回传数据，所述计算模块还用于根据所述多个回传数据来分别计算所述多个遮挡块的距离，并分别与对应的多个标准距离值进行比较得到差值，后根据所述多个差值来判断是否需要修正所述激光雷达的线性系数；其中，所述多个遮挡块的遮挡角度互不相同。
优选地，所述遮挡块的遮挡角度不大于1度。
为了达到上述目的，本发明另一实施方式提供如下技术方案：
一种激光雷达校准方法，包括以下步骤：
采集激光雷达在被遮挡块遮挡一预设角度下的回传数据；
根据所述回传数据及所述激光雷达的线性系数来计算所述遮挡块的距离，并与标准距离值进行比较得到两者之间的差值，后根据所述差值来判断是否需要修正所述激光雷达的线性系数。
优选地，所述根据所述差值来判断是否需要修正所述激光雷达的线性系数的步骤包括：
判断所述差值是否处于预设误差区间内，及在判断所述差值不处于预设误差区间内时，修正所述激光雷达的线性系数。
优选地，所述采集激光雷达在被遮挡块遮挡一预设角度下的回传数据；根据所述回传数据及所述激光雷达的线性系数来计算所述遮挡块的距离，并与标准距离值进行比较得到两者之间的差值，后根据所述差值来判断是否需要修正所述激光雷达的线性系数的步骤包括：
采集所述激光雷达在被遮挡块遮挡多个预设角度下的回传数据；
根据所述多个回传数据及所述激光雷达的线性系数来分别计算所述遮挡块的多个距离，并分别与对应的多个标准距离值进行比较得到差值，后根据所述多个差值来判断是否需要修正所述激光雷达的线性系数。
优选地，所述采集激光雷达在被遮挡块遮挡一预设角度下的回传数据；根据所述回传数据及所述激光雷达的线性系数来计算所述遮挡块的距离，并与标准距离值进行比较得到两者之间的差值，后根据所述差值来判断是否需要修正所述激光雷达的线性系数的步骤包括：
采集所述激光雷达在被多个遮挡块遮挡的回传数据；
根据所述多个回传数据及所述激光雷达的线性系数来分别计算所述多个遮挡块的距离，并分别与对应的多个标准距离值进行比较得到差值，后根据所述多个差值来判断是否需要修正所述激光雷达的线性系数，其中，所述多个遮挡块的遮挡角度互不相同。
所述遮挡块的遮挡角度不大于1度。
应用本发明提供的激光雷达校准系统及方法，通过测量激光雷达的遮挡状态下的数据并与标准值进行比较来判断激光雷达的精度是否有下降，以对激光雷达的线性系数进行校准。
由上可知，使用本申请提供的激光雷达校准系统及方法，能对激光雷达的输出精度进行判断，并进行校准，实现精准测量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的激光雷达校准系统的功能模块图；
图2为本发明一实施例提供的激光雷达校准方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明一实施方式提供的激光雷达校准系统的模块图。在本实施方式中，激光雷达校准系统10可以用来对激光雷达20进行校准，从而避免激光雷达20在测量时出现较大的误差。激光雷达校准系统10包括采集模块1及计算模块2。采集模块1用于采集激光雷达20在被遮挡块遮挡一预设角度下的回传数据；计算模块2用于根据接收到的回传数据计算遮挡块与激光雷达20的中心位置的距离，并与标准距离值进行比较得到两者之间的差值，后计算模块2根据得到的差值来判断是否需要修正激光雷达20的线性系数。其中，计算模块2根据接收的回传数据及激光雷达20的线性系数来计算遮挡块与激光雷达20的中心位置的距离，该距离也是指遮挡块与激光雷达20的垂直距离。
需要说明的是，遮挡块是对激光雷达20测距范围内的小部分角度进行遮挡，且遮挡角度不能太大，优选遮挡角度为不大于1度。
在本发明一实施方式中，计算模块2还用于判断计算得到的距离差值是否处于预设误差区间内，当计算模块2判断差值不处于预设误差区间内时，则修正激光雷达20的线性系数，否则不需要修正激光雷达20的线性系数。预设误差区间的数值设定可以根据激光雷达的测量精度来进行设定，也可以根据用户的实际使用需求进行设定。
