CN115656992A - 一种激光设备的反射率标定系统、方法及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供了激光设备的反射率标定系统、方法及可读存储介质。所述系统包括电子设备、激光设备及多个标定设备，电子设备与激光设备电连接，多个标定设备设置在多个距离各不同采集点上，标定设备包括多个反射率各不同的反射装置；电子设备用于对不同探测距离的回波能量进行拟合，获得激光设备测距范围内的第一对应关系；根据各反射率的第一对应关系，获得测距范围内的回波能量‑反射率关系，并向激光设备传输回波能量‑反射率关系。本申请实现激光设备扫描一圈即可获取到各反射率不同探测距离的回波能量，无需人工配合，缩短了标定时间。

Description

一种激光设备的反射率标定系统、方法及可读存储介质

技术领域

本申请属于激光雷达技术领域，尤其涉及一种激光设备的反射率标定系统、方法及可读存储介质。

背景技术

目前，激光雷达通过激光器发射探测光脉冲，通过光电探测器将目标物反射的回波光脉冲。基于探测光脉冲的发射时间与回波光脉冲的接收时间计算光的飞行时间，结合光速获知目标物距离。也基于回波电脉冲的信号特征表征回波光强度，根据回波光强度与按距离衰减后的等效发射光强度，计算目标物的反射率。

现有的反射率标定方法通过获取不同反射率下的回波能量与距离关系，进而获取回波能量与反射率关系。但现有的标定方法需人工配合实现的，而且随着探测线束越来越多、测距能力越来越强，该标定过程需要消耗巨大的时间。

发明内容

本申请实施例提供了一种激光设备的反射率标定系统、方法及可读存储介质，可以解决反射率标定过程耗时大的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种激光设备的反射率标定系统，包括：电子设备、激光设备及多个标定设备，所述电子设备与所述激光设备电连接，所述标定设备设置在多个距离各不同的采集点上，所述标定设备包括多个反射率各不同的反射装置；

所述电子设备，用于在所述激光设备向标定设备发射激光信号后，获取所述激光设备采集的不同探测距离的标定设备的回波能量，所述标定设备的回波能量包括各反射装置的回波能量；

还用于针对每种反射率，对不同探测距离的所述回波能量进行拟合，获得激光设备测距范围内的第一对应关系，所述第一对应关系为在所述测距范围内所述回波能量和距离之间的连续关系；

还用于根据各反射率的所述第一对应关系，获得所述测距范围内的回波能量-反射率关系，并向所述激光设备传输所述回波能量-反射率关系。

可选的，所述电子设备，还用于获取目标标定设备的所述激光信号的实际入射角和/或所述激光设备的实际温度，所述实际入射角为所述激光信号入射至所述目标标定设备的角度，所述实际温度为所述激光设备的当前工作温度，所述目标标定设备为预先指定的目标采集点的标定设备；

还用于基于入射角-补偿系数关系，确定所述实际入射角对应的第一目标补偿系数，和/或，基于温度-补偿系数关系，确定所述实际温度对应的第二目标补偿系数；

还用于针对每个所述第一对应关系，根据所述第一目标补偿系数和/或所述第二目标补偿系数，对所述第一对应关系中的回波能量进行补偿，获得第二对应关系，所述第二对应关系为在所述测距范围内补偿后回波能量和距离之间的连续关系；

还用于根据各反射率的所述第二对应关系，获得所述回波能量-反射率关系。

可选的，所述激光设备，用于存储来自所述电子设备的所述回波能量-反射率关系；

还用于向被测物体发射待标定激光信号后，接收所述被测物体反射的回波信号；

还用于根据所述被测物体的回波信号，获取所述被测物体的回波能量，以及所述被测物体与所述激光设备之间的目标探测距离；

还用于基于所述目标探测距离对应的回波能量-反射率关系，根据所述被测物体的回波能量确定所述被测物体的反射率。

可选的，所述激光设备包括激光雷达、俯仰装置及升降装置，所述激光雷达安装于所述俯仰装置上，所述俯仰装置安装于所述升降装置上，所述电子设备分别与所述激光雷达、所述俯仰装置及所述升降装置电连接。

可选的，每个所述采集点均设置于探测范围内，所述探测范围小于所述测距范围；

所述电子设备，还用于对不同探测距离的所述回波能量进行拟合，获得预处理对应关系，所述预处理对应关系为在所述探测范围内所述回波能量和距离之间的连续关系；

还用于在所述测距范围内，对所述预处理对应关系中的所述回波能量进行拟合，获得所述第一对应关系。

第二方面，本申请实施例提供了一种激光设备的反射率标定方法，包括：

获取激光设备采集的不同反射率的多个反射装置分别在不同探测距离的回波能量；

针对每种反射率，对不同探测距离的所述回波能量进行拟合，获得激光设备测距范围内的第一对应关系；

根据各反射率的所述第一对应关系，获得所述测距范围内的回波能量-反射率关系。

可选的，所述根据各反射率的所述第一对应关系，获得所述测距范围内的回波能量-反射率关系，包括：

获取目标标定设备的所述激光信号的实际入射角和/或所述激光设备的实际温度，所述实际入射角为所述激光信号入射至所述目标标定设备的角度，所述实际温度为所述激光设备的当前工作温度，所述目标标定设备为预先指定的目标采集点的标定设备；

