CN109581306B - 一种雷球校准系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种雷球校准系统及方法，所述雷球校准系统包括雷达传感器、球机镜头挡板、球机控制芯片和两个测距传感器，两个测距传感器获取自身与球机镜头挡板之间的距离发送至球机控制芯片；球机控制芯片确定接收到的两个距离的距离差，根据距离差、两个测距传感器之间的距离、初始俯仰角度误差，确定校准角度误差；进而确定雷球校准角度。由于雷达单板上设置的两个测距传感器分别获取自身与球机镜头挡板之间的距离，球机控制芯片根据距离差、两个测距传感器之间的距离、初始俯仰角度误差，确定校准角度误差，然后在采用预先保存的雷球坐标系的初始水平角度误差进行雷球校准的基础上，又加入了校准角度误差，使得对雷球校准更准确。

Description

一种雷球校准系统及方法

技术领域

本发明涉及坐标系校准技术领域，尤其涉及一种雷球校准系统及方法。

背景技术

在安防市场日新月异的更迭换代中，商用毫米波雷达逐步走入设备厂商的视线。相对于视频监控，毫米波雷达受天气影响更小，不受光照影响，同时具备更远更广的监控范围。但视频监控能呈现直观的图像信息，包括颜色、形状感知能力。因此，目前已有不少厂商开始将两者结合起来，推出全新的产品。结合了视频监控以及毫米波雷达两者的优势，能够更好地给客户带来极致的安防体验。

基于此，已有不少厂商推出或者正在研发雷球联动产品，即雷达-球机联动。雷达负责给出入侵目标的报警信息，球机根据雷达给出的报警信息(往往是目标的二维坐标信息)调整自身镜头角度及变倍范围，从而达到持续跟踪目标的效果。在这种应用中，由于雷达和球机各有一套自己的坐标系，如何将两者坐标系统一，使得雷达给出报警信息之后，球机能正确的转到对应的角度，这就成了一个亟待解决的问题。

目前市场上已有的雷达-球机校准方法中，较为典型的如下所述：

①.在毫米波雷达探测范围内，人为制造报警点，例如人原地走动(雷达只会给出运动目标的相关信息)记下此刻雷达测得报警点角度值为θ₁。

②.人为控制球机转到①中报警点附近，使得球机画面中，报警点目标处于画面中央，记下此刻球机控制角度值为θ₂。

③.雷达测得报警点角度值为θ₁，球机控制角度值为θ₂，两者之间的差值为：

Δθ＝θ₂-θ₁；式2

后续角度处理中，仅将雷达给出的报警点角度值θ₁加上Δθ，完成雷达-球机之间的水平坐标转换，实现两者的相对位置校准，然而现有技术中的方法依靠人工选取报警点，以及人工判断球机转到报警点附近，使得球机画面中，报警点目标处于画面中央，这就无法避免出现人为主观产生的角度误差，使得校准不准确。

发明内容

本发明实施例提供了一种雷球校准系统及方法，用以解决现有技术中雷球校准不准确的问题。

本发明实施例提供了一种雷球校准系统，所述雷球校准系统包括雷达单板和球机，所述雷达单板上包括雷达传感器，所述球机包括球机镜头挡板和球机控制芯片，所述雷球校准系统还包括：两个测距传感器，其中，所述两个测距传感器设置在所述雷达单板上；

所述两个测距传感器与所述球机控制芯片连接，用于获取自身与所述球机镜头挡板之间的距离，以及将获取的距离发送至所述球机控制芯片；

所述球机控制芯片，用于确定接收到的两个距离的距离差，根据所述距离差、预先设置的所述两个测距传感器之间的距离和预先保存的雷球坐标系的初始俯仰角度误差，确定校准角度误差；将预先保存的雷球坐标系的初始水平角度误差和校准角度误差的和，作为雷球校准角度。

进一步地，所述球机控制芯片，具体用于根据所述距离差、预先设置的所述两个测距传感器之间的距离、预先保存的雷球坐标系的初始俯仰角度误差和预设的公式β＝arcsin((Δd×tanα)/L)，确定校准角度误差；

