CN111796256B - 激光雷达用扫描系统的位置设置方法、设备和存储装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种激光雷达用扫描系统的位置设置方法,该方法包括:建立与实际扫描系统对应的仿真扫描系统,仿真扫描系统设有仿真扫描镜和仿真收发装置,仿真扫描系统预设有仿真收发装置的有效接收率;将仿真收发装置平移,每移动至一个位置后,旋转仿真扫描镜将入射光束反射,测量入射光束在仿真收发装置上所占面积的比例大于有效接收率时入射光束扫过的角度,以该角度作为当前的仿真收发装置与仿真扫描镜的视场角度;将视场角度以及仿真扫描镜与仿真收发装置的相对位置符合预设条件的位置,作为实际扫描系统中的实际扫描镜与实际收发装置的相对位置。通过上述方式,本申请能够获得不同位置的扫描镜和收发装置对应的视场角度,减少运算量。
Description
技术领域
本申请涉及激光雷达技术领域,特别是涉及一种激光雷达用扫描系统的位置设置方法、设备和存储装置。
背景技术
激光雷达是用于周围环境感测的主流手段,激光雷达用扫描系统会发射一束激光,被目标物反射后被接收系统接收,经光电转换和信息处理后获得探测目标的有关信息。
在设置激光雷达用扫描系统的扫描镜和收发装置的位置时,通常要选择相对位置后,通过复杂的运算来获得激光出射和入射的角度,进而得到当前位置对应的视场角度,在变换位置后则需要重新进行计算,运算量较大在实际应用时极为不便。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是提供一种激光雷达用扫描系统的位置设置方法、设备和存储装置,能够通过建立仿真扫描系统的方式获得不同位置的扫描镜和收发装置对应的视场角度,减少运算量。
为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种激光雷达用扫描系统的位置设置方法,该方法包括:建立与实际扫描系统对应的仿真扫描系统,所述仿真扫描系统设有仿真扫描镜和仿真收发装置,所述仿真扫描系统预设有所述仿真扫描镜的尺寸,所述仿真收发装置的尺寸、平移初始位置和有效接收率;将所述仿真收发装置相对所述仿真扫描镜进行平移移动,且所述仿真收发装置每移动至一个位置后,旋转所述仿真扫描镜以使所述仿真扫描镜将入射光束反射至所述仿真收发装置,测量所述入射光束在所述仿真收发装置上所占面积的比例大于所述有效接收率时所述入射光束扫过的第一角度,以所述第一角度作为当前位置处的所述仿真收发装置与所述仿真扫描镜之间的视场角度;将所述视场角度以及所述仿真扫描镜与所述仿真收发装置的相对位置符合预设条件的位置,作为所述实际扫描系统中的实际扫描镜与实际收发装置的相对位置。
其中,所述旋转所述仿真扫描镜以使所述仿真扫描镜将入射光束反射至所述仿真收发装置,测量所述入射光束在所述仿真收发装置上所占面积大于所述有效接收率时所述入射光束扫过的第一角度,包括:
旋转所述仿真扫描镜,以所述仿真扫描镜上的单面镜面初次满足所述有效接收率的位置作为旋转起始位置,随着所述仿真扫描镜的旋转,以所述仿真扫描镜上的单面镜面小于所述有效接收率前的临界位置作为旋转终止位置,测量所述旋转起始位置时的所述入射光束与所述旋转终止位置时的所述入射光束之间的夹角以获得所述第一角度。
其中,所述仿真扫描镜具有中分轴,所述仿真收发装置的光轴与所述中分轴垂直;所述将所述仿真收发装置相对所述仿真扫描镜进行平移移动,包括:所述仿真收发装置沿与所述中分轴垂直的方向靠近或者远离所述仿真扫描镜,和/或,所述仿真收发装置沿与所述中分轴平行的方向移动。
其中,所述将所述视场角度以及所述仿真扫描镜与所述仿真收发装置的相对位置符合预设条件的位置,作为所述实际扫描系统中的实际扫描镜与实际收发装置的相对位置,包括:当所述仿真扫描镜与所述仿真收发装置的相对位置符合预设条件时,选择所述视场角度最大的所述仿真扫描镜与所述仿真收发装置的相对位置,作为所述实际扫描系统中的实际扫描镜与实际收发装置的相对位置。