基于入射角-补偿系数关系，确定所述实际入射角对应的第一目标补偿系数，和/或，基于温度-补偿系数关系，确定所述实际温度对应的第二目标补偿系数；

针对每个所述第一对应关系，根据所述第一目标补偿系数和/或所述第二目标补偿系数，对所述第一对应关系中的回波能量进行补偿，获得第二对应关系，所述第二对应关系为在所述测距范围内补偿后回波能量和距离之间的连续关系；

根据各反射率的所述第二对应关系，获得所述回波能量-反射率关系。

可选的，所述确定所述实际入射角对应的第一补偿系数之前，还包括：

当所述激光设备在不同入射角下向所述目标标定设备发射所述激光信号后，获取所述激光设备采集的不同入射角的所述目标标定设备的回波能量；

将各入射角对应的回波能量与标定角对应的回波能量进行对比，确定各入射角的第一补偿系数，得到所述入射角-补偿系数关系；

当所述激光设备在不同工作温度下向所述目标标定设备发射所述激光信号后，获取所述激光设备采集的不同工作温度的所述目标标定设备的回波能量；

将各工作温度对应的回波能量与标定温度对应的回波能量进行对比，确定各工作温度的第二补偿系数，得到所述温度-补偿系数关系。

可选的，所述获取目标标定设备的所述激光信号的实际入射角，包括：

根据所述目标标定设备的所述回波能量，获取所述目标标定设备的区域点云及所述区域点云的中心点云；对所述区域点云中的点进行拟合，得到拟合直线；根据所述拟合直线及实际向量，计算所述实际入射角；

或，根据所述拟合直线，确定垂直于所述拟合直线的法向量；根据所述法向量及所述实际向量，计算所述实际入射角；

其中，所述实际向量为所述激光设备的发光中心到所述中心点云的向量。

可选的，每个所述采集点均设置于探测范围内，所述探测范围小于激光设备测距范围；

所述对不同探测距离的所述回波能量进行拟合，获得激光设备测距范围内的第一对应关系，包括：

对不同探测距离的所述回波能量进行拟合，获得预处理对应关系，所述预处理对应关系为在探测范围内所述回波能量和距离之间的连续关系；

在所述测距范围内，对所述预处理对应关系中的所述回波能量进行拟合，获得所述第一对应关系。

可选的，所述对不同探测距离的所述回波能量进行拟合，获得激光设备测距范围内的第一对应关系，包括：

针对每个所述探测距离的所述回波能量，获取所述探测距离的所述激光信号的实际入射角度和/或所述激光设备的实际温度，所述实际入射角度为所述激光信号入射至所述标定设备的角度，所述实际温度为所述激光设备的当前工作温度；

基于入射角-补偿系数关系，确定所述实际入射角对应的第一目标补偿系数，和/或，基于温度-补偿系数关系，确定所述实际温度对应的第二目标补偿系数；

根据所述第一目标补偿系数和/或所述第二目标补偿系数，对所述探测距离的所述回波能量进行补偿，获得补偿后回波能量；

对不同探测距离的所述补偿后回波能量进行拟合，得到所述第一对应关系关系。

可选的，所述基于入射角-补偿系数关系，确定所述实际入射角对应的第一目标补偿系数，包括：

根据所述探测距离确定对应的入射角-补偿系数关系；

根据所述探测距离对应的入射角-补偿系数关系，确定所述实际入射角对应的第一目标补偿系数；

和/或，基于温度-补偿系数关系，确定所述实际温度对应的第二目标补偿系数，包括：

根据所述探测距离确定对应的温度-补偿系数关系；

根据所述探测距离对应的温度-补偿系数关系，确定所述实际温度对应的第二目标补偿系数。

第三方面，本申请实施例提供了一种激光设备的反射率标定方法，包括：

存储来自所述电子设备的回波能量-反射率关系；

向被测物体发射待标定激光信号后，接收所述被测物体反射的回波信号；

根据所述被测物体的回波信号，获取所述被测物体的回波能量，以及所述被测物体与所述激光设备之间的目标探测距离；

基于所述目标探测距离对应的回波能量-反射率关系，根据所述被测物体的回波能量确定所述被测物体的反射率。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第二方面或第三方面中任一项所述的方法。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在电子设备上运行时，使得电子设备执行上述第二方面中任一项所述的方法。

第六方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在激光设备上运行时，使得激光设备执行上述第三方面中任一项所述的方法。

