CN117675967A - 数据传输方法及装置、数据解析方法及装置、激光雷达 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据传输方法及装置、数据解析方法及装置、激光雷达，所述数据传输方法包括：确定设定线数对应的通道，所述设定线数为设定启用的通道数，所述设定线数小于或等于通道总数；确定数据包格式，所述数据包包括数据区，所述数据区包括至少一个数据块，所述数据块包含所述激光雷达的待传输的数据，根据所述设定线数确定所述数据块的长度和数量；按照确定的数据包格式将所述对应的通道的数据封装到所述数据包并发送。本发明方案可以适用于任意通道数的激光雷达，满足用户对激光雷达任意线数配置的需求。

Description

数据传输方法及装置、数据解析方法及装置、激光雷达

技术领域

本发明涉及数据传输技术领域，具体涉及一种数据传输方法及装置、数据解析方法及装置、激光雷达。

背景技术

近年来，激光雷达技术发展迅猛，已在机器人、无人驾驶、AGV(Automated GuidedVehicle，自动导引车)等多个领域被广泛应用。根据激光雷达线数的不同，目前，激光雷达可分为单线及多线激光雷达。多线激光雷达是由多个发射器和接收器组成，其中一个发射器对应至少一个接收器，一组对应设置的发射器和接收器形成一个通道，也即一个线束，多线激光雷达即包括多个通道。激光雷达通过扫描(如机械旋转、转镜、振镜等)的方式形成完整的视场，其中线数越多物体表面轮廓越完善，处理的数据量越大，硬件要求越高。不同的线数采集到的信息不同，对应的工作场景也不同。

目前对于激光雷达不同线数的需求的实现方式都是一一定制(每一种线数需求对应一种数据格式)，要花费大量的时间和人力去实现一个又一个重复的开发任务。并且激光雷达在出厂后客户无法自行修改线数，无法满足客户的特定需求。

发明内容

本发明提供一种数据传输方法及装置、数据解析方法及装置，以适配各种线数的激光雷达配置。

本发明还提供一种激光雷达，可以满足用户对激光雷达任意线数配置的需求。

为此，本发明提供如下技术方案：

一方面，本发明提供一种数据传输方法，所述传输方法适用于任意通道数的激光雷达，所述方法包括：

确定设定线数对应的通道，所述设定线数为设定启用的通道数，所述设定线数小于或等于通道总数；

确定数据包格式，所述数据包包括数据区，所述数据区包括至少一个数据块，所述数据块包含所述激光雷达的待传输的数据，根据所述设定线数确定所述数据块的长度和数量；

按照确定的数据包格式将所述对应的通道的数据封装到所述数据包并发送。

可选地，每个所述数据块包含一个扫描角度下所述对应的通道的数据；所述根据所述设定线数确定所述数据块的长度和数量包括：根据所述设定线数确定所述数据块的长度，并根据所述数据包的限定长度和所述数据块的长度确定所述数据包中包含的数据块的数量。

可选地，所述激光雷达为N回波模式，所述数据包中包含的数据块的数量为N的整数倍。

可选地，所述方法还包括：预先设定激光雷达的线数与通道的对应关系；获取用户输入线数或者获取用户选择的通道；

所述确定设定线数对应的通道包括：根据所述对应关系确定用户输入线数对应的通道，或者根据所述对应关系确定用户选择的通道对应的线数。

可选地，所述数据包的数据区还包括包头，所述包头包括：通道数量标志位和块数量标志位；所述通道数量标志位用于指示所述对应的通道的数量；所述块数量标志位用于指示所述数据包中的数据块的数量。

可选地，所述数据包的数据区还包括包尾，所述包尾包括：模式标志位；所述模式标志位用于指示通道发光顺序。

可选地，当激光雷达采用两种或两种以上的发光顺序，且按照预设规则交替使用不同的发光顺序时，所述模式标志位指示所述数据包中第一个数据块的通道发光顺序。

可选地，所述数据包的数据区还包括：配置信息，所述配置信息包括：线数配置信息以及ID信息；所述线数配置信息用于指示所有通道中至少部分通道的启用情况；所述ID信息用于指示所述线数配置信息的顺序。