其中,所述选择所述视场角度最大的所述仿真扫描镜与所述仿真收发装置的相对位置,作为所述实际扫描系统中的实际扫描镜与实际收发装置的相对位置,包括:当所述有效接收率固定且所述仿真收发装置沿与所述中分轴垂直的方向的距离固定时,选择所述仿真收发装置沿与所述中分轴平行的方向的距离最大的位置,作为所述仿真扫描镜与所述仿真收发装置的相对位置;将所述仿真扫描镜与所述仿真收发装置的相对位置,作为所述实际扫描系统中的实际扫描镜与实际收发装置的相对位置;或者,当所述有效接收率固定且所述仿真收发装置沿与所述中分轴平行的方向的距离固定时,选择所述仿真收发装置沿与所述中分轴垂直的方向的距离最大的位置,作为所述仿真扫描镜与所述仿真收发装置的相对位置;将所述仿真扫描镜与所述仿真收发装置的相对位置,作为所述实际扫描系统中的实际扫描镜与实际收发装置的相对位置。
其中,所述位置设置方法,还包括:调整所述有效接收率并回到所述将所述仿真收发装置相对所述仿真扫描镜进行平移移动的步骤;所述选择所述视场角度最大的所述仿真扫描镜与所述仿真收发装置的相对位置,作为所述实际扫描系统中的实际扫描镜与实际收发装置的相对位置,包括:选择所述有效接收率最小且所述仿真扫描镜与所述仿真收发装置的相对位置符合预设条件的位置,作为所述仿真扫描镜与所述仿真收发装置的相对位置;将所述仿真扫描镜与所述仿真收发装置的相对位置,作为所述实际扫描系统中的实际扫描镜与实际收发装置的相对位置。
其中,所述仿真扫描系统为CAD仿真模型。
其中,所述有效接收率为10%~50%。
为解决上述技术问题,本申请采用的另一个技术方案是:提供一种电子设备,该电子设备包括:存储器和处理器,其中,所述存储器存储有程序数据,所述处理器调用所述程序数据以执行以上所述的位置设置方法。
为解决上述技术问题,本申请采用的又一个技术方案是:提供一种具有存储功能的装置,其上存储有程序数据,所述程序数据被处理器执行以实现以上所述的位置设置方法。
本申请的有益效果是:本申请所提供的激光雷达用扫描系统的位置设置方法,通过建立仿真扫描系统模拟实际扫描镜和实际收发装置的位置,在仿真收发装置每移动至一个位置后,旋转仿真扫描镜并测量满足有效接收率时入射光束扫过的角度作为视场角度,以仿真结果为参考来设置实际扫描镜和实际收发装置的位置,进而减少在每次设置实际扫描镜和实际收发装置的位置后的运算量,提高设置实际扫描镜和实际收发装置的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。其中:
图1是本申请激光雷达用扫描系统的位置设置方法一实施方式的流程示意图;
图2是对应图1中步骤S101中的实际扫描系统一实施方式的结构示意图;
图3a是对应图1中步骤S101中的仿真扫描系统一实施方式的应用场景示意图;
图3b是对应图3a中的仿真扫描系统一实施方式的应用场景示意图;
图3c是对应图1中步骤S102中的仿真扫描系统一实施方式的应用场景示意图;
图4a是对应图1中步骤S102中的仿真扫描系统又一实施方式的应用场景示意图;
图4b是对应图1中步骤S102中的仿真扫描系统又一实施方式的应用场景示意图;
图4c是对应图1中步骤S102中的仿真扫描系统又一实施方式的应用场景示意图;
图5是对应图1中步骤S102中的仿真扫描系统又一实施方式的应用场景示意图;
图6是对应图1中步骤S101中的仿真扫描系统另一实施方式的应用场景示意图;
图7是本申请电子设备一实施方式的结构示意图;
图8是本申请具有存储功能的装置一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部实施例。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的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。
请参阅图1,图1是本申请激光雷达用扫描系统的位置设置方法一实施方式的流程示意图,该方法包括:
步骤S101:建立与实际扫描系统对应的仿真扫描系统,仿真扫描系统设有仿真扫描镜和仿真收发装置,仿真扫描系统预设有仿真扫描镜的尺寸,仿真收发装置的尺寸、平移初始位置和有效接收率。