为了避免单次校准测试出现误差而导致对激光雷达20校准不准确，采集模块1还用于采集激光雷达20在被遮挡块遮挡多个预设角度下的回传数据，计算模块2还用于根据多个回传数据来分别计算遮挡块与激光雷达20的多个距离，计算模块2再分别与对应的多个标准距离值进行比较得到差值，后根据多个差值来判断是否需要修正激光雷达20的线性系数，激光雷达校准系统10通过在预设时间段内多次采集来获取多个差值并进行判断是否需要修正激光雷达20的线性系数，进一步提高了激光雷达20的校准准确性。在本实施方式中，采集模块1进行多次回传数据采集时，可以根据实际需求来设定获取的多个差值在预设误差区间内的个数，并根据差值的个数来判断是否需要修正激光雷达20的线性系数。
采集模块1还可以采集激光雷达20在被多个遮挡块遮挡的回传数据，计算模块2还用于根据接收到的多个回传数据来分别计算多个遮挡块与激光雷达20的距离，并分别与对应的多个标准距离值进行比较得到差值，后根据多个差值来判断是否需要修正激光雷达20的线性系数；其中，多个遮挡块的遮挡角度优选互不相同，通过该种校准策略，同样可以避免单次校准测试出现误差而导致对激光雷达20校准不准确。
图2为本发明一实施方式提供的激光雷达校准方法的流程图。本激光雷达校准方法可以使用在图1所示的激光雷达校准系统10中。在本实施方式中，激光雷达校准方法包括：步骤S201，采集模块1采集激光雷达20在被遮挡块遮挡一预设角度下的回传数据；步骤S203，计算模块2根据回传数据及激光雷达20的线性系数来计算遮挡块的距离，并与标准距离值进行比较得到两者之间的差值，后根据差值来判断是否需要修正激光雷达20的线性系数。
需要说明的是，遮挡块是对激光雷达20测距范围内的小部分角度进行遮挡，且遮挡角度不能太大，优选遮挡角度为不大于1度
为了避免单次校准测试出现误差而导致对激光雷达20校准不准确，提高校准精确率，采集模块1可以进行多次采集，在步骤S201中，采集模块1还用于采集激光雷达20在被遮挡块遮挡多个预设角度下的回传数据或者采集激光雷达20在被多个遮挡块遮挡的回传数据。
在步骤S203中，计算模块2根据差值来判断是否需要修正激光雷达20的线性系数，具体是：计算模块2判断得到的距离差值是否处于预设误差区间内，当计算模块2判断差值不处于预设误差区间内时，则修正激光雷达20的线性系数，否则不需要修正激光雷达20的线性系数。预设误差区间的数值设定可以根据激光雷达的测量精度来进行设定，也可以根据用户的实际使用需求进行设定。
在步骤S203中，当采集模块1是用于采集激光雷达20在被遮挡块遮挡多个预设角度下的回传数据时，计算模块2还用于根据多个回传数据及激光雷达20的线性系数来分别计算遮挡块与激光雷达20的多个距离，再分别与对应的多个标准距离值进行比较得到差值，后根据多个差值来判断是否需要修正激光雷达20的线性系数。在本实施方式中，使用者可以根据实际需求来设定获取的多个差值在预设误差区间内的个数，并根据差值的个数来判断是否需要修正激光雷达20的线性系数。
在步骤S203中，当采集模块1是用于采集激光雷达20在被多个遮挡块遮挡的回传数据时，计算模块2还用于根据接收到的多个回传数据及激光雷达20的线性系数来分别计算多个遮挡块与激光雷达20的距离，并分别与对应的多个标准距离值进行比较得到差值，后根据多个差值来判断是否需要修正激光雷达20的线性系数。
上述实施例提供的激光雷达校准系统及方法，通过测量激光雷达在遮挡状态下的数据并与标准值进行比较来判断激光雷达的精度是否有下降，进而实现对激光雷达的输出精度进行判断，并进行校准，实现精准测量。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种激光雷达校准系统，用于对激光雷达进行校准，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集所述激光雷达在被遮挡块遮挡一预设角度下的回传数据；