可以理解的是，上述第二方面至第六方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

本申请实施例通过将标定设备设置在多个距离各不同的采集点上，标定设备包括多个反射率各不同的反射装置，实现激光设备扫描一圈即可获取到各反射率的不同探测距离的回波能量，也无需人工配合，缩短了标定时间。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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。

图1是本申请一实施例提供的反射率标定系统示意图；

图2是本申请一实施例提供的第一对应关系的第一种示意图；

图3是本申请一实施例提供的回波能量-反射率关系的示意图；

图4是本申请一实施例提供的第一对应关系的第二种示意图；

图5是本申请一实施例提供的反射率标定方法的第一种流程示意图；

图6是本申请一实施例提供的反射率标定方法的第二种流程示意图；

图7是本申请一实施例提供的实际入射角的示意图；

图8是本申请一实施例提供的反射率标定方法的第三种流程示意图；

图9是本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

图1是本申请一实施例提供的反射率标定系统示意图。如图1所示，所述系统，包括：电子设备(图中未示)、激光设备10及多个标定设备11，电子设备与激光设备10电连接，标定设备11设置在多个距离各不同的采集点上，标定设备11包括多个反射率各不同的反射装置。

其中，电子设备可为手机、平板电脑、可穿戴设备、车载设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等终端设备上，还可为服务器、云计算平台等服务端设备上，本申请实施例对电子设备的具体类型不作任何限制。

示例的，标定设备为组合反射板，反射装置为反射面，组合反射板包括多个反射率各不同的反射面。组合反射板包含四种反射率的反射面：反射率α反射面、反射率β反射面、反射率γ反射面、反射率δ反射面。在其他实施例中可根据要求设置反射率的数量。

采集点均设置于激光设备测距范围内，例如，激光设备的测距能力为100米，则激光设备测距范围为[0,100]。如图1所示，用户预先在测距范围内设置多个采集点，各采集点对应的探测距离不相同。在预先设置的采集点上放置标定设备，一个采集点放置一个标定设备。同时，各标定设备之间不形成遮挡，保证激光设备扫描一圈能够获取到每种反射率在不同探测距离下的回波能量。

电子设备，用于在激光设备向标定设备发射激光信号后，获取激光设备采集的不同探测距离的标定设备的回波能量，标定设备的回波能量包括各反射装置的回波能量。

在应用中，激光设备扫描一圈，对每个标定设备发射激光信号，激光设备接收每个标定设备反射的回波信号后，通过对回波能量的回波脉宽、回波峰值、回波面积其中一种进行积分计算，得到对应的回波能量。因标定设备包括不同反射率的反射面，激光设备会接收到标定设备中每个反射面反射的回波信号，并计算每个反射面的回波能量。电子设备可接收到每种反射率不同探测距离的回波能量。

在本实施例中，激光设备接收到四个反射面反射的回波信号并进行计算，得到四种反射率对应的回波能量。电子设备从激光设备中获取到四种反射率不同探测距离的回波能量。

还用于针对对不同探测距离的回波能量进行拟合，获得激光设备测距范围内的第一对应关系，第一对应关系为在测距范围内回波能量和距离之间的连续关系。

在应用中，电子设备对每种反射率不同探测距离的回波能量进行拟合，得到第一对应关系。其中，第一对应关系的表示形式为拟合曲线。

因对每种反射率均进行上述操作，获得四种反射率的第一对应关系。图2是本申请一实施例提供的第一对应关系的第一种示意图。如图2所示，在激光设备测距范围内，四种反射率的第一对应关系：回波能量随距离变化的变化情况。

还用于根据各反射率的第一对应关系，获得测距范围内的回波能量-反射率关系，并向激光设备传输回波能量-反射率关系。

图3是本申请一实施例提供的回波能量-反射率关系的示意图。如图3所示，对于某个探测距离，在各反射率的第一对应关系的基础上，对各第一对应关系进行拟合，得到该探测距离下的回波能量-反射率关系。

在应用中，得到回波能量-反射率关系后，将该关系下载至激光设备，进而完成反射率标定的过程。

激光设备，用于存储来自电子设备的回波能量-反射率关系；

还用于向被测物体发射待标定激光信号后，接收被测物体反射的回波信号；

还用于根据被测物体的回波信号，获取被测物体的回波能量，以及被测物体与激光设备之间的目标探测距离；

还用于基于目标探测距离对应的回波能量-反射率关系，根据被测物体的回波能量确定被测物体的反射率。

在应用中，根据被测物体的回波信号计算被测物体的回波能量及目标探测距离。在测距范围内的回波能量-反射率关系，确定对应目标探测距离的回波能量-反射率关系。将被测物体的回波能量带入该回波能量-反射率关系中，确定与被测物体的回波能量相同或接近的目标回波能量，进而获得目标回波能量对应的目标反射率，即被测物体的反射率。

