CN115615352B - 激光扫描器的标定方法、装置以及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种激光扫描器的标定方法、装置以及存储介质。基于二维激光扫描器按照预设间隔获取极坐标数据集_A；从所述极坐标数据集_A中获取第一子集、第二子集以及第三子集，其中，每个子集中的数据连续；基于预设的标定角度算法，分别对第一子集、第二子集以及第三子集进行计算，得到对应的第一标定量、第二标定量以及第三标定量；当所述第一标定量、第二标定量以及第三标定量之间的差的绝对值小于预设值时，根据预设的标定角度算法计算目标半径对应的直角坐标系与极坐标系偏差的角度。本发明实施例可以通过自动对激光扫描器进行标定，无需辅助标定工具，操作简单、标定效率高。

Description

激光扫描器的标定方法、装置以及存储介质

技术领域

本发明涉及计算机处理领域，尤其涉及一种激光扫描器的标定方法、装置以及存储介质。

背景技术

GB 38900-2020《机动车安全技术检验项目和方法》明确了重中型货车、重中型专项作业车、重中型挂车的外廓尺寸应使用自动测量装置。车辆外廓尺寸自动测量装置目前主要应用在机动车安全技术检验机构，测量时车辆在驱动状态以不高于5km/h的车速平稳通过测量区，测得车辆长度、宽度和高度数值。机动车安全技术检验机构应用的车辆外廓尺寸自动测量装置主要有基于对射式光电开关和ccd传感器的测量方式、基于全ccd的传感器的测量方式以及激光传感器的测量方式。

一般为了确保测量精度，都采用激光传感器方案，但是为了确保激光传感器方案的车辆外廓尺寸自动测量装置测量结果准确，需要标定，而标定时需使用专门的标定工具，比如：尺寸较大的标定板、标定用箱体或专用标定车，标定装置复杂、标定流程繁琐且标定效率低，不便于实际操作。

因此，现有在使用激光传感器方案测量车辆外廓尺寸时，存在标定流程复杂，不易操作的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种激光扫描器的标定方法、装置以及存储介质，解决了目前的技术方案中存在的使用激光传感器方案测量车辆外廓尺寸时，存在标定流程复杂，不易操作的问题。

为了解决上述技术问题，本发明：

第一方面，提供了一种激光扫描器的标定方法，该方法包括：

基于二维激光扫描器按照预设间隔获取极坐标数据集A；

从所述极坐标数据集A中获取第一子集、第二子集以及第三子集，其中，每个子集中的数据连续；

基于预设的标定角度算法，分别对第一子集、第二子集以及第三子集进行计算，得到对应的第一标定量、第二标定量以及第三标定量；

当所述第一标定量、第二标定量以及第三标定量之间的差的绝对值小于预设值时，根据预设的标定角度算法计算目标半径对应的直角坐标系与极坐标系偏差的角度。

在第一方面的一些实现方式中，所述预设的标定角度算法满足公式

其中，B为计算得到的标定量，X为从极坐标数据集中选取的元素个数-1，d为从极坐标数据集中设置的元素区域。

在第一方面的一些实现方式中，所述预设的标定角度算法满足公式

其中，B₁、B₂以及B₃分别为第一标定量、第二标定量以及第三标定量，

为直角坐标系中标定用起始位置极半径A₀对应的角度；P为A₀在采集的二维激光扫描器数据序列中的起始位置序号，/>

为极坐标系中极半径A₀对应角度；E为起始位置序号P时极半径A₀对应的直角坐标系与极坐标系偏差的角度。

在第一方面的一些实现方式中，当所述第一子集为A_n+10，n∈[0,9]时，基于预设的标定角度算法，对第一子集进行计算，得到对应的第一标定量，包括：

基于公式

进行计算；

如果B₁′＜0，B₁＝B₁′+180；如果B₁′≥0，B₁＝B₁′；其中，n为极坐标数据集A中的序号，A₀，A_n+10为极坐标数据集A中的第1个和第n+11个元素，为二维激光扫描器的极半径数据，B₁′为A₀在直角坐标系中的角度，B₁为基于A₀与A_n+10标定得到的直角坐标系中的角度，为第一标定量。