具体地,请参阅图2和图3a,图2是对应图1中步骤S101中的实际扫描系统一实施方式的结构示意图,图3a是对应图1中步骤S101中的仿真扫描系统一实施方式的应用场景示意图。其中,图2和图3中以正四面体为例,实际扫描系统10包括实际扫描镜102和实际收发装置104,其中实际收发装置104包括激光发射装置1042和激光接收镜1040,激光发射装置1042发射的激光经准直系统校准后形成出射光束,出射光束经实际扫描镜102反射作用与被探测物体表面,经被探测物体表面的漫反射后形成入射光束经实际扫描镜102反射后被激光接收镜1040接收,经光电转换和信息处理后获得探测目标的有关信息。其中,激光发射装置1042与激光接收镜1040同端设置,当实际收发装置104水平放置时,激光发射装置1042的中心与激光接收镜1040的中心的连线与水平面垂直。
具体地,仿真扫描系统20为CAD仿真模型,在诸如CAD等绘图软件中等比例绘制实际扫描系统10的俯视角度的平面图形,建立仿真扫描系统20的模型,仿真扫描系统20包括仿真扫描镜202和仿真收发装置204,其中仿真收发装置204对应实际收发装置104,在仿真模型中以一个矩形表示,平面图形在分析时更加简便且便于操作。
进一步地,在进行视场角度分析之前预先设定仿真扫描镜202的尺寸,仿真收发装置204的尺寸、平移初始位置和有效接收率,在建立仿真扫描系统20前确定仿真扫描镜202的平面镜个数以及仿真扫描镜202的平面镜边长长度,仿真扫描镜202的平面镜边长长度为10mm~60mm(例如:10mm、40mm、60mm等),确定仿真收发装置204的边长长度,仿真收发装置204的边长长度为10mm~55mm(例如:10mm、30mm、55mm等),仿真收发装置204对应实际收发装置104中的激光接收镜1040的口径,按等比例缩小后,激光接收镜1040的口径5mm~50mm(例如:5mm、25mm、50mm等)。其中,上述对仿真扫描镜202和仿真收发装置204的尺寸限定,仅仅是在本实施例中对应平面图形中的仿真扫描系统20的限定,并不因此限定其他实施例中仿真扫描镜202和仿真收发装置204的尺寸,也并不因此限制实际扫描镜102和实际收发装置104的尺寸。设定仿真收发装置204与仿真扫描镜202之间的相对初始位置,设定本次仿真收发装置204的有效接收率,该有效接收率为入射光束经实际扫描镜102反射后照射在激光接收镜1040上后,入射光束的总面积占激光接收镜1040总面积的百分比。
具体地,在CAD软件中以仿真扫描镜202的中心点作为直角坐标系的原点,建立坐标轴,将仿真收发装置204设置在直角坐标系中,并在直角坐标系中设置仿真收发装置204的初始位置。
在一具体应用场景中,仿真扫描镜202的平面镜边长长度为50mm宽的正四面体,仿真收发装置204的边长长度为30mm,激光接收镜1040的口径为20mm,初始平移位置为:仿真收发装置204水平距离仿真扫描镜202的外边缘5mm,仿真收发装置204的水平中分线距离X轴10mm,建立如图3所示的仿真扫描系统20,设定有效接收率为15%。
步骤S102:将仿真收发装置相对仿真扫描镜进行平移移动,且仿真收发装置每移动至一个位置后,旋转仿真扫描镜以使仿真扫描镜将入射光束反射至仿真收发装置,测量入射光束在仿真收发装置上所占面积的比例大于有效接收率时入射光束扫过的第一角度,以第一角度作为当前位置处的仿真收发装置与仿真扫描镜之间的视场角度。
具体地,请参阅图3a-3c和图4a-4c,以图3a为例,当仿真收发装置204在平移初始位置时,旋转仿真扫描镜202,以仿真扫描镜202上的单面镜面初次满足有效接收率的位置作为旋转起始位置(图中实线位置处),随着仿真扫描镜202的旋转,以仿真扫描镜202上的单面镜面小于有效接收率前的临界位置作为旋转终止位置(图中虚线位置处),测量旋转起始位置时的入射光束与旋转终止位置时的入射光束之间的夹角以获得第一角度。
具体地,在平面图形中,为便于分析将仿真收发装置204发出的出射光束与X轴平行,仿真扫描镜202的中心绕原点逆时针旋转,出射光束被仿真扫描镜202进行镜面反射至待观测物体,经待观测物体的漫反射形成的入射光束再经仿真扫描镜202反射至仿真收发装置204,以图3a中为例,从仿真收发装置204的左上角射入的入射光束为仿真扫描镜202在该位置处的极限状态,由于仿真收发装置204不透光,则仿真扫描镜202上A1点位以上的位置才能将入射光束沿与X轴平行的方向反射至仿真收发装置204上。
