CN110531347A - 激光雷达的探测方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种激光雷达的探测方法、装置及计算机可读存储介质。该方法包括：获取激光雷达的当前视场类型及激光雷达载体的当前场景类型；根据当前视场类型及当前场景类型判断是否满足激光雷达的视场类型切换条件；若满足激光雷达的视场类型切换条件，则进行激光雷达的视场类型的切换。能够根据激光雷达载体的场景类型进行激光雷达视场类型的自动切换，达到激光雷达的视场角和分辨率的自动实时调整。保证了近端目标数据量不会太大，远端目标的数据量不会太小，保证了激光雷达在不同距离下探测目标的特征的一致性，减少了数据的处理难度。

Description

激光雷达的探测方法、装置及计算机可读存储介质

技术领域

本发明实施例涉及探测技术领域，尤其涉及一种激光雷达的探测方法、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

随着汽车行业的不断发展，无人驾驶技术已经成为智能交通和人工智能领域的一个研究热点，其发展将会大大提高交通系统的效率和安全性，对现代交通系统和智慧城市有着重要的意义。

在大部分无人驾驶车辆中，激光雷达作为环境感知的传感器已经成为不可或缺的一部分。激光雷达的可探测范围一般在100米以上。由于激光雷达光线的发散特性，导致目标距离激光雷达越远，点密度越小，目标距离激光雷达越近，点密度越大。过小的点密度给目标识别和探测带来很大的难度。而过大的点密度，导致目标的信息过多，对数据处理的能力提出很高的要求。

而现有的激光雷达探测方法，不论探测远端目标还是近端目标都是固定视场角和分辨率的。所以很难兼顾远近两端目标的不同需求，使远端目标数据过少，近端目标数据过多。并且导致激光雷达在运动过程中不同距离下探测目标特征的不一致，增加了数据的处理难度。

发明内容

本发明实施例提供一种激光雷达的探测方法、装置及计算机可读存储介质，解决了现有技术中的激光雷达的探测方法无论探测远端目标还是近端目标都是固定视场角和分辨率导致很难兼顾远近两端目标的不同需求，使激光雷达在运动过程中不同距离下探测目标特征的不一致，增加了数据的处理难度的技术问题。

本发明实施例提供一种激光雷达的探测方法，包括：

获取激光雷达的当前视场类型及激光雷达载体的当前场景类型；

根据所述当前视场类型及所述当前场景类型判断是否满足激光雷达的视场类型切换条件；

若满足所述激光雷达的视场类型切换条件，则进行激光雷达的视场类型的切换。

进一步地，如上所述的方法，所述获取激光雷达的当前视场类型及激光雷达载体的当前场景类型之前，还包括：

存储各场景类型及视场类型的映射关系；

所述场景类型至少包括：封闭道路场景和开放道路场景。

进一步地，如上所述的方法，所述根据所述当前视场类型及所述当前场景类型判断是否满足激光雷达的视场类型切换条件，具体包括：

根据所述各场景类型及视场类型的映射关系判断所述当前场景类型是否与所述当前视场类型相匹配；

若所述当前场景类型与所述当前视场类型不相匹配，则确定满足激光雷达的视场类型切换条件；

若所述当前场景类型与所述当前视场类型相匹配，则确定不满足激光雷达的视场类型切换条件。

进一步地，如上所述的方法，所述若满足所述激光雷达的视场类型切换条件，则进行激光雷达的视场类型的切换，具体包括：

若满足所述激光雷达的视场类型切换条件，则获取与所述当前场景类型相匹配的视场类型；

根据所述当前场景类型相匹配的视场类型进行激光雷达的视场类型的切换。

本发明实施例提供一种激光雷达的探测装置，包括：

当前视场类型获取模块，用于获取激光雷达的当前视场类型；

当前场景类型获取模块，用于获取激光雷达载体的当前场景类型；

切换条件判断模块，用于根据所述当前视场类型及所述当前场景类型判断是否满足激光雷达的视场类型切换条件；

视场类型切换模块，用于若满足所述激光雷达的视场类型切换条件，则进行激光雷达的视场类型的切换。

进一步地，如上所述的装置，还包括：

映射关系存储模块，用于存储各场景类型及视场类型的映射关系；

所述场景类型至少包括：封闭道路场景和开放道路场景。

进一步地，如上所述的装置，所述切换条件判断模块，具体用于：

根据所述各场景类型及视场类型的映射关系判断所述当前场景类型是否与所述当前视场类型相匹配；若所述当前场景类型与所述当前视场类型不相匹配，则确定满足激光雷达的视场类型切换条件；若所述当前场景类型与所述当前视场类型相匹配，则确定不满足激光雷达的视场类型切换条件。