式中，Δd为距离差，α为雷球坐标系的初始俯仰角度误差，L为预先设置的两个测距传感器之间的距离，β为校准角度误差。

进一步地，所述雷达单板上还包括雷达控制芯片；

所述雷达控制芯片与所述球机控制芯片连接，用于向所述球机控制芯片发送转动指示命令；

所述球机控制芯片，用于当接收到转动指示命令，控制所述球机转动至所述两个测距传感器出现在球机视野内的位置，并获取球机当前位置下雷球坐标系的初始俯仰角度误差和初始水平角度误差并保存。

进一步地，所述雷达控制芯片与所述球机控制芯片通过RS485接口连接。

进一步地，所述测距传感器包括：

飞行时间TOF传感器或超声波传感器。

另一方面，本发明实施例提供了一种雷球校准方法，所述方法包括：

球机控制芯片接收两个测距传感器发送的自身与球机镜头挡板之间的距离，确定接收到的两个距离的距离差；

根据所述距离差、预先设置的所述两个测距传感器之间的距离和预先保存的雷球坐标系的初始俯仰角度误差，确定校准角度误差；

将预先保存的雷球坐标系的初始水平角度误差和校准角度误差的和，作为雷球校准角度。

进一步地，所述根据所述距离差、预先设置的所述两个测距传感器之间的距离和预先保存的雷球坐标系的初始俯仰角度误差，确定校准角度误差包括：

根据所述距离差、预先设置的所述两个测距传感器之间的距离、预先保存的雷球坐标系的初始俯仰角度误差和预设的公式β＝arcsin((Δd×tanα)/L)，确定校准角度误差；

式中，Δd为距离差，α为雷球坐标系的初始俯仰角度误差，L为预先设置的两个测距传感器之间的距离，β为校准角度误差。

进一步地，预先保存的雷球坐标系的初始俯仰角度误差和初始水平角度误差的过程包括：

所述球机控制芯片接收雷达控制芯片发送转动指示命令，控制球机转动至所述两个测距传感器出现在球机视野内的位置，并获取球机当前位置下雷球坐标系的初始俯仰角度误差和初始水平角度误差并保存。

进一步地，所述球机控制芯片接收雷达控制芯片发送转动指示命令包括：

所述球机控制芯片通过RS485接口接收雷达控制芯片发送转动指示命令。

进一步地，所述测距传感器包括：

TOF传感器或超声波传感器。

本发明实施例提供了一种雷球校准系统及方法，所述雷球校准系统包括雷达单板和球机，所述雷达单板上包括雷达传感器，所述球机包括球机镜头挡板和球机控制芯片，所述雷球校准系统还包括：两个测距传感器，其中，所述两个测距传感器设置在所述雷达单板上；所述两个测距传感器与所述球机控制芯片连接，用于获取自身与所述球机镜头挡板之间的距离，将获取的距离发送至所述球机控制芯片；所述球机控制芯片，用于确定接收到的两个距离的距离差，根据所述距离差、预先设置的所述两个测距传感器之间的距离和预先保存的雷球坐标系的初始俯仰角度误差，确定校准角度误差；将预先保存的雷球坐标系的初始水平角度误差和校准角度误差的和，作为雷球校准角度。

由于在本发明实施例中，雷达单板上设置的两个测距传感器分别获取自身与球机镜头挡板之间的距离，球机控制芯片根据接收到的两个距离的距离差、预先设置的两个测距传感器之间的距离和预先保存的雷球坐标系的初始俯仰角度误差，确定校准角度误差，然后在采用预先保存的雷球坐标系的初始水平角度误差进行雷球校准的基础上，又加入了校准角度误差，使得对雷球校准更准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，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为本发明实施例1提供的雷球校准系统结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的雷球系统安装的侧视图和正视图；

图3为本发明实施例1提供的测距示意图；

图4为本发明实施例2提供的校准角度误差几何关系图；

图5为本发明实施例3提供的雷球校准系统结构示意图；

图6为本发明实施例4提供的雷球校准过程示意图；

图7为本发明实施例提供的雷球校准详细过程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

图1为本发明实施例提供的雷球校准系统结构示意图，所述雷球校准系统包括雷达单板11和球机12，所述雷达单板11上包括雷达传感器111，所述球机12包括球机镜头挡板121和球机控制芯片122，其特征在于，所述雷球校准系统还包括：两个测距传感器112，其中，所述两个测距传感器112设置在所述雷达单板11上；