本实施例通过将标定设备设置在多个距离各不同的采集点上，标定设备包括多个反射率各不同的反射装置，实现激光设备扫描一圈即可获取到各反射率的不同探测距离的回波能量，也无需人工配合，缩短了标定时间。

在一个实施例中，电子设备，还用于获取目标标定设备的激光信号的实际入射角和/或激光设备的实际温度，实际入射角为激光信号入射至标定设备的角度，实际温度为激光设备的当前工作温度，目标标定设备为预先指定的目标采集点的标定设备。

在应用中，用户可预先在多个采集点中指定用于确定补偿系数的目标采集点，相当于指定用于确定补偿系数的探测距离，对应的设置在目标采集点上的标定设备为目标标定设备。指定后无需确定每个探测距离对应的补偿系数，使得标定时间不会过长。

实际入射角可通过计算激光信号入射标定设备的角度得到。实际温度可通过在激光设备向目标标定设备发射激光信号时，获取激光设备的当前工作温度得到。这为确定如何补偿以得到准确的反射率提供基础。

用户若预先指定对回波能量进行基于角度的补偿，则获取实际入射角作为确定补偿系数的基础。用户若预先指定对回波能量进行基于温度的补偿，则获取实际温度作为确定补偿系数的基础。用户若指定对回波能量进行基于角度和温度的补偿，则获取实际入射角度和实际温度作为确定补偿系数的基础。

还用于基于入射角-补偿系数关系，确定实际入射角对应的第一目标补偿系数，和/或，基于温度-补偿系数关系，确定实际温度对应的第二目标补偿系数。

在应用中，预先存储入射角-补偿系数关系及温度-补偿系数关系。将实际入射角带入该入射角-补偿系数关系中，获得实际入射角对应的第一补偿系数，得到第一目标补偿系数。和/或，将实际温度带入该温度-补偿系数关系，获得实际温度对应的第二补偿系数，得到第二目标补偿系数。

还用于针对每个第一对应关系，根据第一目标补偿系数和/或第二目标补偿系数，对第一对应关系中的回波能量进行补偿，获得第二对应关系，第二对应关系为在测距范围内补偿后回波能量和距离之间的连续关系。

在应用中，当获得第一目标补偿系数，根据第一目标补偿系数对第一对应关系中的回波能量进行补偿。当获得第二目标补偿系数，根据第二目标补偿系数对第一对应关系中的回波能量进行补偿。当获得第一目标补偿系数及第二目标补偿系数，根据第一目标补偿系数及第二目标补偿系数对第一对应关系中的回波能量进行补偿。

还用于根据各反射率的第二对应关系，获得回波能量-反射率关系。

示例的，对于某个探测距离，在各反射率的第二对应关系的基础上，对各第二对应关系进行拟合，得到该探测距离下的回波能量-反射率关系。第二对应关系的反射率更接近实际反射率。

因为现有的激光设备测距原理为发射探测光束，即激光信号，然后接收反射回来的光束，根据光的飞行时间计算距离。在这个过程中，发现能量发生衰减。进一步发现在入射角发生变化时，能量也随之发生变化，入射角越大反射回来的能量越小。及发现在激光设备的工作温度发生变化时，能量也随之发生变化。这需对回波能量进行处理，以准确获得真实的回波能量，为获得准确反射率提供基础。

本实施例通过在预存储的补偿关系中，根据激光信号的实际入射角确定第一目标补偿系数，和/或根据激光设备的实际温度确定第二目标补偿系数；根据第一目标补偿系数和/或第二目标补偿系数，对回波能量进行补偿，得到第二对应关系，能够在激光设备入射被测物体的角度发生变化，和/或激光设备的工作温度发生变化时，获取准确的反射率。

在一个实施例中，激光设备包括激光雷达、俯仰装置及升降装置，激光雷达安装于俯仰装置上，俯仰装置安装于升降装置上，电子设备分别与激光雷达、俯仰装置及升降装置电连接。

其中，俯仰装置用于控制激光雷达沿水平方向移动，以使激光雷达向标定设备中每个反射板发射激光信号。

升降装置用于控制激光雷达沿垂直方向移动，能够在场地不足，需将个别标定设备设置在不同的高度上时，激光雷达能向每个标定设备发射激光信号。例如：激光雷达的测距范围为100米，但提供的标定场地不足100米，存在部分标定设备之间形成遮挡，通过将个别标定设备设置在不同的高度，而不形成遮挡。

本实施例通过激光雷达安装于俯仰装置上，俯仰装置安装于升降装置上，使得在场地不足时，激光雷达也能够扫描一圈即可获得各反射率不同探测距离的回波能量。同时也解决现有标定方法场地占地大的问题。

