CN108828565B - 一种激光雷达的标定系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种激光雷达的标定系统，该标定系统包括激光雷达、标定腔、加热腔以及至少两个温度传感器，加热器位于标定腔内部，激光雷达位于标定腔外部，用于向标定腔发射激光脉冲，激光脉冲能够穿过标定腔向外传播；标定腔内部和外部均部署有温度传感器，用于采集所述激光脉冲沿途温度；激光雷达还用于接收激光脉冲对应的回波信号，以便根据回波信号确定高低量子数通道信号比，进而根据温度、高低量子数通道信号比以及反演函数实现激光雷达的标定。该标定系统通过加热器能够人为制造温度差异，进而获得较大的温度梯度，此外，在进行标定是沿着水平方向标定，不会产生位置偏移，进一步提高了标定结果的准确度。本申请还公开了一种标定方法。

Description

一种激光雷达的标定系统及方法

技术领域

本申请涉及标定领域，尤其涉及一种激光雷达的标定系统及方法。

背景技术

气候预测常常是基于温度廓线而实现的。温度廓线是指大气中温度随高度分布的曲线。温度廓线一般可以通过激光雷达探测不同高度的大气温度得到，激光雷达发射激光束，然后根据返回的回波散射信号确定对应位置的温度，进而确定温度廓线。为了获得较为准确的温度廓线，需要先对测量温度的激光雷达进行标定。

目前，激光雷达的标定是通过气象梯度塔法或无线电探空仪法实现的。气象梯度塔上按照高度部署有温度传感器，根据不同高度的温度传感器采集的温度数据可以获得温度廓线。无线电探空仪法则是通过无线电探空仪的感应元件在无线电探空仪上升过程中分别测量不同高度对应的大气温度等数据，从而得到温度廓线。

然而，气象梯度塔法的探测高度受塔高限制，探测高度范围通常不超过百米，在大气层中，该高度范围对应的温度梯度较小，影响了激光雷达标定结果的准确性。无线电探空仪法探测高度大，能够获得较大的温度梯度，但无线电探空仪在上升过程中会逐渐产生偏移，导致探测数据与真实位置廓线存在一定误差。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种激光雷达的标定系统，该系统利用加热器人造温度差异，以获得较大的温度梯度，并且采用水平标定方式，克服位置偏移问题，提高了标定结果的准确度。对应地，本申请还提供了一种激光雷达的标定方法。

本申请第一方面提供了一种激光雷达的标定系统，所述系统包括激光雷达、标定腔、加热器以及至少两个温度传感器：

所述加热器位于所述标定腔内部，用于提升所述标定腔内部的温度；

所述激光雷达位于所述标定腔外部，用于沿水平方向向所述标定腔发射激光脉冲，所述激光脉冲能够穿过所述标定腔向外传播；

所述标定腔内部和所述标定腔外部均部署有所述温度传感器，所述温度传感器用于采集所述激光脉冲沿途温度；

所述激光雷达还用于接收所述激光脉冲对应的回波信号，以便根据所述回波信号确定高低量子数通道信号比，进而根据所述温度、所述高低量子数通道信号比以及所述高低量子数通道信号比的反演函数实现所述激光雷达的标定。