所述两个测距传感器112与所述球机控制芯片122连接，用于获取自身与所述球机镜头挡板121之间的距离，以及将获取的距离发送至所述球机控制芯片122；

所述球机控制芯片122，用于确定接收到的两个距离的距离差，根据所述距离差、预先设置的所述两个测距传感器之间的距离和预先保存的雷球坐标系的初始俯仰角度误差，确定校准角度误差；将预先保存的雷球坐标系的初始水平角度误差和校准角度误差的和，作为雷球校准角度。

雷球校准实际上是对雷达坐标系和球机坐标系的校准。球机坐标系指的是控制球机水平旋转角度的水平极坐标系，该坐标系与球机安装位置有关，不会随着球机转动而转动；雷达坐标系指的是以雷达对称中心为0度角的水平极坐标系，倘若雷达发生水平转动，雷达坐标系也会跟着转动。

如图1所示，雷球校准系统包括雷达单板11和球机12。本发明实施例中的雷达可以是毫米波雷达，雷达单板11上包括雷达传感器111，雷达传感器111的功能是探测一定范围内的运动目标。在本发明实施例中，雷达单板11上还设置有两个测距传感器112，测距传感器112的功能是通过发送光脉冲的形式测量自身与其对准的物体之间的距离，其精度可达到0.1毫米，在本发明实施例中，测距传感器112用于测量雷达单板与球机镜头挡板121之间的距离。

所述测距传感器包括：

飞行时间(Time of Flight，TOF)传感器或超声波传感器。

雷球校准系统中还包括球机12，球机12中包括球机镜头挡板121和球机控制芯片122。在实际应用过程中，雷达在探测到目标物之后，可以确定出目标物在雷达坐标系中的角度，然后将该角度发送到球机控制芯片122，球机控制芯片122根据该角度确定出目标物在球机坐标系中的角度，然后根据球机坐标系中的角度控制球机转动并跟踪目标物。本发明实施例意在准确确定出球机坐标系和雷达坐标系的角度误差，以使得对雷球校准更准确。

下面对确定球机坐标系和雷达坐标系的角度误差的过程进行说明。

图2为雷球系统安装的侧视图和正视图，图2中雷达平面垂直于地面安装，测距传感器垂直向上发射光脉冲信号，光脉冲信号照射到球机镜头挡板被反射回来，实现雷达单板与球机镜头挡板距离之间的测量。需要说明的是，图2所示的雷达与球机的相对安装位置仅是示意，在本发明实施例中并不对雷达和球机的位置进行限定，只要保证测距传感器发射的光脉冲信号能照射到球机镜头挡板即可，例如可以是雷达在上球机在下，或者雷达在左球机在右，或者雷达在右球机在左等。

图3为测距示意图，如图3中左侧的示意图所示，在极限情况下，如果球机镜头挡板和雷达单板平行，所测出的两个距离d1和d2是相等的，但是实际情况d1和d2是有偏差的，即d1≠d2，也就是图3中右侧的示意图所示的情况。

两个测距传感器分别测出距离d1和d2后，将距离d1和d2发送至球机控制芯片，球机控制芯片接收到两个距离后，确定的距离差△d＝|d1-d2|。在雷达单板上设置测距传感器时，两个测距传感器之间的距离L就可以确认，球机控制芯片中可以保存两个测距传感器之间的距离L。另外，球机控制芯片中预先保存有雷球坐标系的初始俯仰角度误差和初始水平角度误差，图2中的α即为初始俯仰角度误差。

球机控制芯片可以保存两个测距传感器发送的两个距离的距离差、两个测距传感器之间的距离以及雷球坐标系的初始俯仰角度误差与校准角度误差的对应关系表，球机控制芯片在确定出两个测距传感器发送的两个距离的距离差、两个测距传感器之间的距离以及雷球坐标系的初始俯仰角度误差后，根据对应关系表中的对应关系，可得到校准角度误差。然后将初始水平角度误差和校准角度误差的和，作为雷球校准角度。在之后的实际应用中，若雷达探测到目标物在雷达坐标系中的角度为θ₁，则将θ₁加上雷球校准角度即为目标物在球机坐标系中的角度，根据目标物在球机坐标系中的角度控制球机转动可以实现对目标物的准确跟踪。

