CN111398938A - 激光雷达校准方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光雷达校准方法及系统，所述激光雷达校准方法通过读取多线激光雷达投射至预设靶标上的每条激光线束所对应的当前测量信息；将所述当前测量信息与预先标定的测量信息进行比对；根据比对结果对所述多线激光雷达进行校准；实现了同时对多线激光线束的校准，减少了校准时间，提高了校准效率。

Description

激光雷达校准方法及系统

技术领域

本发明涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种激光雷达校准方法及系统。

背景技术

目前激光雷达距离强度校准一般采用导轨方式进行，雷达固定不动，导轨带动标定靶标运动，导轨运动一次校准1线或者2线。校准多线雷达，例如16线或者32线雷达，需要导轨多次来回运动，校准时间长。另外校准完成后，还需要精度测量，同样需要较长时间。雷达校准效率低。并且因为导轨靶标水平高度固定，不同线校准需要调整雷达俯仰角度，雷达校准控制装置复杂，而且存在不同线之间有校准误差，校准效果不佳。因此，如何高效的完成激光雷达的校准，是亟待解决的技术问题。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种激光雷达校准方法及系统，旨在解决现有技术中多线激光雷达校准效率低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种激光雷达校准方法，所述方法包括以下步骤：

读取多线激光雷达投射至预设靶标上的每条激光线束所对应的当前测量信息；

将所述当前测量信息与预先标定的测量信息进行比对；

根据比对结果对所述多线激光雷达进行校准。

优选的，所述当前测量信息包括：当前激光反射强度，以及激光线束投射点与所述多线激光雷达之间的当前距离。

优选的，所述将所述当前测量信息与预先标定的测量信息进行比对的步骤，包括：

获取每条激光线束对应的标定激光反射强度和标定距离；

将每条激光线束的所述标定激光反射强度与所述当前激光反射强度进行比对；

将每条激光线束的所述当前距离和所述标定距离进行比对。

优选的，所述根据比对结果对所述多线激光雷达进行校准的步骤之后，所述方法还包括：

对校准后的多线激光雷达进行精度测试，并获取精度测试结果；

根据所述精度测试结果判断所述校准后的多线激光雷达是否满足设定条件；

若满足，则判定校准成功。

优选的，所述根据所述精度测试结果判断所述校准后的多线激光雷达是否满足设定条件的步骤之后，还包括：

若不满足，则返回所述根据比对结果对所述多线激光雷达进行校准的步骤。

优选的，所述预设靶标包括多个固定靶标；所述读取多线激光雷达投射至预设靶标上的每条激光线束所对应的当前测量信息的步骤，包括：

从所述预设靶标中选取任一靶标作为当前校准靶标；

读取多线激光雷达投射至所述当前校准靶标上的每条激光线束所对应的当前测量信息。

此外，为实现上述目的，本发明还提供了一种激光雷达校准系统，所述系统包括终端和预设靶标，所述终端与多线激光雷达连接，其中：

所述预设靶标，用于接收所述多线激光雷达投射的激光线束；

所述终端，用于读取所述多线激光雷达投射至所述预设靶标上的每条激光线束所对应的当前测量信息；

所述终端，还用于将所述当前测量信息与预先标定的测量信息进行比对；

所述终端，还用于根据比对结果对所述多线激光雷达进行校准。

优选的，所述终端，还用于获取每条激光线束对应的标定激光反射强度和标定距离；

所述终端，还用于将每条激光线束的所述标定激光反射强度与所述当前激光反射强度进行比对；将每条激光线束的所述当前距离和所述标定距离进行比对。

优选的，所述终端，还用于对校准后的多线激光雷达进行精度测试，并获取精度测试结果；

所述终端，还用于根据所述精度测试结果判断所述校准后的多线激光雷达是否满足设定条件；若满足，则判定校准成功。

优选的，所述预设靶标包括多个固定靶标；

所述终端，还用于从所述预设靶标中选取任一靶标作为当前校准靶标；

所述终端，还用于读取多线激光雷达投射至所述当前校准靶标上的每条激光线束所对应的当前测量信息。

本发明通过读取多线激光雷达投射至预设靶标上的每条激光线束所对应的当前测量信息；将所述当前测量信息与预先标定的测量信息进行比对；根据比对结果对所述多线激光雷达进行校准；实现了同时对多线激光线束的校准，进而减少了校准时间，提高了校准效率。