进一步地，如上所述的装置，所述视场类型切换模块，具体用于：

若满足所述激光雷达的视场类型切换条件，则获取与所述当前场景类型相匹配的视场类型；根据所述当前场景类型相匹配的视场类型进行激光雷达的视场类型的切换。

本发明实施例提供一种激光雷达的探测装置，包括：

存储器，处理器以及计算机程序；

其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如上述任一项所述的方法。

本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如上述任一项所述的方法。

本发明实施例提供一种激光雷达的探测方法、装置及计算机可读存储介质，通过获取激光雷达的当前视场类型及激光雷达载体的当前场景类型；根据当前视场类型及当前场景类型判断是否满足激光雷达的视场类型切换条件；若满足激光雷达的视场类型切换条件，则进行激光雷达的视场类型的切换。能够根据激光雷达载体的场景类型进行激光雷达视场类型的自动切换，达到激光雷达的视场角和分辨率的自动实时调整。保证了近端目标数据量不会太大，远端目标的数据量不会太小，保证了激光雷达在不同距离下探测目标的特征的一致性，减少了数据的处理难度。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明激光雷达的探测方法实施例一的流程图；

图2为本发明激光雷达的探测方法实施例二的流程图；

图3为本发明激光雷达的探测装置实施例一的结构示意图；

图4为本发明激光雷达的探测装置实施例二的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

图1为本发明激光雷达的探测方法实施例一的流程图，本实施例的执行主体为激光雷达的探测装置，该激光雷达的探测装置可以以软件，硬件或软硬件结合的方式集成在激光雷达上，如图1所示，则本实施例提供的激光雷达的探测方法包括以下几个步骤。

步骤101，获取激光雷达的当前视场类型及激光雷达载体的当前场景类型。

其中，激光雷达的类型可以为4线激光雷达，32线激光雷达或64线激光雷达等，本实施例中对此不做限定。

其中，激光雷达的载体可以为汽车、客车、公交车、货车或其他类型的在道路行驶的交通工具。

其中，获取的激光雷达的当前视场类型可以为预先存储的任一种视场类型。视场类型可采用视场参数进行表示。每种视场类型对应的视场参数至少包括：垂直视场角，垂直分辨率，水平视场角及水平分辨率。其中，垂直视场角包括：垂直起始角度，垂直终止角度，垂直视场角范围。水平视场角包括：水平起始角度，水平终止角度，水平视场角范围。

具体地，本实施例中，可通过与激光雷达进行通信获取激光雷达的当前视场类型。

具体地，本实施例中，可通过高精度定位的方法获取激光雷达载体的当前精确位置，然后通过地图匹配的方法获取激光雷达载体的当前场景类型。或者，本实施例中，通过与V2X路侧设备进行通信的方式获取激光雷达载体的当前场景类型，或者，本实施例中，通过激光点云自动识别的方法获取激光雷达载体的当前场景类型。可以理解的是，还可以通过其他方法获取激光雷达载体的当前场景类型，本实施例中对此不做限定。

本实施例中，对激光雷达点云自动识别的方法获取激光雷达载体的当前场景类型进行说明。

具体地，首先定义封闭道路的特征为：(1)左侧道路边界完整、无间断；(2)右侧道路边界遇到出入口时，存在横向距离差，纵向没有差别；(3)车道内的车辆同向行驶。

然后，判断激光雷达载体的当前场景类型。

具体地，提取左右两侧的道路边界，判断左侧道路边界是否存在间断，判断条件可以为激光器位置至前方N米内的道路边界点之间的纵向差值呈增大状态。增大的值不超过D＝(tan(α+β)*X-tan(α)*X)*M，M取1.2。

其中N的取值方式为：假设车辆行驶速度120km/h，点云每秒输出5帧，则每帧数据时间下车辆行驶的距离为120*1000/3600/5＝6.7米。N取30足够大。

其中，X为激光器距离车道边界。当前点的对应的角度为α，激光器的水平分辨率为β，则角度α对应的纵向距离为Y＝tan(α)*X，α+β对应的纵向距离为Y’＝tan(α+β)*X，两点纵向的间距为Y’-Y＝tan(α+β)*X-tan(α)*X。