计算模块，用于根据所述回传数据计算所述遮挡块的距离，并与标准距离值进行比较得到两者之间的差值，后根据所述差值来判断是否需要修正所述激光雷达的线性系数；
其中，所述计算模块用于根据所述回传数据及所述线性系数来计算所述遮挡块的距离。
2.根据权利要求1所述激光雷达校准系统，其特征在于，所述计算模块还用于判断所述差值是否处于预设误差区间内，及在判断所述差值不处于预设误差区间内时，修正所述激光雷达的线性系数。
3.根据权利要求1所述的激光雷达校准系统，其特征在于，所述采集模块还用于采集所述激光雷达在被遮挡块遮挡多个预设角度下的回传数据，所述计算模块还用于根据所述多个回传数据来分别计算所述遮挡块的多个距离，并分别与对应的多个标准距离值进行比较得到差值，后根据所述多个差值来判断是否需要修正所述激光雷达的线性系数。
4.根据权利要求1所述的激光雷达校准系统，其特征在于，所述采集模块还用于采集所述激光雷达在被多个遮挡块遮挡的回传数据，所述计算模块还用于根据所述多个回传数据来分别计算所述多个遮挡块的距离，并分别与对应的多个标准距离值进行比较得到差值，后根据所述多个差值来判断是否需要修正所述激光雷达的线性系数；其中，所述多个遮挡块的遮挡角度互不相同。
5.根据权利要求1或3或4所述的激光雷达校准系统，其特征在于，所述遮挡块的遮挡角度不大于1度。
6.一种激光雷达校准方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集激光雷达在被遮挡块遮挡一预设角度下的回传数据；
根据所述回传数据及所述激光雷达的线性系数来计算所述遮挡块的距离，并与标准距离值进行比较得到两者之间的差值，后根据所述差值来判断是否需要修正所述激光雷达的线性系数。
7.根据权利要求6所述的激光雷达校准方法，其特征在于，所述根据所述差值来判断是否需要修正所述激光雷达的线性系数的步骤包括：
判断所述差值是否处于预设误差区间内，及在判断所述差值不处于预设误差区间内时，修正所述激光雷达的线性系数。
8.根据权利要求6所述的激光雷达校准方法，其特征在于，所述采集激光雷达在被遮挡块遮挡一预设角度下的回传数据；根据所述回传数据及所述激光雷达的线性系数来计算所述遮挡块的距离，并与标准距离值进行比较得到两者之间的差值，后根据所述差值来判断是否需要修正所述激光雷达的线性系数的步骤包括：
采集所述激光雷达在被遮挡块遮挡多个预设角度下的回传数据；
根据所述多个回传数据及所述激光雷达的线性系数来分别计算所述遮挡块的多个距离，并分别与对应的多个标准距离值进行比较得到差值，后根据所述多个差值来判断是否需要修正所述激光雷达的线性系数。
9.根据权利要求6所述的激光雷达校准方法，其特征在于，所述采集激光雷达在被遮挡块遮挡一预设角度下的回传数据；根据所述回传数据及所述激光雷达的线性系数来计算所述遮挡块的距离，并与标准距离值进行比较得到两者之间的差值，后根据所述差值来判断是否需要修正所述激光雷达的线性系数的步骤包括：
采集所述激光雷达在被多个遮挡块遮挡的回传数据；
根据所述多个回传数据及所述激光雷达的线性系数来分别计算所述多个遮挡块的距离，并分别与对应的多个标准距离值进行比较得到差值，后根据所述多个差值来判断是否需要修正所述激光雷达的线性系数，其中，所述多个遮挡块的遮挡角度互不相同。
10.根据权利要求6所述的激光雷达校准方法，其特征在于，所述遮挡块的遮挡角度不大于1度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160727 |