可选的，所述激光雷达为拉曼激光雷达。

可选的，所述激光雷达具体用于：

通过接收望远镜接收所述激光脉冲对应的回波信号。

可选的，所述温度传感器在水平方向上均匀分布。

本申请第二方面提供了一种激光雷达的标定方法，应用本申请第一方面所述的激光雷达的标定系统，所述方法包括：

获取所述激光雷达的标定系统中至少两个温度传感器采集的激光脉冲沿途温度；

根据所述激光雷达接收的激光脉冲的回波信号确定高低量子数通道信号比；

根据所述温度、所述高低量子数通道信号比以及所述高低量子数通道信号比的反演函数，确定标定常数，所述标定常数为所述反演函数的系数。

可选的，所述根据所述温度、所述高低量子数通道信号比以及所述高低量子数通道信号比的反演函数，确定标定常数包括：

根据所述温度、所述高低量子数通道信号比以及所述高低量子数通道信号比的反演函数，形成关于标定常数的方程组；

对所述方程组求解，获得所述标定常数。

可选的，所述温度包括温度探测范围的最大极值温度和最小极值温度；

则所述根据所述温度、所述高低量子数通道信号比以及所述高低量子数通道信号比的反演函数，形成关于标定常数的方程组包括：

根据所述最大极值温度、对应的高低量子数通道信号比以及所述高低量子数通道信号比的反演函数形成第一方程；

根据所述最小极值温度、对应的高低量子数通道信号比以及所述高低量子数通道信号比的反演函数形成第二方程；

根据所述第一方程和第二方程形成关于标定常数的方程组。

可选的，所述根据所述温度、所述高低量子数通道信号比以及所述高低量子数通道信号比的反演函数，确定所述反演函数的标定常数包括：

利用所述温度和所述高低量子数通道信号比拟合所述高低量子数通道信号比的反演函数，得到标定常数。

可选的，所述方法还包括：

将所述标定常数代入所述反演函数；

针对任一位置的温度传感器，根据激光脉冲在对应温度的环境下产生的回波信号确定高低量子数通道信号比；

根据所述高低量子数通道信号比和所述反演函数，确定所述温度传感器所在位置对应的反演温度。

可选的，所述方法还包括：

针对N个不同位置的温度传感器，分别计算每个温度传感器所在位置对应的反演温度与所述温度传感器采集的温度的差值；其中，N为正整数；

若所述差值小于第一阈值，则针对所述激光雷达的标定完成。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本申请实施例中提供了一种激光雷达的标定系统，该标定系统包括激光雷达、标定腔、加热腔以及至少两个温度传感器，温度传感器设置在标定腔内部和外部，标定腔内部具有加热器，通过加热器能够人造温度差异，获得较大的温度梯度，如此，有利于提高激光雷达标定结果的准确度，此外，该标定系统在对激光雷达标定时是通过标定腔内部和外部的温度传感器实现标定的，并不是沿着垂直方向进行标定，因而不会产生位置偏移，也就不会产生因位置偏移导致的误差，进一步提高了标定结果的准确度。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中一种激光雷达的标定系统的结构示意图；

图2为本申请实施例中不同位置温度传感器采集的温度的曲线图；

图3为本申请实施例中一种激光雷达的标定方法的流程图；

图4为本申请实施例中同一时刻不同温度传感器采集的温度与激光雷达反演温度的示意图；

图5为本申请实施例中一温度传感器在不同时刻采集的温度与激光雷达反演温度的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

针对气象梯度塔法以及无线电探空仪法标定激光雷达准度度不高的技术问题，本申请提供了一种激光雷达的标定系统，该标定系统包括激光雷达、标定腔、加热腔以及至少两个温度传感器，温度传感器设置在标定腔内部和外部，标定腔内部具有加热器，通过加热器能够人造温度差异，获得较大的温度梯度，如此，有利于提高激光雷达标定结果的准确度，此外，该标定系统在对激光雷达标定时是通过标定腔内部和外部的温度传感器实现标定的，并不是沿着垂直方向进行标定，因而不会产生位置偏移，也就不会产生因位置偏移导致的误差，进一步提高了标定结果的准确度。

下面将结合附图，对本申请实施例提供的激光雷达的标定系统进行介绍。参见图1，该激光雷达的标定系统包括激光雷达10、标定腔20、加热器30、以及至少两个温度传感器40，其中：

所述加热器30位于所述标定腔20内部，用于提升所述标定腔20内部的温度；

所述激光雷达10位于所述标定腔20外部，用于沿水平方向向所述标定腔20发射激光脉冲，所述激光脉冲能够穿过所述标定腔20向外传播；

所述标定腔20内部和所述标定腔20外部均部署有所述温度传感器40，所述温度传感器40用于采集所述激光脉冲沿途温度；

所述激光雷达10，还用于接收所述激光脉冲对应的回波信号，以便根据所述回波信号确定高低量子数通道信号比，进而根据所述温度、所述高低量子数通道信号比以及所述高低量子数通道信号比的反演函数实现所述激光雷达10的标定。