可选地，所述激光雷达的待传输的数据为点云数据，所述点云数据包括：扫描角度、距离、反射率。

可选地，所述方法还包括：生成角度文件和firetime修正文件；所述角度文件包括所述通道对应的设置角度信息；所述firetime修正文件用于描述所述通道的扫描触发时间。

可选地，所述生成角度文件和firetime修正文件包括：根据所述设定线数对应的通道生成角度文件和firetime修正文件。

可选地，所述生成角度文件和firetime修正文件包括：生成所述激光雷达的所有通道的角度文件和firetime修正文件；

所述方法还包括：生成线数配置文件，所述线数配置文件包括所述设定线数对应的通道信息。

可选地，所述数据包为UDP数据包。

另一方面，本发明还提供一种数据解析方法，所述解析方法对应于前面所述的数据传输方法，所述方法包括：

获取角度文件，所述角度文件用于描述激光雷达的通道的设置角度信息；

接收设定线数的激光雷达发送的数据包；

解析所述数据包，提取所述数据包中的数据块，根据所述角度文件对提取的数据块中的数据进行处理，得到处理后的数据。

可选地，所述方法还包括：获取firetime修正文件；根据所述firetime修正文件对所述处理后的数据进行修正。

可选地，所述角度文件和firetime修正文件分别只包括：所述设定线数对应的通道的角度信息和修正信息。

可选地，所述角度文件和firetime修正文件分别包括：所述激光雷达所有通道的角度信息和修正信息；

所述方法还包括：

获取线数配置文件，所述线数配置文件包括所述设定线数对应的通道信息；

根据所述线数配置文件分别从所述角度文件和firetime修正文件中提取所述设定线数对应的通道的角度信息和修正信息。

另一方面，本发明还提供一种数据传输装置，所述装置包括：

通道确定模块，用于确定设定线数对应的通道，所述设定线数为设定启用的通道数，所述设定线数小于或等于通道总数；

数据包格式确定模块，用于确定数据包格式，所述数据包包括数据区，所述数据区包括至少一个数据块，所述数据块包含激光雷达的待传输的数据，根据所述设定线数确定所述数据块的长度和数量；

封装模块，用于按照确定的数据包格式将对应通道的数据封装到所述数据包并发送。

可选地，所述装置还包括：

配置关系获取模块，用于获取预先设定的激光雷达的线数与通道的对应关系；

所述通道确定模块，具体用于根据所述对应关系确定用户输入线数对应的通道，或者根据所述对应关系确定用户选择的通道对应的线数。

可选地，所述装置还包括：文件生成模块，用于生成角度文件和firetime修正文件，所述角度文件用于描述通道的设置角度，所述firetime修正文件用于描述通道的扫描触发时间。

可选地，所述文件生成模块，还用于生成线数配置文件，所述线数配置文件包括所述设定线数对应的通道信息。

另一方面，本发明还提供一种数据解析装置，所述装置包括：

文件获取模块，用于获取角度文件，所述角度文件用于描述通道的设置角度；

接收模块，用于接收前面所述的数据传输装置发送的数据包；

解析模块，用于解析所述数据包，根据所述数据区的信息提取所述数据包中的数据块；

数据处理模块，用于根据所述角度文件对提取的数据块中的数据进行处理，得到处理后的数据。

可选地，所述文件获取模块，还用于获取firetime修正文件；所述数据处理模块，还用于根据所述firetime修正文件对所述处理后的数据进行修正。

可选地，所述文件获取模块，还用于获取线数配置文件，所述线数配置文件包括所述设定线数对应的通道信息；所述数据处理模块根据所述线数配置文件分别从所述角度文件和firetime修正文件中提取所述设定线数对应的通道的角度信息和修正信息。

另一方面，本发明还提供一种激光雷达，包括前面所述的数据传输装置。

本发明提供的数据传输方法及装置、数据解析方法及装置，针对不同线数的激光雷达待传输数据，设计包含可变长度和数量的数据块的通用格式的数据包，从而可使该数据包的结构能够适应任意线数的激光雷达的数据传输，方便、灵活地实现客户侧的激光雷达任意线数配置。相应地，针对上述传输的适用于任意线数的激光雷达的数据包，可以根据相应的协议及相关文件，可以实现通用的激光雷达点云数据解析。