若左侧道路边界不存在间断，则判断右侧道路边界遇到出入口时，是否存在横向距离差且纵向没有差别。右侧边界若存在断层，则说明存在横向距离差，在右侧边界存在断层的情况下，判断是否纵向没有差别。

其中，断层就是在出入口时，匝道的另一个边界和当前路的边界。此时边界提取时会提取到两条直线或曲线。

若纵向没有差别，则对左右道路边界内的车辆进行跟踪，输出每辆车的行驶方向，是否均同向行驶，若均为同向行驶，则说明同时满足以上三个条件，则确定场景类型为封闭道路场景，若不满足任意一个上述条件，则确定为开放道路场景。

其中，激光雷达的场景类型可以包括：封闭道路场景和开放道路场景。封闭道路场景为进入道路不受任何方向车辆影响，各路口全立交，各行其道的公路场景。封闭型道路可以包括高速公路及城市快速路。开放道路场景为各路口的车辆，可以直接进入主干道，十字路口车辆横穿另条道路，路口以红绿灯交通管制的场景。

步骤102，根据当前视场类型及当前场景类型判断是否满足激光雷达的视场类型切换条件。

具体地，本实施例中，根据当前视场类型及当前场景类型，判断当前视场类型是否与当前场景类型相匹配，根据当前场景类型是否与当前视场类型相匹配来判断是否满足激光雷达的视场类型切换条件，若当前场景类型与当前视场类型不相匹配，则确定满足激光雷达的视场类型切换条件，若当前场景类型与当前视场类型相匹配，则确定不满足激光雷达的视场类型切换条件。

其中，判断当前场景类型是否与当前视场类型是否相匹配的方法可以为预先将各场景类型与相匹配的视场类型的映射关系进行存储，根据当前场景类型与视场类型的映射关系判断当前场景类型是否与当前视场类型是否匹配，或者判断当前场景类型是否与当前视场类型是否匹配的方法可以为其他方法，本实施例中对此不做限定。

步骤103，若满足激光雷达的视场类型切换条件，则进行激光雷达的视场类型的切换。

具体地，本实施例中，若满足激光雷达的视场类型切换条件，则获取待切换的视场类型，按照待切换的视场类型的视场参数改变当前视场类型的视场参数，以完成激光雷达的视场类型的切换。

可以理解的是，在获取激光雷达的当前视场类型及激光雷达载体的当前场景类型之前，可将激光雷达的视场类型设置为默认类型，该默认类型可以为预先存储的任意一种视场类型。

本实施例提供的激光雷达的探测方法，通过获取激光雷达的当前视场类型及激光雷达载体的当前场景类型；根据当前视场类型及当前场景类型判断是否满足激光雷达的视场类型切换条件；若满足激光雷达的视场类型切换条件，则进行激光雷达的视场类型的切换。能够根据激光雷达载体的场景类型进行激光雷达视场类型的自动切换，达到激光雷达的视场角和分辨率的自动实时调整。保证了近端目标数据量不会太大，远端目标的数据量不会太小，保证了激光雷达在不同距离下探测目标的特征的一致性，减少了数据的处理难度。

图2为本发明激光雷达的探测方法实施例二的流程图，如图2所示，本实施例提供的激光雷达的探测方法，是在本发明激光雷达的探测方法实施例一的基础上，对步骤102-步骤103的进一步细化，并且还包括了存储各场景类型及视场类型的映射关系的步骤，则本实施例提供的激光雷达的探测方法包括以下步骤。

步骤201，存储各场景类型及视场类型的映射关系。

进一步地，本实施例中，场景类型至少包括：封闭道路场景和开放道路场景。

其中，与封闭道路场景和开放道路场景各自相匹配的视场类型中，封闭道路场景相匹配的视场类型的各视场角和各分辨率数值小于开放道路场景相匹配的视场类型对应的各视场角及对应的各分辨率数值。

对存储的各场景类型及视场类型的映射关系进行示例性说明为：与封闭道路场景相匹配的视场类型F1的视场参数分别为：垂直起始角度为-4°，垂直终止角度为2°，垂直视场角范围为6°,垂直分辨率为0.1°,水平起始角度为-60°，水平终止角度为：60°，水平视场角范围为120°,水平分辨率为0.1°。与开放道路场景相匹配的视场类型F2的视场参数分别为：垂直其实角度为：-11°，垂直终止角为：2°，垂直视场角范围为13°，垂直分辨率0.2°，水平起始角度为-90°，水平终止角度为90°，水平视场角范围为180°，水平分辨率为0.15°。