在对激光雷达10进行标定时，一般将激光雷达10以及标定腔20置于标定实验室内。其中，激光雷达10在标定腔20外部，其到标定腔20的距离可以根据实际需求设置，作为一个示例，激光雷达10可以距离标定腔30米。在进行标定时，激光雷达10沿水平方向向标定20发射激光脉冲，该激光脉冲能够穿过标定20向外传播，基于此，可以在标定腔20两侧分别开孔，以便激光脉冲通过该孔穿过标定腔20。其中，孔的高度与激光雷达的高度一致，如此，可以使得激光雷达10水平方向发射的激光脉冲能够穿过标定腔20。孔的大小可以根据经验值设置，本实施例对此不作限定。作为本申请的一个具体示例，针对6米长的标定腔，其两侧开孔直径可以是40厘米。

加热器30处于开启状态时，能够对标定腔20内的空气进行加热，从而提高标定腔20内部的温度。如此，标定腔20内部、标定实验室内部且标定腔20外部以及标定实验室外部形成较大的温度差异，如此可以获得较大的温度梯度。

具体可以参见图2，图2为不同位置温度传感器采集的温度的曲线图，如图2所示，R1和R2分别对应标定腔20的两侧，R3对应标定实验室的一侧，则在图2中，R1左侧区域对应标定腔20外部且标定实验室内部的区域，R1至R2对应于标定腔20内部的区域，R2至R3对应标定腔20外部且标定实验室内部的区域，而R3右侧区域对应标定实验室外部的区域，由图2可知，标定腔20内部的温度可以达到40℃(摄氏度)，而标定腔20外部标定实验室内部区域的温度一般在20℃左右，标定实验室外的温度在10℃左右，在上述三种区域，温度变化较大，通过人造温度差异获得了较大的温度梯度。

具体实现时，为了获得较好的升温效果，可以采用多个加热器进行加热，或者采用大功率的加热器进行加热，本申请对加热器的数量以及功率不作限定，可以根据实际需求选择相应的加热器。

在本实施例中，标定腔20内部和外部均部署有温度传感器40，如此，可以采集到标定腔20内部温度以及标定腔20外部温度，以便根据标定腔20内部和外部温度进行标定。需要说明的是，标定腔20外部是指标定腔20以外的区域，可以将其分为两部分，一部分为标定实验室内的区域，一部分为标定实验室外的区域。标定腔20外部的温度传感器可以部署在标定实验内，也可以部署在标定实验室外，或者在标定实验室内和标定实验室外均部署。在一种可能的实现方式中，温度传感器40可以在水平方向上均匀分布，具体实现时，可以在激光脉冲传播路径的方向均匀部署温度传感器40。

温度传感器40采集到温度数据，可以利用该温度数据对激光雷达10进行标定。温度传感器精度越高，对激光雷达10标定的准确度越高。作为本申请的一个具体示例，可以采用精度为0.01℃的温度传感器进行标定。

可以理解，激光雷达10在发射激光脉冲后，激光脉冲在传输过程中可以产生回波信号。具体地，温度发生变化时，空气的分布也会发生改变，因此，不同温度的空气之间形成有分界面，激光脉冲在分界面发生后向散射，从而形成后向散射回波信号。该后向散射回波信号按照激光脉冲的传输路径返回，被激光雷达10接收。可以理解，激光雷达10具有接收系统，其接收系统用于接收其发射的激光脉冲所产生的回波信号。在一些可能的实现方式中，接收系统包括接收望远镜，激光雷达10通过接收望远镜接收激光脉冲对应的回波信号。

激光雷达10接收到激光脉冲对应回波信号后，可以对回波信号进行分析，以确定高低量子数通道信号比。其中，高低量子数通道信号比是指低量子数通道与高量子数通道的信号值之比，为了便于描述，将高低量子数通道信号比记作R，由于R与温度T具有相关性，也可以记作R(T)。

为了便于理解，以拉曼激光雷达为例，对高低量子数通道信号比进行介绍。拉曼激光雷达的接收系统接收回波信号后，分离提取四支纯转动拉曼散射谱线，对应四个通道，将低量子数对称信号的通道结合为一个通道，高量子数对称信号的通道结合为一个通道，可以得到一个低量子数通道和一个高量子数通道。