在一个实施例中，每个采集点均设置于探测范围内，探测范围小于激光设备测距范围；

电子设备，还用于对不同探测距离的回波能量进行拟合，获得预处理对应关系，预处理对应关系为在探测范围内回波能量和距离之间的连续关系；

还用于在测距范围内，对预处理对应关系中的回波能量进行拟合，获得第一对应关系。

在应用中，用户预先设置最大探测距离，则探测范围为[0-最大探测距离]，探测范围小于测距范围。例如，激光设备的测距范围为[0,100]，设置探测范围为[0,50]。采集点均设置于探测范围内，即用户在探测范围内设置多个采集点。用户在预先设置的采集点上放置标定设备，各采集点对应的探测距离不相同。同时，各标定设备之间不形成遮挡，保证激光设备能够获取到每种反射率在不同探测距离下的回波能量。

图4是本申请一实施例提供的第一对应关系的第二种示意图。如图4所示，对预处理对应关系中的回波能量进行拟合，得到第一对应关系。基于实际的回波能量-距离关系，获取激光设备测距范围内的整个回波能量-距离关系。

本实施例通过将每个所述采集点均设置于探测范围内，探测范围小于激光设备测距范围，电子设备对预处理对应关系中的回波能量进行拟合，获得第一对应关系，得到激光设备测距范围内回波能量和距离之间的连续关系，能够在场地不足的情况下获得激光设备测距范围内的回波能量和距离之间的连续关系，同时也解决现有标定方式场地占用大的问题。

图5是本申请一实施例提供的反射率标定方法的第一种流程示意图。如图5所示，所述方法包括应用于上述系统中的电子设备的方法和应用于上述系统中的激光设备的方法。

应用于电子设备的方法，包括：

S11：获取激光设备采集的不同反射率的多个反射装置分别在不同探测距离的回波能量。

S12：针对每种反射率，对不同探测距离的回波能量进行拟合，获得激光设备测距范围内的第一对应关系。

其中，第一对应关系为在测距范围内回波能量和距离之间的连续关系。

在应用中，激光设备对每种反射率的每个探测距离的回波信号计算反射强度值，即回波能量。激光设备通过对回波信号的回波脉宽、回波峰值、回波面积其中一种进行积分计算，得到回波能量。

S13：根据各反射率的第一对应关系，获得测距范围内的回波能量-反射率关系。

示例的，对某个探测距离，对各第一对应关系上对应的点进行曲线拟合，得到回波能量-反射率关系。对每个距离均进行拟合，得到测距范围内的回波能量-反射率关系。

应用于激光设备的方法，包括：

S14：存储来自电子设备的回波能量-反射率关系。

在应用中，接收到来自电子设备的回波能量-反射率关系后，进行存储。

S15：向被测物体发射待标定激光信号后，接收被测物体反射的回波信号。

在应用中，将需要标定的激光信号向被测物体发射，以接收对应待标定激光信号的回波信号。

S16：根据被测物体的回波信号，获取被测物体的回波能量，以及被测物体与激光设备之间的目标探测距离。

在应用中，可对回波信号中的回波脉宽、回波峰值、回波面积其中一种进行积分计算，得到回波能量。同时，根据飞行时间计算目标探测距离。

S17：基于目标探测距离对应的回波能量-反射率关系，根据被测物体的回波能量确定被测物体的反射率。

在一个实施例中，每个采集点均设置于探测范围内，探测范围小于激光设备测距范围。

步骤S12，包括：

S121：对不同探测距离的回波能量进行拟合，获得预处理对应关系。

其中，预处理对应关系为在探测范围内回波能量和距离之间的连续关系。

S122：在激光设备测距范围内，对预处理对应关系中的回波能量进行拟合，获得第一对应关系。

本实施例中，可通过对离散点拟合曲线获得探测范围内的预处理对应关系。以及可通过对预处理对应关系中的回波能量进行最小二乘拟合，获得第一对应关系。

图6是本申请一实施例提供的反射率标定方法的第二种流程示意图。为了提高标定的效率，减少标定时间，使用某个距离下的标定设备的入射角作为确定补偿系数的基础，对不同探测距离的回波能量进行补偿，而无需基于每个探探测距离确定对应的补偿系数以实现补偿。对应的，也只需在该距离下建立入射角-补偿系数关系和温度-补偿系数关系，减少了建立对应关系的时间，进一步提高标定的效率，减少标定时间。

如图6所示，步骤S13之前，还包括：

S21：当激光设备在不同入射角下向目标标定设备发射激光信号后，获取激光设备采集的不同入射角的目标标定设备的回波能量。

在应用中，可预先设置入射角的数量，激光设备在一个入射角下向目标标定设备发射激光信号，接收目标标定设备反射的回波信号，并计算对应的回波能量。电子设备获取激光设备采集的回波能量。然后在激光设备调整至另一入射角后，重复上述步骤。以此类推，得到全部入射角下的回波能量。