利用本发明方案，可以方便地实现客户侧的激光雷达任意线数配置，满足用户定制需求或线数调整需求，同时极大地减少了因为线数调整而带来的重复开发任务。

附图说明

图1是本发明实施例中数据包中数据区的一种结构示意图；

图2是本发明实施例中对应N回波模式的数据包中数据区的一种结构示意图；

图3是本发明实施例数据传输方法的一种流程图；

图4是图1所示数据区中配置信息的一种结构示意图；

图5是图1所示数据区中包头和包尾的一种结构示意图；

图6是本发明实施例数据传输装置的一种结构示意图；

图7是本发明实施例数据传输装置的另一种结构示意图；

图8是本发明实施例数据传输装置的另一种结构示意图；

图9是本发明实施例数据解析方法的一种流程图；

图10是本发明实施例数据解析装置的一种结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

针对用户对不同线数雷达的需求，本发明实施例提供一种可以适用于任意通道数的激光雷达的数据传输方法及装置，确定设定线数对应的通道，并确定通用的数据包格式，使不同线数的雷达都可以按照该通用的数据包格式输出数据。相应地，本发明实施例还提供一种数据解析方法及装置，根据该通用的数据包格式，解析接收到的数据包，得到正确的激光雷达扫描数据。

本发明实施例中提供的通用的数据包包括数据区，所述数据区可以分为三部分，分别为：包头、包体(body)、包尾。其中，包体包括至少一个数据块，所述数据块包含所述激光雷达的待传输的数据。包体中数据块的长度和数量可以根据设定的线数来确定。所述包头和包尾可以承载一些标志信息、长度信息、校验信息等，具体可以根据需要来确定，对此本发明实施例不做限定。

所述数据包的其它部分可以根据数据传输采用的协议所支持的报文格式来确定，对此本发明实施例不做限定，比如可以采用UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)数据包等。

UDP具有资源消耗小、处理速度快的优点，所以通常音频、视频和普通数据在传送时使用UDP较多，对于激光雷达的点云数据，也可以通过UDP报文来传送。下面以UDP数据包为例，说明本发明实施例中数据包格式。

UDP数据包分为首部和用户数据部分，UDP数据包首部有8个字节，由4个字段构成，每个字段都是两个字节，分别为：源端口、目的端口、长度、校验和。上述本发明实施例中提供的通用的数据包中的数据区即UDP数据包中的用户数据部分。在具体应用中，所述通用的数据包的首部可以根据UDP数据包的标准规范填入相应的信息即可。

需要说明的是，N线数是指激光雷达采用N个通道发射/接收激光，线数与通道数相对应，其中，一组对应设置的发射器和接收器形成一个通道，具体地，发射器与接收器可以是一一对应的关系也可是一对多或多对一的关系。在多线数激光雷达中，这些通道可以是水平排列，也可以是竖直排列。相应地，在发射器进行扫描时，可以是沿垂直方向扫描或者沿水平方向扫描。例如，当通道沿竖直方向排列，则扫描沿水平方向进行，通道在竖直方向的角度为设置角度，在水平方向的角度为扫描角度；或者，通道沿水平方向排列，则扫描沿竖直方向，通道的在水平方向的角度为设置角度，在竖直方向的角度为扫描角度。同理，通道沿竖直或水平方向排列，扫描沿水平和竖直方向进行。

如图1所示，是本发明实施例中提供的通用的数据包中数据区的一种结构示意图。

在该示例中，所述数据包的数据区包括：包头、包体(body)和包尾三部分。其中，包体部分包含n个数据块(block)，每个数据块中包含一个扫描角度(即图1中的方位角1，...，方位角n)下设定线数的通道对应的数据，所述数据是指激光雷达扫描得到的点云数据，具体可以包括但不限于：扫描角度、距离、反射率、置信度(可选)等数据。例如，当线数为128线时，一个数据块中包含的数据为一个扫描角度下128个通道对应的点云数据，当线数为64线时，一个数据块中包含的数据为一个扫描角度下对应的64个通道对应的点云数据。因此，数据块的长度需要根据设定的线数来确定，采用不同线数的激光雷达时，传输的数据包中数据块的长度也会不同。