在第一方面的一些实现方式中，当所述第二子集为A_n+20，n∈[0,9]时，基于预设的标定角度算法，对第二子集进行计算，得到对应的第二标定量，包括：

基于公式

进行计算；

如果B₂′＜0，B₂＝B₂′+180；如果B₂′≥0，B₂＝B₂′；其中，n为极坐标数据集A中的序号，A₀，A_n+20为极坐标数据集A中的第1个和第n+21个元素，为二维激光扫描器的极半径数据，单位为mm，B₂′为A₀在直角坐标系中的角度，B₂为基于A₀与A_n+20标定得到的直角坐标系中的角度，为第二标定量。

在第一方面的一些实现方式中，当所述第三子集为A_n+30，n∈[0,9]时，基于预设的标定角度算法，对第三子集进行计算，得到对应的第三标定量，包括：

基于公式

进行计算；

如果B₃′＜0，B₃＝B₃′+180；如果B₃′≥0，B₃＝B₃′；其中，n为极坐标数据集A中的序号，A₀，A_n+30为极坐标数据集A中的第1个和第n+31个元素，为二维激光扫描器的极半径数据，单位为mm，B₃′为A₀在直角坐标系中的角度，B₃为基于A₀与A_n+30标定得到的直角坐标系中的角度，为第三标定量。

在第一方面的一些实现方式中，所述方法还包括：

基于预设的标定高度算法，对所述极坐标数据集A中的元素进行计算，得到二维激光扫描器的安装高度；

所述标定高度算法满足公式

其中，y为从极坐标数据集A中选取的元素个数-1。

在第一方面的一些实现方式中，所述方法还包括基于标定角度和高度的二维激光扫描器扫描目标物体，得到扫描后的极坐标系下的数组C；

基于预设的宽度计算算法和高度计算算法对数组C进行计算，确定目标物体的宽度和高度；

其中，所述宽度计算算法满足公式

所述高度计算算法满足公式/>

其中，C_k为数组C中的任意元素，E为二维激光扫描器扫描的极坐标数据结合标定后得到的角度，L为二维激光扫描器扫描的极坐标数据结合标定后得到的高度；W_k和H_k为直角坐标系中定位的目标物体的外廓边缘点。

第二方面提供了一种激光扫描器的标定装置，所述装置包括：

数据获取模块，用于基于二维激光扫描器按照预设间隔获取极坐标数据集A；

所述数据获取模块，还用于从所述极坐标数据集A中获取第一子集、第二子集以及第三子集，其中，每个子集中的数据连续；

处理模块，用于基于预设的标定角度算法，分别对第一子集、第二子集以及第三子集进行计算，得到对应的第一标定量、第二标定量以及第三标定量；

所述处理模块，还用于当所述第一标定量、第二标定量以及第三标定量之间的差的绝对值小于预设值时，根据预设的标定角度算法计算目标半径对应的直角坐标系与极坐标系偏差的角度。

第三方面，提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现第一方面以及第一方面的一些实现方式中所述的方法。

本发明实施例提供了一种激光扫描器的标定方法、装置以及存储介质，可以通过自动对激光扫描器进行标定，无需辅助标定工具，操作简单、标定效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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。

图1是本发明实施例提供的一种激光传感器的测量车辆的情景示意图；

图2是本发明实施例提供的一种激光扫描器的标定方法的流程示意图；

图3是本发明实施例提供的一种二维激光扫描器扫描的极坐标系示意图；

图4是本发明实施例提供的一种二维激光扫描器扫描得到的扫描角度对应极半径的示意图；

图5是本发明实施例提供的一种激光扫描器的标定装置的机构示意图

图6是本发明实施例提供的一种计算设备的结构图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

GB 38900-2020《机动车安全技术检验项目和方法》明确了重中型货车、重中型专项作业车、重中型挂车的外廓尺寸应使用自动测量装置。车辆外廓尺寸自动测量装置目前主要应用在机动车安全技术检验机构，测量时车辆在驱动状态以不高于5km/h的车速平稳通过测量区，测得车辆长度、宽度和高度数值。机动车安全技术检验机构应用的车辆外廓尺寸自动测量装置主要有以下几种方法：