S22：将各入射角对应的回波能量与标定角对应的回波能量进行对比，确定各入射角的第一补偿系数，得到入射角-补偿系数关系。

在应用中，预先指定标定角，激光设备在标定角下向目标标定设备发射激光信号，接收目标标定设备反射的回波信号，并计算对应的回波能量。电子设备获取激光设备采集的回波能量。

计算每个入射角对应的第一补偿系数后，后续通过第一补偿系数，以使各入射角的回波能量变为标定角下的回波能量。公式为f(标定角)＝k¹*f(入射角)，其中，k¹为第一补偿系数，f为回波能量。

S23：当激光设备在不同工作温度下向目标标定设备发射激光信号后，获取激光设备采集的不同工作温度的目标标定设备的回波能量。

在应用中，可预先设置工作温度的数量，激光设备在一个工作温度下向目标标定设备发射激光信号，接收目标标定设备反射的回波信号，并计算对应的回波能量。电子设备获取激光设备采集的回波能量。然后在激光设备调整至另一工作温度后，重复上述步骤。以此类推，得到全部工作温度下的回波能量。

S24：将各工作温度对应的回波能量与标定温度对应的回波能量进行对比，确定各工作温度的第二补偿系数，得到温度-补偿系数关系。

在应用中，可预先指定标定温度，激光设备在标定温度下向目标标定设备发射激光信号，接收目标标定设备反射的回波信号，并计算对应的回波能量。电子设备获取激光设备采集的对应的回波能量。

计算每个工作温度对应的第二补偿系数后，后续通过第二补偿系数，以使各工作温度的回波能量变为标定温度下的回波能量。公式为f(标定温度)＝k²*f(工作温度)，其中，k²为第二补偿系数，f为回波能量。

对应的，步骤S13，包括：

S131：获取目标标定设备的激光信号的实际入射角和/或激光设备的实际温度。

其中，实际入射角为激光信号入射至标定设备的角度，实际温度为激光设备的当前工作温度，目标标定设备为预先指定的目标采集点的标定设备。

在应用中，电子设备可根据如下方法确定实际入射角：

一种可能的实现方式，根据目标标定设备的回波能量，获取目标标定设备的区域点云及区域点云的中心点云；对区域点云中的点进行拟合，得到拟合直线；根据拟合直线，确定垂直于拟合直线的法向量；根据法向量及实际向量，计算实际入射角，实际向量为激光设备的发光中心到中心点云的向量。

图7是本申请一实施例提供的实际入射角的示意图。如图7所示，在查找距离阈值下的点云后，图中的三个点云组成区域点云P^k，中间点云为中心点云P_o。在区域点云P^k中拟合，得到拟合直线m。根据拟合直线m，确定垂直于拟合直线的法向量n。根据激光设备r与中心点云P_o，得到实际向量d。根据法向量n及实际向量d，计算实际入射角λ。

一种可能的实现方式，根据目标标定设备的回波能量，获取目标标定设备的区域点云及区域点云的中心点云；对区域点云中的点进行拟合，得到拟合直线；根据拟合直线及实际向量，计算实际入射角。

S132：基于入射角-补偿系数关系，确定实际入射角对应的第一目标补偿系数，和/或，基于温度-补偿系数关系，确定实际温度对应的第二目标补偿系数。

S133：针对每个第一对应关系，根据第一目标补偿系数和/或第二目标补偿系数，对第一对应关系中的回波能量进行补偿，获得第二对应关系。

其中，第二对应关系为在测距范围内补偿后回波能量和距离之间的连续关系。

在应用中，电子设备获得入射角-补偿系数关系及基于温度-补偿系数关系后，可根据第一目标补偿系数和/或第二补偿系数对第一对应关系中的回波能量进行补偿，得到接近实际的回波能量。同时也使得标定时间不会过长。

S134：根据各反射率的第二对应关系，获得回波能量-反射率关系。

图8是本申请一实施例提供的反射率标定方法的第三种流程示意图。为了获得更准确的标定结果，则对每个探测距离的回波能量进行补偿，得到各反射率不同探测距离的真实回波能量。基于更准确的探测距离的回波能量得到更准确的第一对应关系，进而得到更准确的回波能量-反射率关系。

预先获取不同距离下的入射角-补偿系数关系及温度-补偿系数关系，并确定每个距离下的入射角-补偿系数关系及温度-补偿系数关系的适用范围，以能够更准确补偿回波能量，获得更准确的标定结果。

如图8所示，步骤S12，包括：

S121`：针对每个探测距离的回波能量，获取探测距离的激光信号的实际入射角度和/或激光设备的实际温度。

其中，实际入射角度为激光信号入射至标定设备的角度，实际温度为激光设备的当前工作温度。

S122`：基于入射角-补偿系数关系，确定实际入射角对应的第一目标补偿系数，和/或，基于温度-补偿系数关系，确定实际温度对应的第二目标补偿系数。

在应用中，根据探测距离确定对应的入射角-补偿系数关系。根据探测距离对应的入射角-补偿系数关系，确定实际入射角对应的第一目标补偿系数。具体的，确定探测距离所在的适用范围，根据该适用范围在多个距离入射角-补偿系数关系中确定对应的入射角-补偿系数关系。在该入射角-补偿系数关系中确定第一目标补偿系数。