另外，在实际应用中，可以限定所述数据包的长度。相应地，一个数据包中包含的数据块的数量可以根据所述数据包的限定长度和所述数据块的长度来确定。假设所述数据包的限定长度为1500bytes，当选择128线时，每个数据块的长度为514bytes，因此数据块的数量为2，使得所述数据包的总长度不超过1500bytes；当选择32线时，每个数据块的长度为130bytes，因此数据块的数量为8，使得所述数据包的总长度不超过1500bytes。因此，可以最大程度地利用每个数据包，使得每个数据包传输尽可能多的数据。

需要说明的是，本发明方案适用的线数上限受限制于所述数据包的限定长度。具体地，激光雷达设定的线数应小于等于通道总数(即最大线数)，而通道总数的最大值受限于数据包的限定长度，即当数据块的数量为1时，通道总数最大值对应的数据长度不能超过数据包限定长度，此时的通道总数是本方案适用的线数的上限，即最大线数。

进一步地，考虑到在不同应用中，激光雷达会采用不同的回波模式，比如单回波模式、双回波模式、多回波模式。所述双回波模式是指同时输出对应同一次发射的两个回波信息，比如输出最强和最后两个回波信息。类似地，多回波模式是指同时输出对应同一次发射的多个回波信息。针对这种情况，可以限定每个数据包中数据块的数量。比如，对于双回波模式，可以将每个数据包中数据块的数量设置为偶数，以保证对应同一次发射的两个回波的数据在同一个数据包中；对于三回波模式，可以将每个数据包中数据块的数量设置为3的整倍数；对于N回波模式，则每个数据包中包含的数据块的数量设为N的整数倍，这样可以保证同一个扫描角度下的N个数据块在同一个数据包中。

图2示出了对应N回波模式的数据包中数据区的一种结构示意图，其中，包体中包含2N个数据块，前N个数据块是在扫描角度1下N个回波的数据，后N个数据块是在扫描角度2下N个回波的数据。

具体地，设置N回波模式是为了更好地描绘场景，这里以双回波场景进行举例说明。例如前方是一个玻璃，有一部分光被玻璃反射回来形成一个回波，有一部分光透过玻璃打到其后面的一个物体被反射回来形成另一个回波，即形成了双回波；或者，发射器出射的光照射到了物体的边缘，一部分光被返回形成一个回波，另一部分光照射到了后放的物体形成了另一个回波；当然还包括其他会产生双回波的场景，在此不做赘述；当设置为双回波模式后可以通过点云数据更好的描绘上述场景，同理N回波的场景不做赘述。

另外，上述一个数据包中包含的N的整数倍的数据块，其中，每N个数据块对应一个扫描角度，当遇到N回波的场景时，这N个数据块中的每个数据块各自对应一个回波信息。需要说明的是，在实际应用中，如果没有遇到N回波的场景，则这N个数据块可以填写相同的信息。可见，本发明实施例中的数据包，不同于现有的固定线数激光雷达传输的数据包，现有的激光雷达传输的数据包采用固定长度及数量的数据块，而本发明实施例中，不仅数据块的长度可以根据激光雷达线数的不同灵活调整，而且数据包中数据块的数量也是可以灵活设置和调整的。因此，该数据包的结构能够适应任意线数的激光雷达的数据传输。

如图3所示，是本发明实施例数据传输方法的一种流程图，包括以下步骤：

步骤301，确定设定线数对应的通道，所述设定线数为设定启用的通道数，所述设定线数小于或等于通道总数。

具体地，可以预先设定激光雷达的线数与通道的对应关系，即不同线数时对应开启哪些通道。相应地，根据该对应关系确定设定线数对应的通道。

需要说明的是，在实际应用中，可以由用户来输入所需的线数，或者由用户选择使用的通道。无论哪种方式，根据上述对应关系，可以根据所述对应关系确定用户输入线数对应的通道，或者根据所述对应关系确定用户选择的通道对应的线数。比如，可以提供客户配置接口，客户可以通过网页或者CGI(Common Gateway Interface，公共网关接口)等的命令配置使用的通道数量。

另外需要说明的是，在实际应用中，可以只开启用户选择的通道或者用户输入线数对应的通道；也可以开启全部通道，但仅输出被选择的通道的数据，对此本发明实施例不做限定。比如，以通道总数为128为例，设定的线数应小于或等于128，当用户设定为64线时，根据所述对应关系确定选择64个通道，选择的方式可以是仅开启被选择的64个通道，或者，开启全部通道，但仅输出被选择的64个通道的数据。

