CN109343037A - 光探测器安装误差检测装置、方法和终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明适用于激光雷达技术领域，提供了一种光探测器安装误差检测装置、方法和终端设备，主要包括：图像获取装置、被测的目标光探测器安装结构件、发光元件、用于投影目标光探测器安装结构件的中心孔的轮廓的半透明挡光板和用于驱动目标光探测器安装结构件旋转预设角度的电机；获取所述图像获取装置中所述目标光探测器安装结构件每旋转一次预设角度的光斑图像；提取每张光斑图像的边界单像素点，并根据边界像素点建立与每张光斑图像对应的光斑像面坐标系；确定每个边界单像素点在像面坐标系中的坐标信息，根据坐标信息确定光探测器安装是否存在误差。本发明能够快速检测激光雷达中光探测器的安装误差，提高了误差检测精度和检测效率。

Description

光探测器安装误差检测装置、方法和终端设备

技术领域

本发明属于激光雷达技术领域，尤其涉及一种光探测器安装误差检测装置、方法和终端设备。

背景技术

激光雷达作为一种高精度智能化传感器，具有测量精度高，测量速度快等优点，为了实现有效测量，需要使激光雷达的接收信号对准感光元件。常用的光探测器感光芯片直径为0.2～1mm，其安装位置精度直接影响探测信号的强度和稳定性，进而影响探测距离并限制探测物体的反光率，因此必须先检测光探测器安装误差。然而，受限于安装空间和光探测器外形尺寸，传统的检测方法无法在安装光探测器后快速确定光探测器安装误差，误差检测难且速度慢，精度低，进而影响检测光探测器安装误差效率。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种光探测器安装误差检测装置、方法和终端设备，以解决现有技术中光探测器安装误差检测难、速度慢和精确低的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种光探测器安装误差检测装置，包括：

电机；

目标光探测器安装结构件，设置在所述电机上，在所述电机带动下能够旋转预设角度；

半透明挡光板，设置在所述目标光探测器安装结构件上；

发光元件，设置在所述目标光探测器安装结构件与所述电机之间，用于将所述目标光探测器安装结构件的中心孔的轮廓投影到所述半透明挡光板上；

图像获取装置，设置在所述半透明挡光板上方，用于获取所述半透明挡光板上的光斑图像，所述光斑图像用于确定光探测器安装是否存在误差；

其中，所述图像获取装置、所述目标光探测器安装结构件、所述发光元件、所述半透明挡光板和所述电机的中心轴同轴。

可选的，所述电机包括：

转子；

定子，设置在所述转子上；

带有预设角度刻度的码盘，固定在所述定子的底部；

其中，所述定子、所述码盘和所述转子的中心轴同轴。

可选的，所述光探测器安装误差检测装置还包括：

光电门；所述码盘穿过所述光电门探测区域。

可选的，所述光探测器安装误差检测装置还包括：

滤光片，设置在所述图像获取装置和所述半透明挡光板之间，且靠近所述图像获取装置；

其中，所述滤光片的波段带宽与所述发光元件的波段带宽相同。

可选的，所述光探测器安装误差检测装置还包括：

标定板，设置在所述目标光探测器安装结构件上，用于在所述电机运行前标定所述目标光探测器安装结构件的中心孔的轮廓。

本发明实施例的第二方面提供了一种光探测器安装误差检测方法，适用于包括图像获取装置、被测的目标光探测器安装结构件、发光元件、半透明挡光板、电机和标定板的光探测器安装误差检测装置，所述方法包括：