1.基于对射式光电开关和ccd传感器的测量方式：该方法采用对射式光电开关测量车辆长度和高度，用装于车辆顶部的ccd成像测量车辆的宽度。

2.基于全ccd的传感器的测量方式:该方法采用车道两侧的ccd传感器测取车辆的高度，采用安装于车辆顶部的ccd测取车辆的长度和宽度。

3.激光传感器的测量方式：在车辆行走过程中，二维激光扫描器对车辆表面进行线扫描，结合车辆的行走，可以获取车辆周身包络面的空间数据，最终计算得到车辆的长度、宽度和高度数据。

上述测量方法中，利用ccd传感器测量车辆宽度和测量大型车辆的长度误差大；受环境光线及检测目标变化的影响较大，对部分车型不适用。采用激光传感器方案时，测长二维激光扫描器安装在龙门架横梁的中间位置正前方，第一激光扫描器和第二激光扫描器分别安装在龙门架的立柱和横梁的交接处，该方案安装场地适应性好，对光线变化不敏感，适用于夜间和室外的工作环境。

一般为了确保测量精度，都采用激光传感器方案，但是为了确保激光传感器方案的车辆外廓尺寸自动测量装置测量结果准确，需要标定，而标定时需使用专门的标定工具，比如：尺寸较大的标定板、标定用箱体或专用标定车，标定装置复杂、标定流程繁琐且标定效率低，不便于实际操作。

因此，现有在使用激光传感器方案测量车辆外廓尺寸时，存在标定流程复杂，不易操作的问题。

图1为激光传感器的测量车辆的情景示意图，圈出的1、2和3为激光传感器的布置位置。

因为二维激光扫描器返回的是极坐标数据，外廓尺寸测量时在直角坐标系计算车辆长、宽、高，在极坐标向直角坐标变换时需进行标定，受现场安装、使用环境等因素影响，激光传感器测量方式的外廓尺寸测量装置需进行定期标定，本申请采用二维激光扫描器直接扫描地面进行定期标定的方式，标定方式简单，无需标定工具，标定效率高。

下面结合附图对本发明实施例提供的技术方案进行描述。

图2是本发明实施例提供的一种激光扫描器的标定方法的流程示意图，如图2所示，激光扫描器的标定方法的流程包括：

S101：基于二维激光扫描器按照预设间隔获取极坐标数据集A；

S102：从极坐标数据集A中获取第一子集、第二子集以及第三子集，其中，每个子集中的数据连续；

S103：基于预设的标定角度算法，分别对第一子集、第二子集以及第三子集进行计算，得到对应的第一标定量、第二标定量以及第三标定量；

S104：当第一标定量、第二标定量以及第三标定量之间的差的绝对值小于预设值时，根据预设的标定角度算法计算目标半径对应的直角坐标系与极坐标系偏差的角度。

图3是本发明提供的一种二维激光扫描器扫描的极坐标系示意图。

在一个实施例中，预设的标定角度算法满足公式

其中，B为计算得到的标定量，X为从极坐标数据集中选取的元素个数-1，d为从极坐标数据集中设置的元素区域。

在一个具体的实施例中，在采集二维激光扫描器数据，采集完成时，系统可以提示“数据采集完毕”。之后确定总区间：在采集的二维激光扫描器数据序列中，可以选择对应20度极角范围(采样40个点，间隔0.5°采样)的区间，记录该40个点在扫描数据序列中的起始位置序号P，将40个点的数据放入极坐标数据集

A＝{a0,a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8,a9,a10,a11,a12,a13,a14,a15,a16,a17,a18,a19,a20,a21,a22,a23,a24,a25,a26,a27,a28,a29,a30,a31,a32,a33,a34,a35,a36,a37,a38,a39}；

确定区间的原则可以为：1)要扫描到平坦地面；2)区间点数40～70为宜，太小影响标定的准确性，太大扫描地面范围变大，对场地要求高。

具体地，二维激光扫描器扫描得到的扫描角度对应的极半径可以如图4所示。

在一个具体的实施例中，极坐标系中，二维激光扫描器采样间隔可以为0.5度，A₀与A_n+10的间隔角度为

当n∈[0,9]时，A₀与A_n+10的间隔角度分别为：5°、5.5°、6°、6.5°、7°、7.5°、8°、8.5°、9°、9.5°。

当所述第一子集为A_n+10，n∈[0,9]时，基于预设的标定角度算法，对第一子集进行计算，得到对应的第一标定量，包括：

基于公式

进行计算；

如果B₁′＜0，B₁＝B₁′+180；如果B₁′≥0，B₁＝B₁′；其中，n为极坐标数据集A中的序号，A₀，A_n+10为极坐标数据集A中的第1个和第n+11个元素，为二维激光扫描器的极半径数据，单位为mm，B₁′为A₀在直角坐标系中的角度，B₁为基于A₀与A_n+10标定得到的直角坐标系中的角度，为第一标定量，单位为度。