进一步地,请对比图3a与图3b,随着仿真扫描镜202的进一步旋转,当仿真扫描镜202旋转至如图3b中所示的位置,由于入射光束(图3b中虚线)为多条光束,在该位置处,入射光束经仿真扫描镜202反射后达到仿真收发装置204,在仿真收发装置204上所占的有效接收率会进一步增大,随着仿真扫描镜202的不断旋转,有效接收率会呈现先变大再逐步减小的趋势。
进一步地,请参阅图3a中虚线所示的仿真扫描镜202的位置,该位置处的B1点位是单面镜面上与A1位置处反射的入射光束重合的点位,由于A1和B1对应的仿真扫描镜202远离X轴的顶点均高于仿真收发装置204的左上角,仅有与仿真收发装置204远离X轴一端齐平的入射光线会进入仿真收发装置204。因此图3a中的两个位置在仿真收发装置204上的有效接收率相同,为两个临界位置,进而两个临界位置对应的入射光束扫过的角度即为当前位置处的仿真扫描系统20的第一角度,该第一角度为81.01°,将该第一角度作为当前位置处的仿真收发装置204与仿真扫描镜202之间的视场角度。在仿真扫描系统20中进行平面图形的分析,寻找临界位置,进而获得当前位置处的视场角度,简化了分析过程,通过软件做图并测量即可得出对应实际扫描系统10的视场角度,减少了运算量。
进一步地,仿真扫描镜202具有中分轴,仿真收发装置204的光轴与该中分轴垂直。将仿真收发装置204相对仿真扫描镜202进行平移移动,包括:仿真收发装置204沿与中分轴垂直的方向靠近或者远离仿真扫描镜202,和/或,仿真收发装置204沿与中分轴平行的方向移动。
具体地,在平面图形中,该中分轴设定为Y轴,仿真收发装置204所发射的出射光束与Y轴垂直,将仿真收发装置204相对仿真扫描镜202进行平移移动包括,将仿真收发装置204沿与Y轴垂直的方向移动,以及与Y轴平行的方向移动。在进行分析时,将仿真收发装置204的移动参照中分轴进行移动,在平面图形中即为参照Y轴移动,可简化分析过程,降低分析难度。
请对比图3a和图3c,当仿真收发装置204保持沿与Y轴垂直方向的距离不变,沿与Y轴平行的方向移动后,到达一个新的位置,仍按照上述方法逆时针旋转仿真扫描镜202,并得到图3c中的第一视角为100.23°。
请对比图3a与图4a-4c,当仿真收发装置204保持沿与Y轴平行方向的距离不变,沿与Y轴垂直的方向移动后,到达一个新的位置,仍按照上述方法逆时针旋转仿真扫描镜202,并得到图4a中的第一视角为89.52°,图4b中的第一视角为93.52°,图4c中的第一视角为97.52°。
步骤S103:将视场角度以及仿真扫描镜与仿真收发装置的相对位置符合预设条件的位置,作为实际扫描系统中的实际扫描镜与实际收发装置的相对位置。
具体地,请再次参阅图2和图3a,当仿真扫描镜202与仿真收发装置204的相对位置符合预设条件时,选择视场角度最大的仿真扫描镜202与仿真收发装置204的相对位置,作为实际扫描系统10中的实际扫描镜102与实际收发装置104的相对位置。
在一具体应用场景中,请参阅图5,当仿真扫描镜202沿与Y轴平行的方向继续远离X轴移动,在平面图形中,当入射光束从仿真收发装置204的左上角顶点射入仿真扫描镜202时,照射在A2点上,此时仿真扫描镜202的远离X轴的顶点低于仿真收发装置204远离X轴一侧,因此在此状态下,入射光束从仿真收发装置204的左上角顶点射入仿真扫描镜202时,有效接收率与图3a相比,图5中的有效接收率低于图3a,当旋转至图5中所示的旋转终止位置时,B2点位对应的仿真扫描镜202的整面单面镜反射的入射光束在仿真收发装置204上的投影面积,与A2点位对应的仿真扫描镜202的单面镜从A2点位远离X轴的方向所反射的入射光束在仿真收发装置204上的投影面积相等,因此,旋转起始位置和旋转终止位置对应的有效接收率相同。图5中入射光束所扫过的夹角为112.59°大于图3a中的夹角,但此时的有效接收率小于图3a。因此,当有效接收率固定时,仿真扫描镜202沿与Y轴平行的方向的距离不能过度调整。