获取所述图像获取装置中所述目标光探测器安装结构件每旋转一次预设角度的光斑图像；

提取每张所述光斑图像的边界单像素点，并根据所述光斑图像中所有边界像素点建立对应的光斑像面坐标系；

确定每个边界单像素点在对应所述光斑像面坐标系中的坐标信息，根据所述坐标信息确定光探测器安装是否存在误差。

可选的，所述提取每张所述光斑图像的边界单像素点，包括：

对每张所述光斑图像进行二值化处理得到对应的二值光斑图像；

根据图像边界跟踪算法获取对应所述二值光斑图像的边界单像素点。

可选的，所述根据所述坐标信息确定光探测器安装是否存在误差，包括：

对所述光斑图像中所有边界单像素点的坐标信息通过最小二乘椭圆拟合算法进行拟合得到光斑拟合椭圆；

根据所述光斑拟合椭圆确定光斑中心像面坐标、光斑长轴和光斑短轴；

根据所述光斑中心像面坐标确定光探测器的同轴度误差，根据所述光斑长轴和所述光斑短轴确定光探测器安装的倾角误差。

可选的，所述光探测器安装误差检测方法还包括：

获取所述标定板上的靶标图像；

确定所述靶标图像中各个靶标中心点的像面坐标并建立靶标像面坐标系；

在所述标定板上建立与所述靶标像面坐标系对应的世界坐标系，并建立所述靶标像面坐标系与所述世界坐标系的转换关系；

根据所述光斑中心像面坐标和所述转换关系确定光探测器安装误差范围。

本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述实施例的第二方面提供的任一项所述方法的步骤。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：目标光探测器安装结构件每旋转一次所述预设角度时，发光元件将目标光探测器安装结构件的中心孔的轮廓投影到半透明挡光板上，图像获取装置可快速获取检测光探测器安装误差的光斑图像，提高了确定光探测器安装是否存在误差的速度；然后提取每张光斑图像的边界像素点，并根据边界像素点建立与每张光斑图像对应的光斑像面坐标系；确定每个边界单像素点在像面坐标系中的坐标信息，根据坐标信息快速且准确的确定光探测器安装是否存在误差，提高了误差检测精度，进而提高了安装误差检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的光探测器安装误差检测装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种光探测器安装误差检测装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的光探测器安装误差检测方法的实现流程示意图；

图4是图3中步骤S302的实现流程示意图；

图5是图3中步骤S303的实现流程示意图；

图6是本发明实施例提供的另一种光探测器安装误差检测方法的实现流程示意图；

图7是本发明实施例提供的光斑轨迹的示意图；

图8是本发明实施例提供的确定误差倾角方向的原理示意图；

图9是本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一

本实施例提供了一种光探测器安装误差检测装置。参见图1，为本实施例中光探测器安装误差检测装置的一种结构示意图。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。

所述光探测器安装误差检测装置包括：图像获取装置10、目标光探测器安装结构件20、发光元件30、半透明挡光板40和电机50。其中，图像获取装置10、发光元件30和电机50还与外部控制器连接，外部控制器控制图像获取装置10、发光元件30和电机50运行。

半透明挡光板40用于投影目标光探测器安装结构件20的中心孔的轮廓，电机50用于驱动目标光探测器安装结构件20旋转预设角度。

目标光探测器安装结构件20设置在所述电机50上；发光元件30设置在目标光探测器安装结构件20与电机50之间，且设置在目标光探测器安装结构件20的中心孔底部；半透明挡光板40设置在目标光探测器安装结构件20上，图像获取装置10设置在半透明挡光板40上方，与半透明挡光板40间隔预设距离；图像获取装置10的中心轴、目标光探测器安装结构件20的中心轴、发光元件30的中心轴、半透明挡光板40的中心轴和电机50的中心轴同轴。

本实施例的装置可以用于激光雷达系统，检测激光雷达的光探测器安装误差。具体的，电机50每驱动目标光探测器安装结构件20旋转一次所述预设角度，发光元件30将目标光探测器安装结构件20的中心孔的轮廓投影到半透明挡光板40上；图像获取装置10获取半透明挡光板40上的光斑图像，所述光斑图像可用于确定光探测器安装是否存在误差。发光元件30的光投影到挡光板上，半透明挡光板40上的光斑能直接反应目标光探测器安装结构件20的中心孔的轮廓，且与目标光探测器安装结构件20的中心孔的尺寸相同、位置一致。