在一个具体的实施例中，极坐标系中，A₀与A_n+20的间隔角度为

当n∈[0,9]时，A₀与A_n+20的间隔角度分别为：10°、10.5°、11°、11.5°、12°、12.5°、13°、13.5°、14°、14.5°，基于A₀与A_n+20标定得到B₂′的公式如下：

如果B₂′＜0，B₂＝B₂′+180；如果B₂′≥0，B₂＝B₂′

式中，n为极坐标数据集A中的序号，A₀，A_n+20为极坐标数据集A中的第1个和第n+21个元素，为二维激光扫描器的极半径数据，单位为mm，B₂′为A₀在直角坐标系中的角度，单位为度，B₂为基于A₀与A_n+20标定得到的直角坐标系中的角度，为第二标定量，单位为度。该过程即为，基于预设的标定角度算法，对第二子集进行计算，得到对应的第二标定量的过程。

在一个具体的实施例中，在极坐标系中，A₀与A_n+30的间隔角度为

当n∈[0,9]时，A₀与A_n+30的间隔角度分别为：15°、15.5°、16°、16.5°、17°、17.5°、18°、18.5°、19°、19.5°，基于A₀与A_n+30标定得到B₃′的公示如下：

如果B₃′＜0，B₃＝B₃′+180；如果B₃′≥0，B₃＝B₃′

式中，n为极坐标数据集A中的序号，A₀，A_n+30为极坐标数据集A中的第1个和第n+31个元素，为二维激光扫描器的极半径数据，单位为mm，B₃′为A₀在直角坐标系中的角度，单位为度，B₃为基于A₀与A_n+30标定得到的直角坐标系中的角度，为第三标定量，单位为度。该过程即为，基于预设的标定角度算法，对第三子集进行计算，得到对应的第三标定量的过程。

在一个具体的实施例中，如果B₁、B₂、B₃三个角度之间相差的绝对值不超过1度，激光扫描器1标定成功，所述预设的标定角度算法满足公式

其中，B₁、B₂以及B₃分别为第一标定量、第二标定量以及第三标定量，/>

为直角坐标系中标定用起始位置极半径A₀对应的角度；P为A₀在采集的二维激光扫描器数据序列中的起始位置序号，

为极坐标系中极半径A₀对应角度；E为起始位置序号P时极半径A₀对应的直角坐标系与极坐标系偏差的角度。

在一个实施例中，基于预设的标定高度算法，对所述极坐标数据集A中的元素进行计算，得到二维激光扫描器的安装高度；

所述标定高度算法满足公式

其中，y为从极坐标数据集A中选取的元素个数-1。结合上述实施例中，极坐标数据集A中包括40个元素，公式L中的y即为39。

同理，三激光传感器方案的车辆外廓尺寸自动测量装置的三个二维激光扫描器分别扫描地面进行标定，可得到每个激光扫描器的偏差角度和安装高度。

在一个实施例中，本发明还包括基于标定角度和高度的二维激光扫描器扫描目标物体，得到扫描后的极坐标系下的数组C；

基于预设的宽度计算算法和高度计算算法对数组C进行计算，确定目标物体的宽度和高度；

其中，所述宽度计算算法满足公式

所述高度计算算法满足公式/>

其中，C_k为数组C中的任意元素，E为二维激光扫描器扫描的极坐标数据结合标定后得到的角度，L为二维激光扫描器扫描的极坐标数据结合标定后得到的高度；W_k和H_k为直角坐标系中定位的目标物体的外廓边缘点。