附图说明

图1为本发明激光雷达校准方法第一种实施例的流程示意图；

图2为本发明激光雷达校准方法第二种实施例的流程示意图；

图3为为本发明激光雷达校准系统的结构示意图；

图4为预设靶标与多线激光雷达位置关系示意图；

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。词语第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些词语解释为标识。

参照图1，图1为本发明激光雷达校准方法第一种实施例的流程示意图。

在本实施例中，激光雷达校准方法包括以下步骤：

S100：读取多线激光雷达投射至预设靶标上的每条激光线束所对应的当前测量信息。

需要说明的是，多线激光雷达是指同时发射及接收多束激光的激光测距雷达，主要有16线、32线、64线和128线之分。在本实施例中，多线激光雷达将所有激光线束同时投射至预设靶标，并读取每条激光线束所对应的当前测量信息。当前测量信息的读取过程为：依次读取第一线的当前测量信息、第二线的当前测量信息……第N线的当前测量信息，直至读取完多线激光雷达所有激光线束的当前测量信息。

需要说明的是，当前测量信息包括：当前激光反射强度，以及激光线束投射点与所述多线激光雷达之间的当前距离。可以理解的是，激光反射强度是指激光线束投射至预设靶标上的投射点的反射强度，其主要由投射点处的反射率决定，而影响反射率的因素包括靶标的材料或者外表颜色等。

在本实施例中，为增加校准数据的样本数，预设靶标可包括多个固定靶标；读取多线激光雷达投射至预设靶标上的每条激光线束所对应的当前测量信息的步骤，可具体包括：从预设靶标中选取任一靶标作为当前校准靶标；读取多线激光雷达投射至所述当前校准靶标上的每条激光线束所对应的当前测量信息。

在本实施例中，多个固定靶标设置在预定的位置，多线激光雷达通过旋转的方式从多个固定靶标中选取当前校准靶标，投射所有激光线束至所选取的当前校准靶标；再读取多线激光雷达投射至所述当前校准靶标上的每条激光线束所对应的当前测量信息。此外，为提高校准效果，在本实施例中，对已被选取过的固定靶标，在后续读取测量信息的过程中，不再重复读取。

S200：将当前测量信息与预先标定的测量信息进行比对。

在本实施例中，预先标定的测量信息包括：标定激光反射强度，以及激光线束投射点与所述多线激光雷达之间的标定距离。

可以理解的是，标定激光反射强度是指根据预设靶标在对应投射点处的反射率，激光线束的理想反射强度，根据预设靶标不同位置的反射率组成即可获得标定激光反射强度。此外，由于预设靶标相对于多线激光雷达的距离不变，因此通过预设设定的靶标根据即可获得激光线束投射点与所述多线激光雷达之间的标定距离。

在本实施例中，将所述当前测量信息与预先标定的测量信息进行比对的步骤，具体包括：获取每条激光线束对应的标定激光反射强度和标定距离；将每条激光线束的标定激光反射强度与所述当前激光反射强度进行比对，将每条激光线束的当前距离和所述标定距离进行比对。

需要说明的是，在本实施例中，预设靶标可包括多个固定靶标，因此该比对步骤可以在完成所有靶标的测量参数读取之后进行，也可以在完成任一靶标的测量参数读取之后进行。

S300：根据比对结果对多线激光雷达进行校准。

在本实施例中，比对结果可为标定激光反射强度与所述当前激光反射强度的差值，当前距离和所述标定距离的差值，根据差值对多线激光雷达进行校准。校准内容，主要为调整多线激光雷达的内部计算算法或器件灵敏度，以实现对差值的补偿。

需要说明的是，在本实施例中，预设靶标可包括多个固定靶标，因此该校准步骤可以在完成所有靶标的测量参数比对之后进行，也可以在完成任一靶标的测量参数比对之后进行。

在本实施例中，允许多线激光雷达存在一定的误差。因此，在进行校准之前对差值进行判断，若满足误差要求，则不仅校准。此外，正差值和负差值可以适用不同的误差要求，可结合具体需要进行设置，本实施例对此不做限定。

本实施例通过读取多线激光雷达投射至预设靶标上的每条激光线束所对应的当前测量信息；将所述当前测量信息与预先标定的测量信息进行比对；根据比对结果对所述多线激光雷达进行校准；实现了同时对多线激光线束的校准，减少了校准时间，提高了校准效率。