实际应用中，由于光探测器柱面和目标光探测器安装结构件20的中心孔能够紧密贴合，因此可通过检测目标光探测器安装结构件20安装后其中心孔安装偏差来检测光探测器安装误差。

上述光探测器安装误差检测装置，目标光探测器安装结构件20每旋转一次所述预设角度时，发光元件30将目标光探测器安装结构件20的中心孔的轮廓投影到半透明挡光板40上，图像获取装置10获取半透明挡光板40上的光斑图像，装置结构简单，可便捷且快速的获取检测光探测器安装误差的光斑图像，提高了确定光探测器安装是否存在误差的速度。

实际应用中，图像获取装置10可以为CCD(charge coupled device，电荷耦合器件)相机。可选的，发光元件30可以为单色LED(Light Emitting Diode，发光二极管)。

一个实施例中，参见图2，电机50包括：定子51、带有预设角度刻度的码盘52和转子53。每个刻度的间隔为所述预设角度。

定子51设置在转子53上；目标光探测器安装结构件20设置在定子51上；码盘52固定在定子51的底部；定子51的中心轴、码盘52的中心轴和转子53的中心轴同轴。

在电机50运行时，所述转子53固定不转，定子51带动码盘52旋转所述预设角度。具体的，将码盘52的360°角分为K个角，每个角的角度为所述预设角度，为定子51带动码盘52旋转一周，图像获取装置10获取K张半透明挡光板40上的光斑图像，即得到光斑的轨迹，通过光斑的轨迹可以确定光探测器安装是否存在误差。其中，K大于等于4。

应理解，本实施例对K的个数不做限定，即对所述预设角度不做限定。

一个实施例中，参见图2，所述光探测器安装误差检测装置还包括：光电门60。光电门60固定在电机50的一侧，码盘52穿过光电门60探测区域。光电门60可以在码盘52中每个预设角度刻度上触发，对定子51的旋转次数进行计数，可以记录定子51是否旋转一周，保证光斑图像获取的准确性，避免获取图像数量不够或者图像重复获取。

一个实施例中，所述光探测器安装误差检测装置还包括：滤光片70。

滤光片70与发光元件30的光源为相同波段带宽。如图2所示，滤光片70设置在图像获取装置10和半透明挡光板40之间，且靠近图像获取装置10。滤光片70可以提高图像获取装置10获取光斑图像的准确，减小光斑图像的噪声，进一步提高光探测器安装误差检测的精确度。

一个实施例中，所述光探测器安装误差检测装置还可以包括：标定板80。

标定板80用于在电机50运行前标定目标光探测器安装结构件20的中心孔的轮廓，标定时标定板80靶标面与光斑投影面共面。

标定板80设置在目标光探测器安装结构件20上；发光元件30将目标光探测器安装结构件20的中心孔的轮廓投影到标定板80靶标面上，图像获取装置10获取标定板80上的靶标图像，即与半透明挡光板40的位置相同，当电机50运行时，标定板80替换半透明挡光板40，靶标图像可用于确定光探测器安装误差范围。可选的，参见图2，标定板80可以为圆形阵列靶标标定板。

上述实施例中，目标光探测器安装结构件每旋转一次所述预设角度时，发光元件将目标光探测器安装结构件的中心孔的轮廓投影到半透明挡光板上，图像获取装置获取半透明挡光板上的光斑图像，装置结构简单，可便捷且快速的获取检测光探测器安装误差的光斑图像，提高了确定光探测器安装是否存在误差的速度；同时图像获取装置还获取标定板上的靶标图像，根据靶标图像和光斑图像可以确定误差范围，提高了光探测器安装误差检测装置的智能化，提高用户体验。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模型的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，各功能部件的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。

实施例二

基于上述实施例一中描述的光探测器安装误差检测装置，本实施例提供了一种光探测器安装误差检测方法。参见图3，提供了光探测器安装误差检测方法的一个实施例实现流程示意图，详述如下：