由于在本发明实施例中，雷达单板上设置的两个测距传感器分别获取自身与球机镜头挡板之间的距离，球机控制芯片根据接收到的两个距离的距离差、预先设置的两个测距传感器之间的距离和预先保存的雷球坐标系的初始俯仰角度误差，确定校准角度误差，在采用预先保存的雷球坐标系的初始水平角度误差进行雷球校准的基础上，又加入了校准角度误差，使得对雷球校准更准确。

实施例2：

在上述实施例的基础上，在本发明实施例中，所述球机控制芯片，具体用于根据所述距离差、预先设置的所述两个测距传感器之间的距离、预先保存的雷球坐标系的初始俯仰角度误差和预设的公式β＝arcsin((Δd×tanα)/L)，确定校准角度误差；

式中，Δd为距离差，α为雷球坐标系的初始俯仰角度误差，L为预先设置的两个测距传感器之间的距离，β为校准角度误差。

图4为校准角度误差几何关系图，如图4所示，根据数学三角函数的相关知识，可以得到校准角度误差β＝arcsin((Δd×tanα)/L)。

球机控制芯片确定的两个测距传感器发送的两个距离的距离差之后，将该距离差Δd、两个测距传感器之间的距离L以及雷球坐标系的初始俯仰角度误差α代入上述公式，即可得到校准角度误差β。然后将初始水平角度误差和校准角度误差的和，作为雷球校准角度。在之后的实际应用中，若雷达探测到目标物在雷达坐标系中的角度为θ₁，初始水平角度误差为θ₀,，则目标物在球机坐标系中的角度为θ₂＝θ₁+θ₀,+β，根据目标物在球机坐标系中的角度θ₂控制球机转动可以实现对目标物的准确跟踪。

实施例3：

在上述各实施例的基础上，图5为本发明实施例提供的雷球校准系统结构示意图，所述雷达单板11上还包括雷达控制芯片113；

所述雷达控制芯片113与所述球机控制芯片122连接，用于向所述球机控制芯片122发送转动指示命令；

所述球机控制芯片122，用于当接收到转动指示命令，控制所述球机转动至所述两个测距传感器112出现在球机视野内的位置，并获取球机当前位置下雷球坐标系的初始俯仰角度误差和初始水平角度误差并保存。

在对雷球坐标系进行校准之前，首先需要对雷达和球机的位置进行预调整。在预调整阶段，由雷达中的雷达控制芯片113向球机控制芯片122发送转动指令，球机控制芯片122接收到转动指示命令时，控制球机转动至两个测距传感器112出现在球机视野内的位置。控制球机转动包括控制球机水平角度旋转和俯仰角度旋转。较佳的，通过控制球机水平角度旋转和俯仰角度旋转，可以尽量使两个测距传感器112出现在视野中央附近的位置。

球机控制芯片122控制球机转动至两个测距传感器112出现在球机视野内的位置时，由用户读取雷达坐标系和球机坐标系的初始俯仰角度误差和初始水平角度误差，用户读取到初始俯仰角度误差和初始水平角度误差后输入至球机控制芯片122中。

其中，所述雷达控制芯片122与所述球机控制芯片113通过RS485接口连接。

雷达控制芯片122通过RS485接口，基于RS485信号传输协议向球机控制芯片113发送转动指示命令。

需要说明的是，在本发明实施例中并不只限定RS485接口和RS485信号传输协议，只要能够传输转动指示命令都属于本发明实施例的保护范围。

实施例4：

图6为本发明实施例提供的雷球校准过程示意图，该过程包括以下步骤：

S101：球机控制芯片接收两个测距传感器发送的自身与球机镜头挡板之间的距离，确定接收到的两个距离的距离差。

S102：根据所述距离差、预先设置的所述两个测距传感器之间的距离和预先保存的雷球坐标系的初始俯仰角度误差，确定校准角度误差。

S103：将预先保存的雷球坐标系的初始水平角度误差和校准角度误差的和，作为雷球校准角度。

雷球校准实际上是对雷达坐标系和球机坐标系的校准。球机坐标系指的是控制球机水平旋转角度的水平极坐标系，该坐标系与球机安装位置有关，不会随着球机转动而转动；雷达坐标系指的是以雷达对称中心为0度角的水平极坐标系，倘若雷达发生水平转动，雷达坐标系也会跟着转动。