和/或，根据探测距离确定对应的温度-补偿系数关系。根据探测距离对应的温度-补偿系数关系，确定实际温度对应的第二目标补偿系数。具体的，确定探测距离所在的适用范围，根据该适用范围在多个距离温度-补偿系数关系中确定对应的温度-补偿系数关系。在该温度-补偿系数中确定第二目标补偿系数。

S123`：根据第一目标补偿系数和/或第二目标补偿系数，对探测距离的回波能量进行补偿，获得补偿后回波能量。

S124`：对不同探测距离的补偿后回波能量进行拟合，得到第一对应关系。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

图9为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。如图9所示，该实施例的电子设备2包括：至少一个处理器20(图9中仅示出一个)、存储器21以及存储在所述存储器21中并可在所述至少一个处理器20上运行的计算机程序22，所述处理器20执行所述计算机程序22时实现上述任意各个方法实施例中的步骤。

该电子设备2可包括，但不仅限于，处理器20、存储器21。本领域技术人员可以理解，图9仅仅是电子设备2的举例，并不构成对电子设备2的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。

所称处理器20可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器20还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器21在一些实施例中可以是所述电子设备2的内部存储单元，例如电子设备2的硬盘或内存。所述存储器21在另一些实施例中也可以是所述电子设备2的外部存储设备，例如所述电子设备2上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器21还可以既包括所述电子设备2的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器21用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(BootLoader)、数据以及其他程序等，例如所述计算机程序的程序代码等。所述存储器21还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。

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，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可实现上述各个方法实施例中的步骤。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在电子设备上运行时，使得电子设备执行时可实现上述各个方法实施例中的步骤。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/网络设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种激光设备的反射率标定系统，其特征在于，包括：电子设备、激光设备及多个标定设备，所述电子设备与所述激光设备电连接，所述标定设备设置在多个距离各不同的采集点上，所述标定设备包括多个反射率各不同的反射装置；

所述电子设备，用于在所述激光设备向标定设备发射激光信号后，获取所述激光设备采集的不同探测距离的标定设备的回波能量，所述标定设备的回波能量包括各反射装置的回波能量；

还用于针对每种反射率，对不同探测距离的所述回波能量进行拟合，获得激光设备测距范围内的第一对应关系，所述第一对应关系为在所述测距范围内所述回波能量和距离之间的连续关系；

还用于根据各反射率的所述第一对应关系，获得所述测距范围内的回波能量-反射率关系，并向所述激光设备传输所述回波能量-反射率关系。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电子设备，还用于获取目标标定设备的所述激光信号的实际入射角和/或所述激光设备的实际温度，所述实际入射角为所述激光信号入射至所述标定设备的角度，所述实际温度为所述激光设备的当前工作温度，所述目标标定设备为预先指定的目标采集点的标定设备；

还用于基于入射角-补偿系数关系，确定所述实际入射角对应的第一目标补偿系数，和/或，基于温度-补偿系数关系，确定所述实际温度对应的第二目标补偿系数；

还用于针对每个所述第一对应关系，根据所述第一目标补偿系数和/或所述第二目标补偿系数，对所述第一对应关系中的回波能量进行补偿，获得第二对应关系，所述第二对应关系为在所述测距范围内补偿后回波能量和距离之间的连续关系；

还用于根据各反射率的所述第二对应关系，获得所述回波能量-反射率关系。

3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述激光设备，用于存储来自所述电子设备的所述回波能量-反射率关系；

还用于向被测物体发射待标定激光信号后，接收所述被测物体反射的回波信号；

还用于根据所述被测物体的回波信号，获取所述被测物体的回波能量，以及所述被测物体与所述激光设备之间的目标探测距离；

还用于基于所述目标探测距离对应的回波能量-反射率关系，根据所述被测物体的回波能量确定所述被测物体的反射率。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述激光设备包括激光雷达、俯仰装置及升降装置，所述激光雷达安装于所述俯仰装置上，所述俯仰装置安装于所述升降装置上，所述电子设备分别与所述激光雷达、所述俯仰装置及所述升降装置电连接。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，每个所述采集点均设置于探测范围内，所述探测范围小于所述测距范围；