基于上述实施例，本发明还提出了第二种实施例，参照图2，图2为本发明激光雷达校准方法第二种实施例的流程示意图。

在本实施例中，激光雷达校准方法包括以下步骤：

S100：读取多线激光雷达投射至预设靶标上的每条激光线束所对应的当前测量信息。

S200：将当前测量信息与预先标定的测量信息进行比对。

S300：根据比对结果对多线激光雷达进行校准。

S400：对校准后的多线激光雷达进行精度测试，并获取精度测试结果。

需要说明的是，精度测试内容可包括激光反射强度测试，以及激光线束投射点与所述多线激光雷达之间的距离测试。

在本实施例中，精度测试可以为利用靶标测量校准后的多线激光雷达的读取精度，也即，重复步骤S100和S200，得到的校准后比对结果即为精度测试结果。此外，也可以另取参照物进行精度测试，本实施例对此不做限制。

需要说明的是，在本实施例中，预设靶标可包括多个固定靶标，因此该精度测试步骤可以在完成基于所有靶标的比对结果校准之后进行，也可以在完成基于任一靶标的比对结果校准之后进行。

S500：根据所述精度测试结果判断所述校准后的多线激光雷达是否满足设定条件。若满足，则判定校准成功；若不满足，则返回所述根据比对结果对所述多线激光雷达进行校准的步骤。

在本实施例中，精度测试结果可为标定激光反射强度与所述当前激光反射强度的差值，当前距离和所述标定距离的差值。设定条件可为允许的误差要求，具体的可为一差值范围，若精度测试结果的差值在差值范围内，则判断校准成功；若不在差值范围内，则判断校准不成功，返回所述根据比对结果对所述多线激光雷达进行校准的步骤，重新校准。

本实施例对校准后的多线激光雷达进行精度测试，判断是否满足设定要求，提高了校准效果。通过校准和精度测试反复迭代进行，提高了时效性和准确性。

此外，为实现上述目的，本发明还提供了一种激光雷达校准系统，参照图3，图3为本发明激光雷达校准系统的结构示意图。

在本实施例中，激光雷达校准系统包括终端1001和预设靶标1003，终端1001与多线激光雷达1002连接。具体地，可通过以太网连接，或者通过无线网络连接。其中：

预设靶标1003，用于接收多线激光雷达1002投射的激光线束。

在本实施例中，预设靶标1003设定为用于接收多线激光雷达1002投射的所有激光线束。因此，根据多线激光雷达1002的线束数量的不同，采用不同长度的靶标以确保能够接收多线激光雷达1002投射的所有激光线束。

终端1001，用于读取多线激光雷达1002投射至预设靶标1003上的每条激光线束所对应的当前测量信息；终端1001，还用于将当前测量信息与预先标定的测量信息进行比对；终端1001，还用于根据比对结果对多线激光雷达进行校准。

需要说明的是，当前测量信息包括：当前激光反射强度，以及激光线束投射点与多线激光雷达之间的当前距离。

可以理解的是，激光反射强度是指激光线束投射至预设靶标1003上的投射点的反射强度，其主要由投射点处的反射率决定，而影响反射率的因素包括靶标的材料或者外表颜色等。因此，在本实施例中，预设靶标1003可由多种不同反射率的节段组成，使得多线激光雷达1002投射至预设靶标1003上的每条激光线束获得不同的反射率，以提高校准效果。

可以理解的是，通过高精度测量仪器可以测量得到多线激光雷达1002中心位置到预设靶标1003的水平距离，再基于水平距离和激光线束投射至预设靶标上的投射点在靶标上的位置，即可得到激光线束投射点与多线激光雷达之间的当前距离。

在本实施例中，终端1001，还用于获取每条激光线束对应的标定激光反射强度和标定距离；终端1001，还用于将每条激光线束的标定激光反射强度与当前激光反射强度进行比对，将每条激光线束的当前距离和标定距离进行比对。

在本实施例中，终端1001，还用于对校准后的多线激光雷达进行精度测试，并获取精度测试结果；终端1001，还用于根据精度测试结果判断校准后的多线激光雷达是否满足设定条件；若满足，则判定校准成功。