在一个具体的实施例中，二维激光扫描器每扫描一帧，扫描范围190°，间隔0.5度进行扫描，将381个点的数据放入数组

C＝{a₀,a₁,a₂,a₃,a₄,a₅,a₆,a₇,a₈,a₉,a₁₀,……，a₃₇₉,a₃₈₀}

二维激光扫描器扫描的极坐标数据结合标定后得到角度E和高度L，换算到直角坐标系，因此车辆外廓边缘点直角坐标系内宽度数据换算公式如下：

当k∈[0,380]时，对于任一元素k对应的宽度数据

对于任一元素k对应的高度数据

根据H_k大于200mm时，认为是扫描到车辆表面的数据，W_k和H_k为直角坐标系中定位的车辆外廓边缘点。

在一个具体的实例中，经过上述计算，标定后获得的各参数有：左激光扫描器高度L_L＝5131.95mm，右激光扫描器高度L_R＝5132.70mm，前激光扫描器高度L_F＝5166.50mm，左激光扫描器标定角度E_L＝-5.16°，右激光扫描器标定角度E_R＝-5.29°，前激光扫描器标定角度E_F＝-4.93°。

结合图1所示的测量情景示意图，车辆从安装有第一激光扫描器的那端驶入，开始测量后，测距激光扫描器组一直处于开机状态获取数据，第一激光扫描器1和第二激光扫描器2对车身扫描，获取车身离地面的高度和左右两边缘的坐标，测长激光扫描器3获取到车头的水平距离。通过车辆表面点与激光扫描器之间距离和角度可换算出车身表面在激光测距扫描单元坐标系里的三维坐标数据，其数据可真实的反映车辆的外廓形状，并快速的计算出车辆的长、宽、高，并且将车辆实测数据与原始数据自动进行比对和判定，便于对车辆进行监督管理。

由此可以看出，通过本发明公开的二维激光扫描器扫描平坦地面实现坐标系标定的过程，无需辅助标定工具，技术含量高，成本低、操作简单、标定效率高。

具体地，标定角度时用40个点，使用5～9.5°(连续10个点计算均值得到B₁)、10～14.5°(连续10个点计算均值得到B₂)和15～19.5°(连续10个点计算均值得到B₃)，同时考虑3个标定区间并且3个标定区间的标定角度相差在1°范围内标定结果有效，确保角度标定结果的准确性。

标定高度时用扫描到平坦地面的40个点，利用标定的角度计算出40个点高度的算术平均值，可确保高度标定结果的准确性。此外，可设置为定期自动标定模式，确保车辆外廓尺寸测量结果准确有效。

与图1所示的激光扫描器的标定方法的流程示意图相对应，本发明还公开了一种激光扫描器的标定装置，如图5所示，该装置包括：

数据获取模块501，用于基于二维激光扫描器按照预设间隔获取极坐标数据集A；

数据获取模块501，用于从所述极坐标数据集A中获取第一子集、第二子集以及第三子集，其中，每个子集中的数据连续；

处理模块502，用于基于预设的标定角度算法，分别对第一子集、第二子集以及第三子集进行计算，得到对应的第一标定量、第二标定量以及第三标定量；

所述处理模块502，还用于当所述第一标定量、第二标定量以及第三标定量之间的差的绝对值小于预设值时，根据预设的标定角度算法计算目标半径对应的直角坐标系与极坐标系偏差的角度。

在一个实施例中，所述预设的标定角度算法满足公式

其中，B为计算得到的标定量，X为从极坐标数据集中选取的元素个数-1，d为从极坐标数据集中设置的元素区域。

在一个实施例中，所述预设的标定角度算法满足公式

其中，B₁、B₂以及B₃分别为第一标定量、第二标定量以及第三标定量，/>

为直角坐标系中标定用起始位置极半径A₀对应的角度；P为A₀在采集的二维激光扫描器数据序列中的起始位置序号，/>

为极坐标系中极半径A₀对应角度；E为起始位置序号P时极半径A₀对应的直角坐标系与极坐标系偏差的角度。

在一个实施例中，当所述第一子集为A_n+10，n∈[0,9]时，基于预设的标定角度算法，对第一子集进行计算，得到对应的第一标定量，包括：

基于公式

进行计算；

如果B₁′＜0，B₁＝B₁′+180；如果B₁′≥0，B₁＝B₁′；其中，n为极坐标数据集A中的序号，A₀，A_n+10为极坐标数据集A中的第1个和第n+11个元素，为二维激光扫描器的极半径数据，B₁′为A₀在直角坐标系中的角度，B₁为基于A₀与A_n+10标定得到的直角坐标系中的角度，为第一标定量。