步骤202，设置激光雷达的视场类型为默认视场类型。

进一步地，本实施例中，由于激光雷达的探测方法在载体启动速度由小变大中过程中已进行，所以设置的激光雷达的默认视场类型为速度值最小的开放道路场景对应的视场类型。

步骤203，获取激光雷达的当前视场类型及激光雷达载体的当前场景类型。

本实施例中，周期性获取激光雷达的当前视场类型及激光雷达载体的当前场景类型。最初获取的激光雷达的当前视场类型为默认视场类型。获取的激光雷达的当前场景可能为封闭道路场景，开放道路场景中的任意一种。而随着时间的推移，激光雷达载体运行位置发生改变，导致获取的激光雷达载体的当前场景类型可能发生改变，如当前场景类型由原有的开放道路场景变为了封闭道路场景。

本实施例中，获取激光雷达载体的当前场景类型的实现方法与本发明激光雷达的探测方法实施例一中的步骤101中对应的实现方法相同，在此不再一一赘述。

步骤204，根据当前视场类型及当前场景类型判断是否满足激光雷达的视场类型切换条件，若是，则执行步骤205，否则执行步骤203。

进一步地，本实施例中，根据当前视场类型及当前场景类型判断是否满足激光雷达的视场类型切换条件，具体包括：

首先，根据各场景类型及视场类型的映射关系判断当前场景类型是否与当前视场类型相匹配。

其次，若当前场景类型与当前视场类型不相匹配，则确定满足激光雷达的视场类型切换条件；若当前场景类型与当前视场类型相匹配，则确定不满足激光雷达的视场类型切换条件。

具体地，本实施例中，预先存储有各场景类型及视场类型的映射关系，在激光雷达载体处于某一种场景类型时，使激光雷达切换成与场景类型相匹配的视场类型，能够使激光雷达探测远端目标与探测近端目标的点密度均适中，在载体处于运行速度快的场景中时，减小激光雷达的水平分辨率和垂直分辨率，减小水平视场角和垂直视场角，在载体处于运行速度慢的场景中时，增大激光雷达的水平分辨率和垂直分辨率，增大水平视场角和垂直视场角。所以判断当前场景类型对应的当前视场类型是否与当前场景类型相匹配的视场类型相同，若当前场景类型对应的当前视场类型与当前场景类型相匹配的视场类型不同，则说明当前场景类型与当前视场类型不相匹配，确定满足激光雷达的视场类型切换条件。若当前场景类型对应的当前视场类型与当前场景类型相匹配的视场类型相同，则说明当前场景类型与当前视场类型相匹配，确定不满足激光雷达的视场类型切换条件，保持激光雷达原有的视场类型。

步骤205，进行激光雷达的视场类型的切换。

进一步地，本实施例中，若满足激光雷达的视场类型切换条件，则进行激光雷达的视场类型的切换，具体包括：

首先，若满足激光雷达的视场类型切换条件，则获取与当前场景类型相匹配的视场类型。

其次，根据当前场景类型相匹配的视场类型进行激光雷达的视场类型的切换。

具体地，本实施例中，若满足激光雷达的视场类型切换条件，则根据当前场景类型获取待切换的视场类型，按照待切换的视场类型的视场参数改变当前视场类型的视场参数，以完成激光雷达的视场类型的切换。

可以理解的是，在执行完步骤205后，继续执行步骤203。

本实施例提供的激光雷达的探测方法，通过存储各场景类型及视场类型的映射关系，设置激光雷达的视场类型为默认视场类型，获取激光雷达的当前视场类型及激光雷达载体的当前场景类型，根据当前视场类型及当前场景类型判断是否满足激光雷达的视场类型切换条件，若是，则进行激光雷达的视场类型的切换，否则继续获取激光雷达的当前视场类型及激光雷达载体的当前场景类型，并进行是否激光雷达的视场类型切换条件的判断，不仅能够进行激光雷达视场类型的自动切换，达到激光雷达的视场角和分辨率的自动实时调整，而且根据各场景类型及视场类型的映射关系判断当前场景类型是否与当前视场类型相匹配来判断是否满足激光雷达的视场类型切换条件，更加简单易行。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

图3为本发明激光雷达的探测装置实施例一的结构示意图，如图3所示，本实施例提供的激光雷达的探测装置包括：当前视场类型获取模块31，当前场景类型获取模块32，切换条件判断模块33及视场类型切换模块34。