步骤S301，获取所述图像获取装置中所述目标光探测器安装结构件每旋转一次预设角度的光斑图像。

实际应用中，由于光探测器柱面和目标光探测器安装结构件的中心孔紧密贴合，因此可通过检测目标光探测器安装结构件安装后其中心孔安装偏差来检测光探测器安装误差，进一步的，本实施例将机器视觉技术引入激光雷达光探测器安装误差检测装置，对光斑图像进行分析，误差检测精度高、速度快。

具体的，在光探测器安装误差检测装置中，将码盘的360°角分为K个角，每个角的角度为所述预设角度，为定子带动码盘旋转一周，图像获取K张半透明挡光板上的光斑图像，可知，每个角度均对应一张光斑图像。其中，K大于等于4。

步骤S302，提取每张所述光斑图像的边界单像素点，并根据所述光斑图像中所有边界像素点建立对应的光斑像面坐标系。

具体的，可以将每张光斑图像进行图像分割处理，可以得到对应清晰的光斑边界图像，然后确定每张光斑边界图像中的边界单像素点，边界单像素点为多个，还可以根据图像中的多个边界单像素点求取对应光斑图像的光斑中心像素点，即对应多张不同角度的光斑图像可以求取多个不同角度的光斑中心像素点，通过光斑中心像素点可以反映出光斑的运动轨迹，如图7所示。

参见图4，一个实施例中，步骤S302所述的提取每张所述光斑图像的边界单像素点的具体实现过程包括：

步骤S401，对每张所述光斑图像进行二值化处理得到对应的二值光斑图像。

可选的，在得到对应的二值光斑图像之后，可以对每张二值光斑图像进行去噪处理，滤除二值光斑图像中的噪声点，进一步提高误差检测的准确度。本实施例对去噪处理的方法不做具体限定，可以为中值滤波、小波去噪或巴斯滤波等滤波去噪方法。

步骤S402，根据图像边界跟踪算法获取对应所述二值光斑图像的边界单像素点。

每张光斑图像对应一张二值光斑图像，每张二值光斑图像中可包括多个边界单像素点。图像边界跟踪算法可以去除二值光斑图像严重偏离光斑边界的像素点，获取边界单像素点更加准确。

步骤S303，确定每个边界单像素点在对应所述光斑像面坐标系中的坐标信息，根据所述坐标信息确定光探测器安装是否存在误差。

具体的，根据每个边界单像素点在对应所述光斑像面坐标系中的坐标信息，可以对所有边界单像素点的运动轨迹进行拟合，得到对应的光斑轨迹圆周或光斑轨迹椭圆，然后根据光斑轨迹圆周确定对应光斑图像的光斑中心像面坐标和圆周半径，或根据光斑轨迹椭圆确定对应光斑图像的光斑中心像面坐标、椭圆长轴和椭圆短轴。不同角度的光斑图像可以确定不同的光斑轨迹圆周或光斑轨迹椭圆，所以可以确定多个光斑中心像面坐标、多个光斑圆周半径或多个光斑椭圆长轴和光斑椭圆短轴。

然后，本实施例可以求取多个光斑中心像面坐标的平均值，多个光斑圆周半径的平均值，根据光斑中心像面坐标的平均值和光斑圆周半径的平均值确定光探测器安装是否存在误差；或者可以求取多个光斑中心像面坐标、光斑长轴和光斑短轴的平均值，根据光斑中心像面坐标的平均值、光斑长轴的平均值和光斑短轴的平均值确定光探测器安装是否存在误差。