可以理解的是,当仿真收发装置204沿与Y轴垂直的方向持续远离时,仿真收发装置204远离X轴的一侧对入射光束会不再具有遮挡作用,进而导致有效接收率较高,因此仿真收发装置204的位置调整因满足一定的条件。
进一步地,在实际应用中,实际扫描镜102和实际收发装置104之间的相对位置不能是无限延伸的,在实际操作空间内实际扫描镜102和实际收发装置104之间在空间上有相对位置距离的限制,在建立仿真扫描系统20时可将实际应用中的限制应用在仿真扫描系统20中。此外,当设定好仿真收发装置204和仿真扫描镜202的尺寸后,仿真收发装置204与仿真扫描镜202的相对位置因满足:当入射光束从仿真收发装置204远离X轴的顶点射向仿真扫描镜202并被反射至仿真收发装置204时,仿真扫描镜202所处的位置对应的有效接收率因大于等于预先设定的有效接收率。
具体地,当仿真扫描镜202与仿真收发装置204的相对位置符合预设条件时,判断仿真扫描镜202和仿真收发装置204的相对位置的组合个数是否为一个;若是,则将仿真扫描镜202与仿真收发装置204的相对位置符合预设条件的相对位置作为实际扫描系统10中的实际扫描镜102与实际收发装置104的相对位置;否则,进一步判断仿真扫描镜202与仿真收发装置204的相对位置符合预设条件的相对位置的组合个数是否大于等于二;若是,则将视场角度最大的仿真扫描镜202与仿真收发装置204的相对位置,作为实际扫描系统10中的实际扫描镜102与实际收发装置104的相对位置。选择视场角度最大的相对位置有利于在实际扫描镜102上的单面镜扫过一次时能扫描到更大的范围。
具体地,经过上述图3a与图3b的对比,当仿真扫描镜202与仿真收发装置204的相对位置符合预设条件时,选择视场角度最大的仿真扫描镜202与仿真收发装置204的相对位置,作为实际扫描系统10中的实际扫描镜102与实际收发装置104的相对位置,包括:当有效接收率固定且仿真收发装置204沿与中分轴垂直的方向的距离固定时,选择仿真收发装置204沿与中分轴平行的方向的距离最大的位置,作为仿真扫描镜202与仿真收发装置204的相对位置;将仿真扫描镜202与仿真收发装置204的相对位置,作为实际扫描系统10中的实际扫描镜102与实际收发装置104的相对位置。从对平面图形的分析中可知,当有效接收率固定且仿真收发装置204沿与Y轴垂直的方向的距离固定时,仿真收发装置204沿与Y轴平行的方向的距离越大,则视场角度越大,进而可选出视场角度最大的位置作为实际扫描系统10中的实际扫描镜102与实际收发装置104的相对位置。
进一步地,经过上述图3a与图4a-4c的对比,当仿真扫描镜202与仿真收发装置204的相对位置符合预设条件时,选择视场角度最大的仿真扫描镜202与仿真收发装置204的相对位置,作为实际扫描系统10中的实际扫描镜102与实际收发装置104的相对位置,包括:当有效接收率固定且仿真收发装置204沿与中分轴平行的方向的距离固定时,选择仿真收发装置204沿与中分轴垂直的方向的距离最大的位置,作为仿真扫描镜202与仿真收发装置204的相对位置;将仿真扫描镜202与仿真收发装置204的相对位置,作为实际扫描系统10中的实际扫描镜102与实际收发装置104的相对位置。从对平面图形的分析中可知,当有效接收率固定且仿真收发装置204沿与Y轴平行的方向的距离固定时,仿真收发装置204沿与Y轴垂直的方向的距离越大,则视场角度越大,进而可选出视场角度最大的位置作为实际扫描系统10中的实际扫描镜102与实际收发装置104的相对位置。
进一步地,请参阅图6,调整有效接收率并回到上述步骤S101,对比图3a与图6可知,当仿真收发装置204和仿真扫描镜202的尺寸以及相对位置均不变时,有效接收率减小后,图6中的视场角度达到118.24度,因此,选择视场角度最大的仿真扫描镜202与仿真收发装置204的相对位置,作为实际扫描系统10中的实际扫描镜102与实际收发装置104的相对位置,包括:选择有效接收率最小且仿真扫描镜202与仿真收发装置204的相对位置符合预设条件的位置,作为仿真扫描镜202与仿真收发装置204的相对位置;将仿真扫描镜202与仿真收发装置204的相对位置,作为实际扫描系统10中的实际扫描镜102与实际收发装置104的相对位置。此外,对比图3a与图5可知,当仿真收发装置204沿与Y轴平行的方向远离X轴移动时,会导致有效接收率的减小,但视场角度也会增大。