所述电子设备，还用于对不同探测距离的所述回波能量进行拟合，获得预处理对应关系，所述预处理对应关系为在所述探测范围内所述回波能量和距离之间的连续关系；

还用于在所述测距范围内，对所述预处理对应关系中的所述回波能量进行拟合，获得所述第一对应关系。

6.一种激光设备的反射率标定方法，其特征在于，包括：

获取激光设备采集的不同反射率的多个反射装置分别在不同探测距离的回波能量；

针对每种反射率，对不同探测距离的所述回波能量进行拟合，获得激光设备测距范围内的第一对应关系；

根据各反射率的所述第一对应关系，获得所述测距范围内的回波能量-反射率关系。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据各反射率的所述第一对应关系，获得所述测距范围内的回波能量-反射率关系，包括：

获取目标标定设备的所述激光信号的实际入射角和/或所述激光设备的实际温度，所述实际入射角为所述激光信号入射至所述标定设备的角度，所述实际温度为所述激光设备的当前工作温度，所述目标标定设备为预先指定的目标采集点的标定设备；

基于入射角-补偿系数关系，确定所述实际入射角对应的第一目标补偿系数，和/或，基于温度-补偿系数关系，确定所述实际温度对应的第二目标补偿系数；

针对每个所述第一对应关系，根据所述第一目标补偿系数和/或所述第二目标补偿系数，对所述第一对应关系中的回波能量进行补偿，获得第二对应关系，所述第二对应关系为在所述测距范围内补偿后回波能量和距离之间的连续关系；

根据各反射率的所述第二对应关系，获得所述回波能量-反射率关系。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述确定所述实际入射角对应的第一补偿系数之前，还包括：

当所述激光设备在不同入射角下向所述目标标定设备发射所述激光信号后，获取所述激光设备采集的不同入射角的所述目标标定设备的回波能量；

将各入射角对应的回波能量与标定角对应的回波能量进行对比，确定各入射角的第一补偿系数，得到所述入射角-补偿系数关系；

当所述激光设备在不同工作温度下向所述目标标定设备发射所述激光信号后，获取所述激光设备采集的不同工作温度的所述目标标定设备的回波能量；

将各工作温度对应的回波能量与标定温度对应的回波能量进行对比，确定各工作温度的第二补偿系数，得到所述温度-补偿系数关系。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述获取目标标定设备的所述激光信号的实际入射角，包括：

根据所述目标标定设备的所述回波能量，获取所述目标标定设备的区域点云及所述区域点云的中心点云；对所述区域点云中的点进行拟合，得到拟合直线；根据所述拟合直线及实际向量，计算所述实际入射角；

或，根据所述拟合直线，确定垂直于所述拟合直线的法向量；根据所述法向量及所述实际向量，计算所述实际入射角；

其中，所述实际向量为所述激光设备的发光中心到所述中心点云的向量。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于：每个所述采集点均设置于探测范围内，所述探测范围小于激光设备测距范围；

所述对不同探测距离的所述回波能量进行拟合，获得激光设备测距范围内的第一对应关系，包括：

对不同探测距离的所述回波能量进行拟合，获得预处理对应关系，所述预处理对应关系为在所述探测范围内所述回波能量和距离之间的连续关系；

在所述测距范围内，对所述预处理对应关系中的所述回波能量进行拟合，获得所述第一对应关系。

11.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对不同探测距离的所述回波能量进行拟合，获得激光设备测距范围内的第一对应关系，包括：

针对每个所述探测距离的所述回波能量，获取所述探测距离的所述激光信号的实际入射角度和/或所述激光设备的实际温度，所述实际入射角度为所述激光信号入射至所述标定设备的角度，所述实际温度为所述激光设备的当前工作温度；

基于入射角-补偿系数关系，确定所述实际入射角对应的第一目标补偿系数，和/或，基于温度-补偿系数关系，确定所述实际温度对应的第二目标补偿系数；

根据所述第一目标补偿系数和/或所述第二目标补偿系数，对所述探测距离的所述回波能量进行补偿，获得补偿后回波能量；

对不同探测距离的所述补偿后回波能量进行拟合，得到所述第一对应关系。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述基于入射角-补偿系数关系，确定所述实际入射角对应的第一目标补偿系数，包括：

根据所述探测距离确定对应的入射角-补偿系数关系；

根据所述探测距离对应的入射角-补偿系数关系，确定所述实际入射角对应的第一目标补偿系数；

和/或，基于温度-补偿系数关系，确定所述实际温度对应的第二目标补偿系数，包括：

根据所述探测距离确定对应的温度-补偿系数关系；

根据所述探测距离对应的温度-补偿系数关系，确定所述实际温度对应的第二目标补偿系数。

13.一种激光设备的反射率标定方法，其特征在于，包括：

存储来自所述电子设备的回波能量-反射率关系；

向被测物体发射待标定激光信号后，接收所述被测物体反射的回波信号；

根据所述被测物体的回波信号，获取所述被测物体的回波能量，以及所述被测物体与所述激光设备之间的目标探测距离；

基于所述目标探测距离对应的回波能量-反射率关系，根据所述被测物体的回波能量确定所述被测物体的反射率。

14.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求6至12任一项或权利要求13所述的方法。

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