雷球校准系统包括雷达单板和球机。本发明实施例中的雷达可以是毫米波雷达，雷达单板上包括雷达传感器，雷达传感器的功能是探测一定范围内的运动目标。在本发明实施例中，雷达单板上还设置有两个测距传感器，测距传感器的功能是通过发送光脉冲的形式测量自身与其对准的物体之间的距离，其精度可达到0.1毫米，在本发明实施例中，测距传感器用于测量雷达单板与球机镜头挡板之间的距离。

所述测距传感器包括：

TOF传感器或超声波传感器。

雷球校准系统中还包括球机，球机中包括球机镜头挡板和球机控制芯片。在实际应用过程中，雷达在探测到目标物之后，可以确定出目标物在雷达坐标系中的角度，然后将该角度发送到球机控制芯片，球机控制芯片根据该角度确定出目标物在球机坐标系中的角度，然后根据球机坐标系中的角度控制球机转动并跟踪目标物。本发明实施例意在准确确定出球机坐标系和雷达坐标系的角度误差，以使得对雷球校准更准确。本发明实施例提供的雷球校准方法应用于球机控制芯片。

下面对确定球机坐标系和雷达坐标系的角度误差的过程进行说明。

如图2所示，雷达平面垂直于地面安装，测距传感器垂直向上发射光脉冲信号，光脉冲信号照射到球机镜头挡板被反射回来，实现雷达单板与球机镜头挡板距离之间的测量。需要说明的是，图2所示的雷达与球机的相对安装位置仅是示意，在本发明实施例中并不对雷达和球机的位置进行限定，只要保证测距传感器发射的光脉冲信号能照射到球机镜头挡板即可，例如可以是雷达在上球机在下，或者雷达在左球机在右，或者雷达在右球机在左等。

如图3中左侧的示意图所示，在极限情况下，如果球机镜头挡板和雷达单板平行，所测出的两个距离d1和d2是相等的，但是实际情况d1和d2是有偏差的，即d1≠d2，也就是图3中右侧的示意图所示的情况。

两个测距传感器分别测出距离d1和d2后，将距离d1和d2发送至球机控制芯片，球机控制芯片接收到两个距离后，确定的距离差△d＝|d1-d2|。在雷达单板上设置测距传感器时，两个测距传感器之间的距离L就可以确认，球机控制芯片中可以保存两个测距传感器之间的距离L。另外，球机控制芯片中预先保存有雷球坐标系的初始俯仰角度误差和初始水平角度误差，图2中的α即为初始俯仰角度误差。

球机控制芯片可以保存两个测距传感器发送的两个距离的距离差、两个测距传感器之间的距离以及雷球坐标系的初始俯仰角度误差与校准角度误差的对应关系表，球机控制芯片在确定出两个测距传感器发送的两个距离的距离差、两个测距传感器之间的距离以及雷球坐标系的初始俯仰角度误差后，根据对应关系表中的对应关系，可得到校准角度误差。然后将初始水平角度误差和校准角度误差的和，作为雷球校准角度。在之后的实际应用中，若雷达探测到目标物在雷达坐标系中的角度为θ₁，则将θ₁加上雷球校准角度即为目标物在球机坐标系中的角度，根据目标物在球机坐标系中的角度控制球机转动可以实现对目标物的准确跟踪。

由于在本发明实施例中，雷达单板上设置的两个测距传感器分别获取自身与球机镜头挡板之间的距离，球机控制芯片根据接收到的两个距离的距离差、预先设置的两个测距传感器之间的距离和预先保存的雷球坐标系的初始俯仰角度误差，确定校准角度误差，在采用预先保存的雷球坐标系的初始水平角度误差进行雷球校准的基础上，又加入了校准角度误差，使得对雷球校准更准确。

实施例5：

在上述实施例的基础上，在本发明实施例中，所述根据所述距离差、预先设置的所述两个测距传感器之间的距离和预先保存的雷球坐标系的初始俯仰角度误差，确定校准角度误差包括：