参见图5，一个实施例中，步骤S303所述的根据所述坐标信息确定光探测器安装是否存在误差的具体实现过程包括：

步骤S501，对所述光斑图像中所有边界单像素点的坐标信息通过最小二乘椭圆拟合算法进行拟合得到光斑拟合椭圆。

步骤S502，根据所述光斑拟合椭圆确定光斑中心像面坐标、光斑长轴和光斑短轴。

步骤S503，根据所述光斑中心像面坐标确定光探测器的同轴度误差，根据所述光斑长轴和所述光斑短轴确定光探测器安装的倾角误差。

具体的，利用最小二乘椭圆拟合算法拟合光斑图像中所有边界单像素点的坐标得到光斑中心像面坐标(x_j，y_j)，光斑长轴C_j和短轴D_j，其中j为目标光探测器安装结构件旋转第j个预设角度。示例性的，参见图2，保证图像获取装置和转子不动，定子带动目标光探测器安装结构件转动，每转动预设角度β°提取一张光斑图像，定子带动码盘旋转一周，图像获取K张不同角度的光斑图像，并求得k张光斑图像的光斑中心像面坐标(x_j，y_j)，以及k张光斑图像的光斑长轴C_j和光斑短轴D_j，其中

可选的，根据

计算多个光斑长轴C_j的长轴平均值C_P；以及根据

计算多个光斑短轴D_j的短轴平均值D_P。然后根据长轴平均值C_P和短轴平均值D_P确定光探测器安装的倾角误差。

可选的，根据

确定光探测器安装的倾角误差Q。

具体的，由于目标光探测器安装结构件的中心孔为圆孔，若Q＝1，则证明光斑为圆形光斑，目标光探测器安装结构件的中心孔轴线与图像获取装置的光敏面垂直，而图像获取装置的光敏面与电机转轴轴线垂直，故可知目标光探测器安装结构件的中心孔轴线与电机旋转轴轴线平行，即倾角为0。

若Q≠1，则证明光斑为椭圆光斑，即目标光探测器安装结构件的中心孔的光斑投影平面与图像获取装置的光敏面有一定倾角，目标光探测器安装结构件的中心孔轴线与图像获取装置的光敏面之间的夹角不等于90°，而图像获取装置的光敏面与电机转轴轴线垂直，故目标光探测器安装结构件的中心孔轴线与电机旋转轴轴线之间的夹角为θ，θ为误差倾角，

可选的，根据

确定误差倾角θ，其中，C_P为长轴平均值，DP为短轴平均值。

一个实施例中，参见图6，所述光探测器安装误差检测方法还包括：

步骤S601，获取所述标定板上的靶标图像。

步骤S602，确定所述靶标图像中各个靶标中心点的像面坐标并建立靶标像面坐标系。

可选的，可以利用质心法求得所述靶标图像中各个靶标中心点的像面坐标，并建立靶标像面坐标系。

步骤S603，在所述标定板上建立与所述靶标像面坐标系对应的世界坐标系，并建立所述靶标像面坐标系与所述世界坐标系的转换关系。

在标定板上建立与靶标像面坐标系相对应的世界坐标系，并确定各靶标中心点的世界坐标(标定板上的坐标)。

步骤S604，根据所述光斑中心像面坐标和所述转换关系确定光探测器安装误差范围。

具体的，首先根据所述光斑图像中所有边界单像素点的坐标信息，利用Delaunay三角剖分算法求得于光斑图像对应的坐标三角形，并获取坐标三角形的三个顶点的像面坐标，所述坐标三角形内包含光斑中心像面坐标。在靶标像面坐标系中，确定与所述三个顶点的像面坐标对应的靶标点坐标，即确定了三个靶标顶点坐标。其中，光斑中心像面坐标与对应三个靶标顶点坐标的对应关系，如下

x_j＝x_c1+m_c(x_c2-x_c1)+n_c(x_c3-x_c1)

y_j＝y_c1+m_c(y_c2-y_c1)+n_c(y_c3-y_c1)

其中，(x_j，y_j)为第j张图像的光斑中心像面坐标，(x_c1，y_c1)、(x_c2，y_c2)和(x_c3，y_c3)分别为第j张图像对应的三个靶标顶点坐标。根据上述光斑中心像面坐标与对应三个靶标顶点坐标的对应关系得到系数m_c和系数n_c。