在一个实施例中，当所述第二子集为A_n+20，n∈[0,9]时，基于预设的标定角度算法，对第二子集进行计算，得到对应的第二标定量，包括：

基于公式

进行计算；

如果B₂′＜0，B₂＝B₂′+180；如果B₂′≥0，B₂＝B₂′；其中，n为极坐标数据集_A中的序号，A₀，A_n+20为极坐标数据集A中的第1个和第n+21个元素，为二维激光扫描器的极半径数据，单位为mm，B₂′为A₀在直角坐标系中的角度，B₂为基于A₀与A_n+20标定得到的直角坐标系中的角度，为第二标定量。

在一个实施例中，当所述第三子集为A_n+30，n∈[0,9]时，基于预设的标定角度算法，对第三子集进行计算，得到对应的第三标定量，包括：

基于公式

进行计算；

如果B₃′＜0，B₃＝B₃′+180；如果B₃′≥0，B₃＝B₃′；其中，n为极坐标数据集A中的序号，A₀，A_n+30为极坐标数据集A中的第1个和第n+31个元素，为二维激光扫描器的极半径数据，单位为mm，B₃′为A₀在直角坐标系中的角度，B₃为基于A₀与A_n+30标定得到的直角坐标系中的角度，为第三标定量。

在一个实施例中，处理模块502，还可以用于基于预设的标定高度算法，对所述极坐标数据集A中的元素进行计算，得到二维激光扫描器的安装高度；

所述标定高度算法满足公式

其中，y为从极坐标数据集A中选取的元素个数-1，E为二维激光扫描器扫描的极坐标数据结合标定后得到的角度。

在一个实施例中，处理模块502，还可以用于基于标定角度和高度的二维激光扫描器扫描目标物体，得到扫描后的极坐标系下的数组C；

基于预设的宽度计算算法和高度计算算法对数组C进行计算，确定目标物体的宽度和高度；

其中，所述宽度计算算法满足公式

所述高度计算算法满足公式/>

其中，C_k为数组C中的任意元素，E为二维激光扫描器扫描的极坐标数据结合标定后得到的角度，L为二维激光扫描器扫描的极坐标数据结合标定后得到的高度；W_k和H_k为直角坐标系中定位的目标物体的外廓边缘点。

图6是本发明实施例提供的一种计算设备的结构图。如图6所示，计算设备600包括输入接口601、中央处理器602、存储器603以及输出接口604。其中，输入接口601、中央处理器602、存储器603、以及输出接口604通过总线610相互连接。

图6所示的计算设备也可以被实现为激光扫描器的标定方法的执行设备，该计算设备可以包括：处理器以及存储有计算机可执行指令的存储器；该处理器在执行计算机可执行指令时可以实现本发明实施例提供的激光扫描器的标定方法。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现本发明实施例提供的激光扫描器的标定方法。

需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、闪存、可消除的只读存储器(ErasableRead Only Memory，EROM)、软盘、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、光盘、硬盘、光纤介质、射频(Radio Frequency，RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。

上面参考根据本公开的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各方面。应当理解，流程图和/或框图中的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机、或其它可编程数据处理装置的处理器，以产生一种机器，使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令使能对流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的实现。这种处理器可以是但不限于是通用处理器、专用处理器、特殊应用处理器或者现场可编程逻辑电路。还可理解，框图和/或流程图中的每个方框以及框图和/或流程图中的方框的组合，也可以由执行指定的功能或动作的专用硬件来实现，或可由专用硬件和计算机指令的组合来实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种激光扫描器的标定方法，其特征在于，所述方法包括：

基于二维激光扫描器按照预设间隔获取极坐标数据集A；

从所述极坐标数据集A中获取第一子集、第二子集以及第三子集，其中，每个子集中的数据连续；

基于预设的标定角度算法，分别对第一子集、第二子集以及第三子集进行计算，得到对应的第一标定量、第二标定量以及第三标定量；

当所述第一标定量、第二标定量以及第三标定量之间的差的绝对值小于预设值时，根据预设的标定角度算法计算目标半径对应的直角坐标系与极坐标系偏差的角度；

所述预设的标定角度算法满足公式

其中，B为计算得到的标定量，x为从极坐标数据集中选取的元素个数-1，d为从极坐标数据集中设置的元素区域；

所述预设的标定角度算法满足公式

其中，B₁、B₂以及B₃分别为第一标定量、第二标定量以及第三标定量，/>

为直角坐标系中标定用起始位置极半径A₀对应的角度；P为A₀在采集的二维激光扫描器数据序列中的起始位置序号，/>

为极坐标系中极半径A₀对应角度；E为起始位置序号P时极半径A₀对应的直角坐标系与极坐标系偏差的角度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述第一子集为A_n+10，n∈[0,9]时，基于预设的标定角度算法，对第一子集进行计算，得到对应的第一标定量，包括：