进一步地,本实施例中,有效接收率为10%~50%。其中,有效接收率过大会导致视场角度较小,使仿真收发装置204与仿真扫描镜202的相对位置调整空间较小,有效接收率过小则会导致对仿真收发装置204使用率较低,仿真扫描镜202的单面镜上有效扫描面积较小。具体可根据实际需要确定有效接收率,本申请对此不做具体限制。
可选地,仿真收发装置204的尺寸小于仿真扫描镜202的尺寸,由于仿真收发装置204会遮挡入射光束,且仿真收发装置204沿与Y轴平行的方向可调整的距离不大,因此,仿真收发装置204的尺寸小于仿真扫描镜202的尺寸使得对仿真扫描镜202与仿真收发装置204相对位置可调整的范围更大,视场角度的范围也可进一步扩大,当然在其他实施例中,仿真收发装置204的尺寸也可大于等于仿真扫描镜202的尺寸。
需要说明的是,本申请图示仅以正四面体为例做了详细说明,在实际应用中,其他正多面体的仿真扫描镜202均可采用上述分析方法进行分析,并应用于实际扫描系统10中。
请参阅图7,图7是本申请电子设备一实施方式的结构示意图,该电子设备30包括:存储器301和处理器302,其中,存储器301存储有程序数据(图未示),处理器302调用程序数据以实现上述实施例中的位置设置方法,相关内容的说明请参见上述方法实施例的详细描述,在此不再赘叙。
请参阅图8,图8是本申请具有存储功能的装置一实施方式的结构示意图,该具有存储功能的装置40上存储有程序数据400,当程序数据400被处理器执行时以实现上述实施例中的位置设置方法,相关内容的说明请参见上述方法实施例的详细描述,在此不再赘叙。
具体地,具有存储功能的装置40可以是服务端、U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,R andom Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的装置。
综上,本申请所提供的激光雷达用扫描系统的位置设置方法,通过建立仿真扫描系统20模拟实际扫描镜102和实际收发装置104的位置,在仿真收发装置204每移动至一个位置后,旋转仿真扫描镜202并测量满足有效接收率时入射光束扫过的角度作为视场角度,以仿真结果为参考来设置实际扫描镜102和实际收发装置104的位置,进而减少在每次设置实际扫描镜102和实际收发装置104的位置后的运算量,提高设置实际扫描镜102和实际收发装置104的效率。
以上所述仅为本申请的实施方式,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请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,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种激光雷达用扫描系统的位置设置方法,其特征在于,所述位置设置方法包括:
建立与实际扫描系统对应的仿真扫描系统,所述仿真扫描系统设有仿真扫描镜和仿真收发装置,所述仿真扫描系统预设有所述仿真扫描镜的尺寸,所述仿真收发装置的尺寸、平移初始位置和有效接收率;
将所述仿真收发装置相对所述仿真扫描镜进行平移移动,且所述仿真收发装置每移动至一个位置后,旋转所述仿真扫描镜以使所述仿真扫描镜将入射光束反射至所述仿真收发装置,测量所述入射光束在所述仿真收发装置上所占面积的比例大于所述有效接收率时所述入射光束扫过的第一角度,以所述第一角度作为当前位置处的所述仿真收发装置与所述仿真扫描镜之间的视场角度;
将所述视场角度以及所述仿真扫描镜与所述仿真收发装置的相对位置符合预设条件的位置,作为所述实际扫描系统中的实际扫描镜与实际收发装置的相对位置;
所述预设条件包括:当入射光束从所述仿真收发装置的顶点射向所述仿真扫描镜并被反射至所述仿真收发装置时,所述仿真扫描镜所处的位置对应的有效接收率大于或等于预先设定的有效接收率;