具体地，低量子数通道在单位时间内接收的回波光子数为：

高量子数通道在单位时间内接收的回波光子数为：

其中，下标“-”表示低量子数通道，下标“+”高量子数通道，n_[-]表示低量子数通道在单位时间内接收的回波光子数，n_[+]表示高量子数通道在单位时间内接收的回波光子数。上标N₂表示氮气，上标O₂表示氧气，Δv表示拉曼频移，上标stokes与上标antistokes对应于一组对称信号，如一组低量子数对称信号或一组高量子数对称信号。

基于式(1)和式(2)可以计算累计时间Δt内低量子数通道的信号值和高量子数通道的信号值，具体可以参见如下公式：

N_[-]＝n_[-]Δt (3)

N_[+]＝n_[+]Δt (4)

其中，N_[-]表示低量子数通道的信号值，N_[+]表示高量子数通道的信号值。

在累计时间Δt内，实现如下温度探测的高低量子数通道信号比为：

其中，K_i为系统因子，β_i为拉曼后向散射系数，α(v_i,x)为x高度处频率为v的大气消光系数。

激光雷达可以基于上述原理，对接收的回波信号进行分析，确定对应的高低量子数通道信号比。

可以理解，高低量子数通道信号比R还可以根据高低量子数通道信号比的反演函数R(T)确定。反演函数R(T)作为激光雷达仪器函数，可以根据激光雷达参数初始数据计算获得，或者是根据激光雷达标定结果获得。标定时得到的反演函数R(T)可以是借助T的多项式近似值法给出，具体如下：

其中，T为温度，A为多项式系数。

在具体处理时，可以对式(6)进行如下处理，具体为取对数，然后对T取一阶，则式(6)可以演变为：

其中，α即为式(6)中的A₁，β即为式(6)中的A₀的相反数-A₀。

式(6)的收敛性较好，由于展开式采用了函数族，该函数描述了谱线强度与温度的实际关系，因而在使用低阶多项式即式(7)时表达式能保证理想的近似。

基于式(7)，可以通过多种实现方式确定标定常数α和β。一种实现方式为，至少给定两组标定数据，每组标定数据包括温度T以及在对应温度下的高低量子数通道信号比R(T)，然后上述至少两组标定数据构建方程组，通过求解方程组的形式确定标定常数α和β。可以理解，温度差越大，标定结果越准确，基于此确定的标定常数也就越准确，如此，可以选择探测范围内的温度极值点对应的标定数据构建方程组，通过求解方程组的形式确定标定常数α和β。

作为一个示例，标定数据可以包括和/>其中，T1为最大极值温度，T2为最小极值温度，基于这两组数据可以构建关于最大极值温度的方程，和关于最小极值温度的方程，通过对上述两个方程形成的方程组求解可以确定标定常数α和β。将/>和/>分别代入式(7)，可以求解得到：

另一种方式是，基于给定的标定数据进行拟合，以确定标定常数α和β。参见式(7)，将ln(R)视为因变量，1/T视为自变量，因变量和自变量之间为线性关系，可以基于给定的标定数据拟合出一条直线，根据直线的斜率及截距可以确定标定常数α和β。

在确定标定常数后，可以获得表征高低量子数通道信号比与温度之间关系的反演函数。如此，可以采集其他点位的温度，获取该温度下的高低量子数通道信号比，根据高低量子数通道信号比以及反演函数确定反演温度，通过比较采集得到的温度以及计算得到的反演温度，可以验证标定系统是否有效，确定标定系统的准确度。

由上可知，本申请实施例提供了一种激光雷达的标定系统，该标定系统包括激光雷达、标定腔、加热腔以及至少两个温度传感器，温度传感器设置在标定腔内部和外部，标定腔内部具有加热器，通过加热器能够人造温度差异，获得较大的温度梯度，如此，有利于提高激光雷达标定结果的准确度，此外，该标定系统在对激光雷达标定时是通过标定腔内部和外部的温度传感器实现标定的，并不是沿着垂直方向进行标定，因而不会产生位置偏移，也就不会产生因位置偏移导致的误差，进一步提高了标定结果的准确度。