所述靶标像面坐标系与所述世界坐标系的转换关系，如下：

x'_j＝x_d1+m_c(x_d2-x_d1)+n_c(x_d3-x_d1)

y'_j＝y_d1+m_c(y_d2-y_d1)+n_c(y_d3-y_d1)

其中，(x'_j，y'_j)为第j张图像的光斑中心像面坐标对应的世界坐标，其中，(x_d1，y_d1)、(x_d2，y_d2)和(x_d3，y_d3)分别为对应光斑图像的三个靶标顶点坐标。

进一步地，根据光斑中心像面坐标对应的世界坐标(x'_j，y'_j)确定光斑中心偏差的误差半径。

具体的，将多个光斑中心像面坐标对应的世界坐标(x'_j，y'_j)利用最小二乘椭圆拟合算法拟合得到光斑中心轨迹中心坐标(X_c，Y_c)以及光斑中心轨迹旋转半径R_c。具体参见图7，光斑中心轨迹中心为电机旋转轴中心，光斑中心轨迹旋转半径为光斑轨迹偏差，即误差范围。

本实施例还可以建立以电机旋转轴为Z轴，图像获取装置的光敏面为X轴和Y轴的三维坐标系，如图8所示，挡光板上的光斑投影到X轴和Y轴上。还可以求取挡光板上光斑边界中两个距离最短的像素点得到光斑短轴，并确定光斑短轴投影到图像获取装置的光敏面的方向，进一步确定了椭圆光斑短轴与坐标系Y轴的夹角α，所以基于此还可以确定倾角误差方向。

具体应用中，可以通过上下移动调节图像获取装置，并观察光斑沿倾角方向(即短轴投影方向)上两点P_A和P_B的成像，若P_A点成像清晰时，图像获取装置距离光探测器安装结构件较远，P_B点成像清晰，图像获取装置距离光探测器安装结构件较近，则方向为光探测器安装结构件的仰角方向，此时方向为光探测器安装结构件的俯角方向；若P_B点成像清晰时，图像获取装置距离光探测器安装结构件较远，P_A点成像清晰时，图像获取装置距离光探测器安装结构件较近，则方向为光探测器安装结构件的仰角方向，此时方向为光探测器安装结构件的俯角方向。

上述光探测器安装误差检测方法，通过提取每张光斑图像的边界单像素点，并根据边界像素点建立与每张光斑图像对应的光斑像面坐标系；确定每个边界单像素点在像面坐标系中的坐标信息，根据坐标信息快速且准确的确定光探测器安装是否存在误差，有效检测精度为0.01mm，检测时间小于10秒，完全满足激光雷达光探测器安装误差检测系统对检测精度和速度的要求；同时根据靶标图像和光斑图像可以确定光探测器安装误差范围，提高了安装误差检测效率。

本领域技术人员可以理解，上述实施例中各步骤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，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

实施例三

图9是本发明实施例三提供的一种终端设备100的示意图。如图9所示，该实施例所述的终端设备100包括：处理器110、存储器120以及存储在所述存储器120中并可在所述处理器110上运行的计算机程序121，例如光探测器安装误差检测方法的程序。所述处理器110在执行所述计算机程序121时实现上述光探测器安装误差检测方法实施例中的步骤，例如图3所示的步骤301至303。所述计算机程序121可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器120中，并由所述处理器110执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序121在所述终端设备100中的执行过程。

所述终端设备100可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备100可包括，但不仅限于处理器110、存储器120。本领域技术人员可以理解，图9仅仅是终端设备100的示例，并不构成对终端设备100的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如终端设备100还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器110可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器120可以是终端设备100的内部存储单元，例如终端设备100的硬盘或内存。所述存储器120也可以是终端设备100的外部存储设备，例如终端设备100上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器120还可以既包括终端设备100的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器120用于存储所述计算机程序以及终端设备100所需的其他程序和数据。所述存储器120还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模型的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块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。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。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来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发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，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讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述方法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，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也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一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光探测器安装误差检测装置，其特征在于，包括：