所述旋转所述仿真扫描镜以使所述仿真扫描镜将入射光束反射至所述仿真收发装置,测量所述入射光束在所述仿真收发装置上所占面积大于所述有效接收率时所述入射光束扫过的第一角度,包括:
旋转所述仿真扫描镜,以所述仿真扫描镜上的单面镜面初次满足所述有效接收率的位置作为旋转起始位置,随着所述仿真扫描镜的旋转,以所述仿真扫描镜上的单面镜面小于所述有效接收率前的临界位置作为旋转终止位置,测量所述旋转起始位置时的所述入射光束与所述旋转终止位置时的所述入射光束之间的夹角以获得所述第一角度。
2.根据权利要求1所述的位置设置方法,其特征在于,
所述仿真扫描镜具有中分轴,所述仿真收发装置的光轴与所述中分轴垂直;
所述将所述仿真收发装置相对所述仿真扫描镜进行平移移动,包括:
所述仿真收发装置沿与所述中分轴垂直的方向靠近或者远离所述仿真扫描镜,和/或,所述仿真收发装置沿与所述中分轴平行的方向移动。
3.根据权利要求2所述的位置设置方法,其特征在于,所述将所述视场角度以及所述仿真扫描镜与所述仿真收发装置的相对位置符合预设条件的位置,作为所述实际扫描系统中的实际扫描镜与实际收发装置的相对位置,包括:
当所述仿真扫描镜与所述仿真收发装置的相对位置符合预设条件时,选择所述视场角度最大的所述仿真扫描镜与所述仿真收发装置的相对位置,作为所述实际扫描系统中的实际扫描镜与实际收发装置的相对位置。
4.根据权利要求3所述的位置设置方法,其特征在于,所述选择所述视场角度最大的所述仿真扫描镜与所述仿真收发装置的相对位置,作为所述实际扫描系统中的实际扫描镜与实际收发装置的相对位置,包括:
当所述有效接收率固定且所述仿真收发装置沿与所述中分轴垂直的方向的距离固定时,选择所述仿真收发装置沿与所述中分轴平行的方向的距离最大的位置,作为所述仿真扫描镜与所述仿真收发装置的相对位置;将所述仿真扫描镜与所述仿真收发装置的相对位置,作为所述实际扫描系统中的实际扫描镜与实际收发装置的相对位置;或者,
当所述有效接收率固定且所述仿真收发装置沿与所述中分轴平行的方向的距离固定时,选择所述仿真收发装置沿与所述中分轴垂直的方向的距离最大的位置,作为所述仿真扫描镜与所述仿真收发装置的相对位置;将所述仿真扫描镜与所述仿真收发装置的相对位置,作为所述实际扫描系统中的实际扫描镜与实际收发装置的相对位置。
5.根据权利要求3所述的位置设置方法,其特征在于,还包括:
调整所述有效接收率并回到所述将所述仿真收发装置相对所述仿真扫描镜进行平移移动的步骤;
所述选择所述视场角度最大的所述仿真扫描镜与所述仿真收发装置的相对位置,作为所述实际扫描系统中的实际扫描镜与实际收发装置的相对位置,包括:
选择所述有效接收率最小且所述仿真扫描镜与所述仿真收发装置的相对位置符合预设条件的位置,作为所述仿真扫描镜与所述仿真收发装置的相对位置;将所述仿真扫描镜与所述仿真收发装置的相对位置,作为所述实际扫描系统中的实际扫描镜与实际收发装置的相对位置。
6.根据权利要求1所述的位置设置方法,其特征在于,所述仿真扫描系统为CAD仿真模型。
7.根据权利要求1所述的位置设置方法,其特征在于,所述有效接收率为10%~50%。
8.一种电子设备,其特征在于,包括:存储器和处理器,其中,所述存储器存储有程序数据,所述处理器调用所述程序数据以执行如权利要求1-7任意一项所述的位置设置方法。
9.一种具有存储功能的装置,其上存储有程序数据,其特征在于,所述程序数据被处理器执行以实现如权利要求1-7任意一项所述的位置设置方法。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102435152A (zh) * | 2011-11-15 | 2012-05-02 | 西安交通大学 | 一种微机械系统mems二维扫描镜扫描角度的测量装置 |
CN104318047A (zh) * | 2014-08-18 | 2015-01-28 | 辽宁大学 | 一种激光标刻系统几何畸变的校正方法 |
CN106646497A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-05-10 | 北醒(北京)光子科技有限公司 | 具有二维测距装置的机器人 |