基于公式

进行计算；

如果B′₁＜0，B₁＝B′₁+180；如果B′₁≥0，B₁＝B′₁；其中，n为极坐标数据集A中的序号，A₀，A_n+10为极坐标数据集A中的第1个和第n+11个元素，为二维激光扫描器的极半径数据，B′₁为A₀在直角坐标系中的角度，B₁为基于A₀与A_n+10标定得到的直角坐标系中的角度，为第一标定量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述第二子集为A_n+20，n∈[0,9]时，基于预设的标定角度算法，对第二子集进行计算，得到对应的第二标定量，包括：

基于公式

进行计算；

如果B′₂＜0，B₂＝B′₂+180；如果B′₂≥0，B₂＝B′₂；其中，n为极坐标数据集A中的序号，A₀，A_n+20为极坐标数据集A中的第1个和第n+21个元素，为二维激光扫描器的极半径数据，单位为mm，B′₂为A₀在直角坐标系中的角度，B₂为基于A₀与A_n+20标定得到的直角坐标系中的角度，为第二标定量。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述第三子集为A_n+30，n∈[0,9]时，基于预设的标定角度算法，对第三子集进行计算，得到对应的第三标定量，包括：

基于公式

进行计算；

如果B′₃＜0，B₃＝B′₃+180；如果B′₃≥0，B₃＝B′₃；其中，n为极坐标数据集A中的序号，A₀，A_n+30为极坐标数据集A中的第1个和第n+31个元素，为二维激光扫描器的极半径数据，单位为mm，B′₃为A₀在直角坐标系中的角度，B₃为基于A₀与A_n+30标定得到的直角坐标系中的角度，为第三标定量。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于预设的标定高度算法，对所述极坐标数据集A中的元素进行计算，得到二维激光扫描器的安装高度；

所述标定高度算法满足公式

其中，y为从极坐标数据集A中选取的元素个数-1。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括基于标定角度和高度的二维激光扫描器扫描目标物体，得到扫描后的极坐标系下的数组C；

基于预设的宽度计算算法和高度计算算法对数组C进行计算，确定目标物体的宽度和高度；

其中，所述宽度计算算法满足公式

所述高度计算算法满足公式

其中，C_k为数组C中的任意元素，E为二维激光扫描器扫描的极坐标数据结合标定后得到的角度，L为二维激光扫描器扫描的极坐标数据结合标定后得到的高度；W_k和H_k为直角坐标系中定位的目标物体的外廓边缘点。

7.一种激光扫描器的标定装置，其特征在于，所述装置包括：

数据获取模块，用于基于二维激光扫描器按照预设间隔获取极坐标数据集A；

所述数据获取模块，还用于从所述极坐标数据集A中获取第一子集、第二子集以及第三子集，其中，每个子集中的数据连续；

处理模块，用于基于预设的标定角度算法，分别对第一子集、第二子集以及第三子集进行计算，得到对应的第一标定量、第二标定量以及第三标定量；

所述处理模块，还用于当所述第一标定量、第二标定量以及第三标定量之间的差的绝对值小于预设值时，根据预设的标定角度算法计算目标半径对应的直角坐标系与极坐标系偏差的角度；

所述预设的标定角度算法满足公式

其中，B为计算得到的标定量，x为从极坐标数据集中选取的元素个数-1，d为从极坐标数据集中设置的元素区域；

所述预设的标定角度算法满足公式

其中，B₁、B₂以及B₃分别为第一标定量、第二标定量以及第三标定量，/>

为直角坐标系中标定用起始位置极半径A₀对应的角度；P为A₀在采集的二维激光扫描器数据序列中的起始位置序号，/>

为极坐标系中极半径A₀对应角度；E为起始位置序号P时极半径A₀对应的直角坐标系与极坐标系偏差的角度。

8.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-6中任意一项所述的方法。

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