步骤302，确定数据包格式，所述数据包包括数据区，所述数据区包括至少一个数据块，所述数据块包含所述激光雷达的待传输的数据，根据所述设定线数确定所述数据块的长度和数量。

步骤303，按照确定的数据包格式将所述对应的通道的数据封装到所述数据包并发送。

具体地，需要根据所述对应的通道的数量，计算每个数据包中数据块的数量，筛选所述对应的通道的数据，按照顺序组包，然后发送数据包。

本发明实施例提供的数据传输方法，针对不同线数的激光雷达待传输数据，设计包含可变长度和数量的数据块的通用格式的数据包，从而可使该数据包的结构能够适应任意线数的激光雷达的数据传输，方便、灵活地实现客户侧的激光雷达任意线数配置。同时，采用本发明实施例的传输方法可以实现激光雷达自定义线数的功能，即用户在使用激光雷达的过程中可以根据需求选用小于或等于通道总数的任意线数，并采用本发明的数据传输方法实现点云数据的传输，无需重新开发对应线数的数据传输方法，以满足客户侧激光雷达自定义线数的需求。以一个128线的激光雷达为例，当用户需要更完善的信息时可以配置使用128线即开启全部通道，当用户需要降低数据量时可以配置使用小于128线的任意线束，例如16线、32线、64线等等。

前面提到，在所述数据包的数据区还包括包头和包尾，图4示出了包头和包尾的一种结构示例。

在一种非限制性实施例中，所述包头可以包括：通道数量标志位LaserNum和块数量标志位Block Num。其中，所述通道数量标志位LaserNum用于指示所述对应的通道的数量；所述块数量标志位Block Num用于指示所述包体中的数据块的数量。具体地，当发射器(如激光器)与接收器一一对应时，所述通道数量标志位LaserNum指示启用的激光器的数量，即对应的通道数量。

在另一种非限制性实施例中，所述包尾可以包括：模式标志位Mode Flag；所述模式标志位Mode Flag用于指示数据包中通道的发光顺序。

激光雷达有多通道时，为了避免干扰，所有通道不是同时发光的，而是采用轮巡发光的方式(即逐个地发光，或者几个一组地发光)，因此各个通道之间存在发光顺序。通过确定各个通道之间的发光顺序，可以对应确定每个数据块(block)中的各个通道的对应的数据的顺序，以及每个数据块中各个通道的应该采用的firetime修正文件。通过设置用于指示数据包中通道的发光顺序的模式标志位Mode Flag，可以满足不同发光顺序的激光雷达或者采用多种发光顺序的激光雷达的数据传输需求。

在有些设计中，激光雷达可以采用两种或两种以上的发光顺序。当采用多种发光顺序的时候，在不同的扫描角度下按照预设规则交替使用不同的发光顺序。例如，假设发光顺序CDB是从1号通道顺序到128号通道，发光顺序CDA是从128号通道倒序到1号通道的顺序，预先设置的交替规则是CDB、CDA，则在扫描角度1(方位角1)用CDB顺序，在扫描角度2用CDA顺序，依次交替下去。若是双回波模式，每两个数据块中的通道在扫描角度1(方位角1)用CDB顺序，在扫描角度2用CDA顺序，依次交替下去。依此类推，N回波模式，则每N个数据块中的通道在扫描角度1(方位角1)用CDB顺序，在扫描角度2用CDA顺序，依次交替下去。

针对上述这种采用多种发光顺序的情况，在数据包中只要指示了第一个数据块的发光顺序，按照预设规则即可知道所有数据库的发光顺序。为此，在一种非限制性实施例中，所述模式标志位可以指示所述数据区中第一个数据块中通道的发光顺序。其他数据块中通道的发光顺序根据所述模式标志位及预设规则即可确定。

基于以上这些标志位、以及变长数据区和数据块结构，可方便支持客户根据自己定制的线数，进行各种配置下的数据包封包解包操作，满足不同客户的个性化应用需求。

进一步地，在另一种非限制性实施例中，为了保证本方案的稳定实时，所述数据包的数据区还可包括：配置信息，如图5所示，所述配置信息包括：线数配置信息以及ID信息。其中：