电机；

目标光探测器安装结构件，设置在所述电机上，在所述电机带动下能够旋转预设角度；

半透明挡光板，设置在所述目标光探测器安装结构件上；

发光元件，设置在所述目标光探测器安装结构件与所述电机之间，用于将所述目标光探测器安装结构件的中心孔的轮廓投影到所述半透明挡光板上；

图像获取装置，设置在所述半透明挡光板上方，用于获取所述半透明挡光板上的光斑图像，所述光斑图像用于确定光探测器安装是否存在误差；

其中，所述图像获取装置、所述目标光探测器安装结构件、所述发光元件、所述半透明挡光板和所述电机的中心轴同轴。

2.如权利要求1所述的光探测器安装误差检测装置，其特征在于，所述电机包括：

转子；

定子，设置在所述转子上；

带有预设角度刻度的码盘，固定在所述定子的底部；

其中，所述定子、所述码盘和所述转子的中心轴同轴。

3.如权利要求2所述的光探测器安装误差检测装置，其特征在于，所述光探测器安装误差检测装置还包括：

光电门；所述码盘穿过所述光电门探测区域。

4.如权利要求1所述的光探测器安装误差检测装置，其特征在于，所述光探测器安装误差检测装置还包括：

滤光片，设置在所述图像获取装置和所述半透明挡光板之间，且靠近所述图像获取装置；

其中，所述滤光片的波段带宽与所述发光元件的波段带宽相同。

5.如权利要求1至4任一项所述的光探测器安装误差检测装置，其特征在于，所述光探测器安装误差检测装置还包括：

标定板，设置在所述目标光探测器安装结构件上，用于在所述电机运行前标定所述目标光探测器安装结构件的中心孔的轮廓。

6.一种光探测器安装误差检测方法，适用于包括图像获取装置、被测的目标光探测器安装结构件、发光元件、半透明挡光板、电机和标定板的光探测器安装误差检测装置，其特征在于，包括：

获取所述图像获取装置中所述目标光探测器安装结构件每旋转一次预设角度的光斑图像；

提取每张所述光斑图像的边界单像素点，并根据所述光斑图像中所有边界像素点建立对应的光斑像面坐标系；

确定每个边界单像素点在对应所述光斑像面坐标系中的坐标信息，根据所述坐标信息确定光探测器安装是否存在误差。

7.如权利要求6所述的光探测器安装误差检测方法，其特征在于，所述提取每张所述光斑图像的边界单像素点，包括：

对每张所述光斑图像进行二值化处理得到对应的二值光斑图像；

根据图像边界跟踪算法获取对应所述二值光斑图像的边界单像素点。

8.如权利要求6所述的光探测器安装误差检测方法，其特征在于，所述根据所述坐标信息确定光探测器安装是否存在误差，包括：

对所述光斑图像中所有边界单像素点的坐标信息通过最小二乘椭圆拟合算法进行拟合得到光斑拟合椭圆；

根据所述光斑拟合椭圆确定光斑中心像面坐标、光斑长轴和光斑短轴；

根据所述光斑中心像面坐标确定光探测器的同轴度误差，根据所述光斑长轴和所述光斑短轴确定光探测器安装的倾角误差。

9.如权利要求8所述的光探测器安装误差检测方法，其特征在于，所述光探测器安装误差检测方法还包括：

获取所述标定板上的靶标图像；

确定所述靶标图像中各个靶标中心点的像面坐标并建立靶标像面坐标系；

在所述标定板上建立与所述靶标像面坐标系对应的世界坐标系，并建立所述靶标像面坐标系与所述世界坐标系的转换关系；

根据所述光斑中心像面坐标和所述转换关系确定光探测器安装误差范围。

10.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求6至9任一项所述方法的步骤。