其中，当前视场类型获取模块31，用于获取激光雷达的当前视场类型。当前场景类型获取模块32，用于获取激光雷达载体的当前场景类型。切换条件判断模块33，用于根据当前视场类型及当前场景类型判断是否满足激光雷达的视场类型切换条件。视场类型切换模块34，用于若满足激光雷达的视场类型切换条件，则进行激光雷达的视场类型的切换。

本实施例提供的激光雷达的探测装置可以执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图4为本发明激光雷达的探测装置实施例二的结构示意图，如图4所示，本实施例提供的激光雷达的探测装置在本发明激光雷达的探测装置实施例一的基础上，进一步地，还包括：映射关系存储模块41。

进一步地，映射关系存储模块41，用于存储各场景类型及视场类型的映射关系。

其中，场景类型至少包括：封闭道路场景和开放道路场景。

进一步地，切换条件判断模块33，具体用于：

根据各场景类型及视场类型的映射关系判断当前场景类型是否与当前视场类型相匹配；若当前场景类型与当前视场类型不相匹配，则确定满足激光雷达的视场类型切换条件；若当前场景类型与当前视场类型相匹配，则确定不满足激光雷达的视场类型切换条件。

进一步地，视场类型切换模块34，具体用于：

若满足激光雷达的视场类型切换条件，则获取与当前场景类型相匹配的视场类型；根据当前场景类型相匹配的视场类型进行激光雷达的视场类型的切换。

本实施例提供的激光雷达的探测装置可以执行图2所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本发明实施例还提供一种激光雷达的探测装置，包括：存储器，处理器以及计算机程序。

其中，计算机程序存储在存储器中，并被配置为由处理器执行以实现本发明激光雷达的探测方法实施例一或本发明激光雷达的探测方法实施例二中的方法。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行以实现本发明激光雷达的探测方法实施例一或本发明激光雷达的探测方法实施例二中的方法。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (10)

1.一种激光雷达的探测方法，其特征在于，包括：

获取激光雷达的当前视场类型及激光雷达载体的当前场景类型；

根据所述当前视场类型及所述当前场景类型判断是否满足激光雷达的视场类型切换条件；

若满足所述激光雷达的视场类型切换条件，则进行激光雷达的视场类型的切换。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取激光雷达的当前视场类型及激光雷达载体的当前场景类型之前，还包括：

存储各场景类型及视场类型的映射关系；

所述场景类型至少包括：封闭道路场景和开放道路场景。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前视场类型及所述当前场景类型判断是否满足激光雷达的视场类型切换条件，具体包括：

根据所述各场景类型及视场类型的映射关系判断所述当前场景类型是否与所述当前视场类型相匹配；

若所述当前场景类型与所述当前视场类型不相匹配，则确定满足激光雷达的视场类型切换条件；

若所述当前场景类型与所述当前视场类型相匹配，则确定不满足激光雷达的视场类型切换条件。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述若满足所述激光雷达的视场类型切换条件，则进行激光雷达的视场类型的切换，具体包括：

若满足所述激光雷达的视场类型切换条件，则获取与所述当前场景类型相匹配的视场类型；

根据所述当前场景类型相匹配的视场类型进行激光雷达的视场类型的切换。

5.一种激光雷达的探测装置，其特征在于，包括：

当前视场类型获取模块，用于获取激光雷达的当前视场类型；

当前场景类型获取模块，用于获取激光雷达载体的当前场景类型；

切换条件判断模块，用于根据所述当前视场类型及所述当前场景类型判断是否满足激光雷达的视场类型切换条件；

视场类型切换模块，用于若满足所述激光雷达的视场类型切换条件，则进行激光雷达的视场类型的切换。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

映射关系存储模块，用于存储各场景类型及视场类型的映射关系；

所述场景类型至少包括：封闭道路场景和开放道路场景。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述切换条件判断模块，具体用于：

根据所述各场景类型及视场类型的映射关系判断所述当前场景类型是否与所述当前视场类型相匹配；若所述当前场景类型与所述当前视场类型不相匹配，则确定满足激光雷达的视场类型切换条件；若所述当前场景类型与所述当前视场类型相匹配，则确定不满足激光雷达的视场类型切换条件。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述视场类型切换模块，具体用于：

若满足所述激光雷达的视场类型切换条件，则获取与所述当前场景类型相匹配的视场类型；根据所述当前场景类型相匹配的视场类型进行激光雷达的视场类型的切换。

9.一种激光雷达的探测装置，其特征在于，包括：

存储器，处理器以及计算机程序；

其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如权利要求1-4中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1-4中任一项所述的方法。