基于本申请实施例提供的激光雷达的标定系统，本申请实施例还提供了一种激光雷达的标定方法，接下来将结合附图，对本申请实施例提供的激光雷达的标定方法进行详细介绍。

参见图3所示的激光雷达的标定方法的流程图，该方法包括：

S301：获取所述激光雷达的标定系统中至少两个温度传感器采集的激光脉冲沿途温度。

激光雷达的标定系统包括激光雷达、标定腔、加热器以及至少两个温度传感器。其中，温度传感器部署在激光雷达发射的激光脉冲的传播途径之上，因此，在激光雷达的标定系统工作时，可以获取至少两个温度传感器采集的激光脉冲沿途温度。

S302：根据所述激光雷达接收的激光脉冲的回波信号确定高低量子数通道信号比。

激光雷达的标定系统中包括的激光雷达具有接收系统，其可以接收激光脉冲的回波信号，并对回波信号分析得到高低量子数通道信号比。需要说明的是，高低量子数通道信号比与温度相关，针对温度传感器采集的各个温度，可以确定与其温度对应的高低量子数通道信号比。

S303：根据所述温度、所述高低量子数通道信号比以及所述高低量子数通道信号比的反演函数，确定标定常数，所述标定常数为所述反演函数的系数。

所述高低量子数通道信号比的反演函数是激光雷达的仪器函数，该函数表征了高低量子数通道信号比与温度的关系，通过将温度、高低量子数通道信号比代入上述反演函数，可以确定标定常数。

在本实施例中，标定常数包括两个常数，具体可以参见式(6)、式(7)，标定常数为式(7)的系数α和β。

其中，确定标定常数可以通过两种方式实现，具体如下：

一种实现方式为，根据所述温度、所述高低量子数通道信号比以及所述高低量子数通道信号比的反演函数，形成关于标定常数的方程组；然后，对所述方程组求解，获得所述标定常数。需要说明的是，若所述温度包括温度探测范围的最大极值温度和最小极值温度；在具体实现时，可以根据所述最大极值温度、对应的高低量子数通道信号比以及所述高低量子数通道信号比的反演函数形成第一方程；根据所述最小极值温度、对应的高低量子数通道信号比以及所述高低量子数通道信号比的反演函数形成第二方程；然后根据所述第一方程和第二方程形成关于标定常数的方程组。如此，对该二元方程组求解即可得到标定常数α和β。

另一种实现方式为，利用所述温度和所述高低量子数通道信号比拟合所述高低量子数通道信号比的反演函数，得到标定常数。在具体实现时，可以对反演函数进行简化处理，如进行取对数，然后对温度取一阶，得到简化后的反演函数，然后再利用温度和高低量子数通道信号比拟合简化后的反演函数，根据拟合的直线确定标定常数。

由上可知，本申请实施例提供了一种激光雷达的标定方法，该标定方法是基于激光雷达的标定系统实现的，通过利用标定系统中的加热器人造温度差异，获得较大的温度梯度，如此，有利于提高激光雷达标定结果的准确度，此外，通过该标定系统在对激光雷达标定时是通过标定腔内部和外部的温度传感器实现标定的，并不是沿着垂直方向进行标定，因而不会产生位置偏移，也就不会产生因位置偏移导致的误差，进一步提高了标定结果的准确度。

在获得标定常数后，将所述标定常数代入所述反演函数；针对任一位置的温度传感器，可以基于激光脉冲在对应温度的环境下产生的回波信号确定高低量子数通道信号比，如此，可以根据反演函数和高低量子数通道信号比确定所述温度传感器所在位置对应的温度。为此，可以基于反演函数计算得到的反演温度和温度传感器采集的温度验证本申请激光雷达标定方法的准确度。

在一种可能的实现方式中，针对N个不同位置的温度传感器，其中，N为正整数，分别计算每个温度传感器所在位置对应的反演温度与所述温度传感器采集的温度的差值；若所述差值小于第一阈值，则针对所述激光雷达的标定完成。其中，第一阈值可以根据经验值设定，例如，可以设置为1℃。