在本实施例中，预设靶标1003包括多个固定靶标；终端1001，还用于从预设靶标中选取任一靶标作为当前校准靶标；终端1001，还用于读取多线激光雷达投射至当前校准靶标上的每条激光线束所对应的当前测量信息。

参照图4，图4为预设靶标与多线激光雷达位置关系示意图。如图4所示，多个固定靶标可围绕多线激光雷达1002设置，多线激光雷达1002通过旋转可从多个固定靶标选取任一靶标作为当前校准靶标。

本实施例通过设置终端和预设靶标激，终端与多线激光雷达连接构成激光雷达校准系统。预设靶标，用于接收多线激光雷达投射的激光线束。终端，用于读取多线激光雷达投射至预设靶标上的每条激光线束所对应的当前测量信息；终端，还用于将当前测量信息与预先标定的测量信息进行比对；终端，还用于根据比对结果对多线激光雷达进行校准。本实施例实现了同时对多线激光线束的校准，减少了校准时间，提高了校准效率。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的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(如只读存储器镜像(Read Only Memory image，ROM)/随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种激光雷达校准方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

读取多线激光雷达投射至预设靶标上的每条激光线束所对应的当前测量信息；

将所述当前测量信息与预先标定的测量信息进行比对；

根据比对结果对所述多线激光雷达进行校准。

2.如权利要求1所述的激光雷达校准方法，其特征在于，所述当前测量信息包括：当前激光反射强度，以及激光线束的投射点与所述多线激光雷达之间的当前距离。

3.如权利要求2所述的激光雷达校准方法，其特征在于，所述将所述当前测量信息与预先标定的测量信息进行比对的步骤，包括：

获取每条激光线束对应的标定激光反射强度和标定距离；

将每条激光线束的所述标定激光反射强度与所述当前激光反射强度进行比对；

将每条激光线束的所述当前距离和所述标定距离进行比对。

4.如权利要求2所述的激光雷达校准方法，其特征在于，所述根据比对结果对所述多线激光雷达进行校准的步骤之后，所述方法还包括：

对校准后的多线激光雷达进行精度测试，并获取精度测试结果；

根据所述精度测试结果判断所述校准后的多线激光雷达是否满足设定条件；

若满足，则判定校准成功。

5.如权利要求4所述的激光雷达校准方法，其特征在于，所述根据所述精度测试结果判断所述校准后的多线激光雷达是否满足设定条件的步骤之后，还包括：

若不满足，则返回所述根据比对结果对所述多线激光雷达进行校准的步骤。

6.如权利要求1至5任一项所述的激光雷达校准方法，其特征在于，所述预设靶标包括多个固定靶标；

所述读取多线激光雷达投射至预设靶标上的每条激光线束所对应的当前测量信息的步骤，包括：

从所述预设靶标中选取任一靶标作为当前校准靶标；

读取多线激光雷达投射至所述当前校准靶标上的每条激光线束所对应的当前测量信息。

7.一种激光雷达校准系统，其特征在于，所述系统包括终端和预设靶标，所述终端与多线激光雷达连接，其中：

所述预设靶标，用于接收所述多线激光雷达投射的激光线束；

所述终端，用于读取所述多线激光雷达投射至所述预设靶标上的每条激光线束所对应的当前测量信息；

所述终端，还用于将所述当前测量信息与预先标定的测量信息进行比对；

所述终端，还用于根据比对结果对所述多线激光雷达进行校准。

8.如权利要求7所述的激光雷达校准系统，其特征在于：

所述终端，还用于获取每条激光线束对应的标定激光反射强度和标定距离；

所述终端，还用于将每条激光线束的所述标定激光反射强度与所述当前激光反射强度进行比对，将每条激光线束的所述当前距离和所述标定距离进行比对。

9.如权利要求7所述的激光雷达校准系统，其特征在于：

所述终端，还用于对校准后的多线激光雷达进行精度测试，并获取精度测试结果；

所述终端，还用于根据所述精度测试结果判断所述校准后的多线激光雷达是否满足设定条件；若满足，则判定校准成功。

10.如权利要求7至9任一项所述的激光雷达校准系统，其特征在于，所述预设靶标包括多个固定靶标；

所述终端，还用于从所述预设靶标中选取任一靶标作为当前校准靶标；

所述终端，还用于读取多线激光雷达投射至所述当前校准靶标上的每条激光线束所对应的当前测量信息。

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