根据所述距离差、预先设置的所述两个测距传感器之间的距离、预先保存的雷球坐标系的初始俯仰角度误差和预设的公式β＝arcsin((Δd×tanα)/L)，确定校准角度误差；

式中，Δd为距离差，α为雷球坐标系的初始俯仰角度误差，L为预先设置的两个测距传感器之间的距离，β为校准角度误差。

如图4所示，根据数学三角函数的相关知识，可以得到校准角度误差β＝arcsin((Δd×tanα)/L)。

球机控制芯片确定的两个测距传感器发送的两个距离的距离差之后，将该距离差Δd、两个测距传感器之间的距离L以及雷球坐标系的初始俯仰角度误差α代入上述公式，即可得到校准角度误差β。然后将初始水平角度误差和校准角度误差的和，作为雷球校准角度。在之后的实际应用中，若雷达探测到目标物在雷达坐标系中的角度为θ₁，初始水平角度误差为θ₀,，则目标物在球机坐标系中的角度为θ₂＝θ₁+θ₀,+β，根据目标物在球机坐标系中的角度θ₂控制球机转动可以实现对目标物的准确跟踪。

实施例6：

在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，预先保存的雷球坐标系的初始俯仰角度误差和初始水平角度误差的过程包括：

所述球机控制芯片接收雷达控制芯片发送转动指示命令，控制球机转动至所述两个测距传感器出现在球机视野内的位置，并获取球机当前位置下雷球坐标系的初始俯仰角度误差和初始水平角度误差并保存。

在对雷球坐标系进行校准之前，首先需要对雷达和球机的位置进行预调整。在预调整阶段，由雷达中的雷达控制芯片向球机控制芯片发送转动指令，球机控制芯片接收到转动指示命令时，控制球机转动至两个测距传感器出现在球机视野内的位置。控制球机转动包括控制球机水平角度旋转和俯仰角度旋转。较佳的，通过控制球机水平角度旋转和俯仰角度旋转，可以尽量使两个测距传感器出现在视野中央附近的位置。

球机控制芯片控制球机转动至两个测距传感器出现在球机视野内的位置时，由用户读取雷达坐标系和球机坐标系的初始俯仰角度误差和初始水平角度误差，用户读取到初始俯仰角度误差和初始水平角度误差后输入至球机控制芯片中。

其中，所述雷达控制芯片与所述球机控制芯片通过RS485接口连接。

雷达控制芯片通过RS485接口，基于RS485信号传输协议向球机控制芯片发送转动指示命令。

需要说明的是，在本发明实施例中并不只限定RS485接口和RS485信号传输协议，只要能够传输转动指示命令都属于本发明实施例的保护范围。

图7为本发明实施例提供的雷球校准详细过程示意图，如图7所示，首先观察球机返回的画面并控制球机旋转，画面中央出现雷达上的测距传感器时，停止控制球机旋转，此时记下球机水平角度θ₀，也就是雷球坐标系的初始水平角度误差，以及俯仰角度，也就是雷球坐标系的初始俯仰角度误差α。然后在控制测距传感器开始测距，测得的距离记录为d1和d2。根据立体几何关系，算出雷球直接的水平角度差值，也就是校准角度误差β，得到雷球校准角度θ0+β。后续每一次的数据处理中，将雷达测得角度加上雷达校准角度，即可得到对应的球机水平角度。也可以根据雷达校准角度，调整球机的零度位置，使得球机水平零度和雷达水平零度保持一致。

本发明实施例提供了一种雷球校准系统及方法，所述雷球校准系统包括雷达单板和球机，所述雷达单板上包括雷达传感器，所述球机包括球机镜头挡板和球机控制芯片，所述雷球校准系统还包括：两个测距传感器，其中，所述两个测距传感器设置在所述雷达单板上；所述两个测距传感器与所述球机控制芯片连接，用于获取自身与所述球机镜头挡板之间的距离，将获取的距离发送至所述球机控制芯片；所述球机控制芯片，用于确定接收到的两个距离的距离差，根据所述距离差、预先设置的所述两个测距传感器之间的距离和预先保存的雷球坐标系的初始俯仰角度误差，确定校准角度误差；将预先保存的雷球坐标系的初始水平角度误差和校准角度误差的和，作为雷球校准角度。