图4示出了同一时刻不同温度传感器采集的温度与激光雷达反演温度的示意图，如图4所示，lidar曲线表示激光雷达的反演温度，在同一时刻，5只不同探测范围温度传感器的数据与对应的反演温度数据的差值在0.2℃以内，其小于第一阈值，故针对激光雷达的标定结果是可靠的，针对该激光雷达的标定完成。

在另一种可能的实现方式中，还可以针对任一位置的温度传感器，采集该温度传感器在不同时刻的温度，并根据对应时刻以及对应温度下的回波信号确定反演温度，然后计算该温度传感器在不同时刻采集温度与反演温度的差值，若所述差值小于第二阈值，则针对所述激光雷达的标定完成。其中，第二阈值可以根据经验值设定，例如，可以设置为1℃。

图5示出了一温度传感器在不同时刻采集的温度与激光雷达反演温度的示意图，如图5所示，lidar曲线表示激光雷达的反演温度，在不同时刻，该温度传感器采集的数据与对应的反演温度数据的差值在0.6℃以内，其小于第一阈值，故针对激光雷达的标定结果是可靠的，针对该激光雷达的标定完成。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种激光雷达的标定系统，其特征在于，所述系统包括激光雷达、标定腔、加热器以及至少两个温度传感器：

所述加热器位于所述标定腔内部，用于提升所述标定腔内部的温度；

所述激光雷达位于所述标定腔外部，用于向所述标定腔发射激光脉冲，所述激光脉冲能够穿过所述标定腔向外传播；

所述标定腔内部和所述标定腔外部沿水平方向均部署有所述温度传感器，所述温度传感器用于采集所述激光脉冲沿途温度；

所述激光雷达还用于接收所述激光脉冲对应的回波信号，以便根据所述回波信号确定高低量子数通道信号比，进而根据所述温度、所述高低量子数通道信号比以及所述高低量子数通道信号比的反演函数实现所述激光雷达的标定。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述激光雷达为拉曼激光雷达。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述激光雷达具体用于：

通过接收望远镜接收所述激光脉冲对应的回波信号。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温度传感器在水平方向上均匀分布。

5.一种激光雷达的标定方法，其特征在于，应用权利要求1至4任意一项所述的激光雷达的标定系统，所述方法包括：

获取所述激光雷达的标定系统中至少两个温度传感器采集的激光脉冲沿途温度；

根据所述激光雷达接收的激光脉冲的回波信号确定高低量子数通道信号比；

根据所述温度、所述高低量子数通道信号比以及所述高低量子数通道信号比的反演函数，确定标定常数，所述标定常数为所述反演函数的系数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述温度、所述高低量子数通道信号比以及所述高低量子数通道信号比的反演函数，确定标定常数包括：

根据所述温度、所述高低量子数通道信号比以及所述高低量子数通道信号比的反演函数，形成关于标定常数的方程组；

对所述方程组求解，获得所述标定常数。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述温度包括温度探测范围的最大极值温度和最小极值温度；

则所述根据所述温度、所述高低量子数通道信号比以及所述高低量子数通道信号比的反演函数，形成关于标定常数的方程组包括：

根据所述最大极值温度、对应的高低量子数通道信号比以及所述高低量子数通道信号比的反演函数形成第一方程；

根据所述最小极值温度、对应的高低量子数通道信号比以及所述高低量子数通道信号比的反演函数形成第二方程；

根据所述第一方程和第二方程形成关于标定常数的方程组。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述温度、所述高低量子数通道信号比以及所述高低量子数通道信号比的反演函数，确定标定常数包括：

利用所述温度和所述高低量子数通道信号比拟合所述高低量子数通道信号比的反演函数，得到标定常数。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述标定常数代入所述反演函数；

针对任一位置的温度传感器，根据激光脉冲在对应温度的环境下产生的回波信号确定高低量子数通道信号比；

根据所述高低量子数通道信号比和所述反演函数，确定所述温度传感器所在位置对应的反演温度。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

针对N个不同位置的温度传感器，分别计算每个温度传感器所在位置对应的反演温度与所述温度传感器采集的温度的差值；其中，N为正整数；

若所述差值小于第一阈值，则针对所述激光雷达的标定完成。