CN107966693A (zh) * | 2017-12-05 | 2018-04-27 | 成都合纵连横数字科技有限公司 | 一种基于深度渲染的车载激光雷达仿真方法 |
JP2018191257A (ja) * | 2017-05-11 | 2018-11-29 | 日本電信電話株式会社 | 電波伝搬シミュレーションモデルの作成方法、作成システム、作成装置および作成プログラム |
CN109471090A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-15 | 森思泰克河北科技有限公司 | 非共轴扫描激光雷达接收系统的检测方法 |
CN109917402A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-06-21 | 西南交通大学 | 一种车载激光雷达仿真模块仿真精度测定方法及系统 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW201248197A (en) * | 2011-05-23 | 2012-12-01 | Era Optoelectronics Inc | Floating virtual hologram display apparatus |
DK3264135T3 (da) * | 2016-06-28 | 2021-07-12 | Leica Geosystems Ag | Langtrækkende lidarsystem og fremgangsmåde til kompensation for virkningen af scannerbevægelse |
-
2020
- 2020-07-08 CN CN202010652565.3A patent/CN111796256B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102435152A (zh) * | 2011-11-15 | 2012-05-02 | 西安交通大学 | 一种微机械系统mems二维扫描镜扫描角度的测量装置 |
CN104318047A (zh) * | 2014-08-18 | 2015-01-28 | 辽宁大学 | 一种激光标刻系统几何畸变的校正方法 |
CN106646497A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-05-10 | 北醒(北京)光子科技有限公司 | 具有二维测距装置的机器人 |
JP2018191257A (ja) * | 2017-05-11 | 2018-11-29 | 日本電信電話株式会社 | 電波伝搬シミュレーションモデルの作成方法、作成システム、作成装置および作成プログラム |
CN107966693A (zh) * | 2017-12-05 | 2018-04-27 | 成都合纵连横数字科技有限公司 | 一种基于深度渲染的车载激光雷达仿真方法 |
CN109471090A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-15 | 森思泰克河北科技有限公司 | 非共轴扫描激光雷达接收系统的检测方法 |
CN109917402A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-06-21 | 西南交通大学 | 一种车载激光雷达仿真模块仿真精度测定方法及系统 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
二维扫描型激光雷达的扫描特性分析;金辉;贾建军;舒嵘;;红外(06);全文 * |
基于坐标变换的扫描激光雷达回波信号建模仿真;孙;姚园;徐正平;李蕾;;激光与光电子学进展(01);全文 * |
激光雷达转镜扫描直流电机精确调速控制研究;张旭;李子扬;李伟;李传荣;;计算机仿真(04);全文 * |
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