由于在本发明实施例中，雷达单板上设置的两个测距传感器分别获取自身与球机镜头挡板之间的距离，球机控制芯片根据接收到的两个距离的距离差、预先设置的两个测距传感器之间的距离和预先保存的雷球坐标系的初始俯仰角度误差，确定校准角度误差，然后在采用预先保存的雷球坐标系的初始水平角度误差进行雷球校准的基础上，又加入了校准角度误差，使得对雷球校准更准确。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种雷球校准系统，所述雷球校准系统包括雷达单板和球机，所述雷达单板上包括雷达传感器，所述球机包括球机镜头挡板和球机控制芯片，其特征在于，所述雷球校准系统还包括：两个测距传感器，其中，所述两个测距传感器设置在所述雷达单板上；

所述两个测距传感器与所述球机控制芯片连接，用于获取自身与所述球机镜头挡板之间的距离，以及将获取的距离发送至所述球机控制芯片；

所述球机控制芯片，用于确定接收到的两个距离的距离差，根据所述距离差、预先设置的所述两个测距传感器之间的距离和预先保存的雷球坐标系的初始俯仰角度误差，确定校准角度误差；将预先保存的雷球坐标系的初始水平角度误差和校准角度误差的和，作为雷球校准角度；

所述球机控制芯片，具体用于根据所述距离差、预先设置的所述两个测距传感器之间的距离、预先保存的雷球坐标系的初始俯仰角度误差和预设的公式β＝arcsin((Δd×tanα)/L)，确定校准角度误差；

式中，Δd为距离差，α为雷球坐标系的初始俯仰角度误差，L为预先设置的两个测距传感器之间的距离，β为校准角度误差。

2.如权利要求1所述的雷球校准系统，其特征在于，所述雷达单板上还包括雷达控制芯片；

所述雷达控制芯片与所述球机控制芯片连接，用于向所述球机控制芯片发送转动指示命令；

所述球机控制芯片，用于当接收到转动指示命令，控制所述球机转动至所述两个测距传感器出现在球机视野内的位置，并获取球机当前位置下雷球坐标系的初始俯仰角度误差和初始水平角度误差并保存。

3.如权利要求2所述的雷球校准系统，其特征在于，所述雷达控制芯片与所述球机控制芯片通过RS485接口连接。

4.如权利要求1所述的雷球校准系统，其特征在于，所述测距传感器包括：

飞行时间TOF传感器或超声波传感器。

5.一种基于权利要求1所述的雷球校准系统的雷球校准方法，其特征在于，所述方法包括：

球机控制芯片接收两个测距传感器发送的自身与球机镜头挡板之间的距离，确定接收到的两个距离的距离差；

根据所述距离差、预先设置的所述两个测距传感器之间的距离和预先保存的雷球坐标系的初始俯仰角度误差，确定校准角度误差；

将预先保存的雷球坐标系的初始水平角度误差和校准角度误差的和，作为雷球校准角度；

所述根据所述距离差、预先设置的所述两个测距传感器之间的距离和预先保存的雷球坐标系的初始俯仰角度误差，确定校准角度误差包括：

根据所述距离差、预先设置的所述两个测距传感器之间的距离、预先保存的雷球坐标系的初始俯仰角度误差和预设的公式β＝arcsin((Δd×tanα)/L)，确定校准角度误差；

式中，Δd为距离差，α为雷球坐标系的初始俯仰角度误差，L为预先设置的两个测距传感器之间的距离，β为校准角度误差。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，预先保存的雷球坐标系的初始俯仰角度误差和初始水平角度误差的过程包括：

所述球机控制芯片接收雷达控制芯片发送转动指示命令，控制球机转动至所述两个测距传感器出现在球机视野内的位置，并获取球机当前位置下雷球坐标系的初始俯仰角度误差和初始水平角度误差并保存。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述球机控制芯片接收雷达控制芯片发送转动指示命令包括：

所述球机控制芯片通过RS485接口接收雷达控制芯片发送转动指示命令。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述测距传感器包括：

TOF传感器或超声波传感器。

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