所述线数配置信息用于指示所有通道中至少部分通道的启用情况，即选择的通道情况。比如，128线的激光雷达，需要128bit来指示每个通道是否启用(1010。。。。。。。。0000，一共128位，1指示启用，0指示未启用，有几个1就是有多少线，第几个是1就是启用第几个通道)。如果每个数据包显示16bit的线数配置信息，则需要8个数据包；如果每个数据包显示32bit的线数配置信息，则只需要4个包。当然，每个数据包中显示的线数配置信息的位数可以任意设定，对此不做限定。

所述ID信息用于指示每个数据包中包含的线数配置信息的顺序。以上述每个数据包显示16bit的线数配置信息为例，因为UDP数据包是不排序的，有可能先发出的数据包后收到，因此不能根据接收顺序将8个数据包中指示的通道启用情况拼接，因此需要增加所述ID信息。比如，ID为0，指示的是1～16号通道的启用情况，ID为1指示的是17～32号通道的启用情况，以此类推，通过ID拼接就可以将128个通道的启用情况按顺序拼接起来。利用上述ID信息，可以使数据包中的数据块分时复用，提高数据传输效率。

需要说明的是，上述配置信息在数据包中的位置并不仅限于图5所示，比如，也可以将其放在包头或包尾，对此本发明实施例不做限定。

前面提到，在多线数激光雷达中，多个启用的通道可以是水平排列，也可以是竖直排列。相应地，为了使客户对接收的数据包能够正确解包并解析包中的数据，在本发明方法另一非限制性实施例中，还可生成角度文件和firetime修正文件，即根据所述设定线数对应的通道生成角度文件和firetime修正文件。

其中，所述角度文件用于描述所述通道的设置角度。如果激光雷达是沿水平方向扫描的通道是竖直排布的，则设置角度为垂直角度；如果激光雷达是沿垂直方向扫描的通道是水平排布的，则设置角度为水平角度。

其中，所述firetime修正文件用于描述所述通道的扫描触发时间。如前述所有的通道不是同时发光的而是轮巡发光的，即某一扫描角度触发后，激光器按照一定的顺序(时序)依次发光，firetime修正就是从扫描角度触发到激光器实际发光的时间，需要说明的是采用不同的发光顺序需要对应不同的firetime修正文件。

在一种具体应用中，所述角度文件和firetime修正文件中的通道信息可以根据配置的线数来确定，即不是包含所有通道的信息，而只包含了与配置的线数对应的通道的相关信息，并且与所述数据包中的通道数据一一对应。为了描述方便，可以将这种方式的角度文件和firetime修正文件称为子表形式的文件。

在另一种具体应用中，所述角度文件和firetime修正文件中的通道信息包含所有通道的信息，为了与上述方式相区别，将这种方式的角度文件和firetime修正文件称为总表形式的文件。在这种情况下，还需要生成线数配置文件，所述线数配置文件包括所述设定线数对应的通道信息。将该线数配置文件提供给客户，使客户根据该线数配置表在firetime修正文件和角度文件总表中提取需要通道的数据，用于解析点云数据。

需要说明的是，在实际应用中，所述角度文件、firetime修正文件、以及所述线数配置文件可以由相应的配置软件生成并输出给激光雷达和客户端，当然也可以由激光雷达生成并输出给客户端，对此本发明实施例不做限定。

相应地，本发明实施例还提供一种数据传输装置，如图6所示，是该装置的一种结构示意图。

该实施例的数据传输装置600包括以下各模块：

通道确定模块601，用于确定设定线数对应的通道，所述设定线数为设定启用的通道数，所述设定线数小于或等于通道总数；

数据包格式确定模块602，用于确定数据包格式，所述数据包包括数据区，所述数据区包括至少一个数据块，所述数据块包含所述激光雷达的待传输的数据，根据所述设定线数确定所述数据块的长度和数量；

封装模块603，用于按照确定的数据包格式将对应通道的数据封装到所述数据包并发送。

在具体应用中，可以预先设定激光雷达的线数与通道的对应关系，即不同线数时对应开启哪些通道。相应地，根据该对应关系确定设定线数对应的通道。为此，如图7所示，在本发明数据传输装置另一非限制性实施例中，还可进一步包括：配置关系获取模块604，用于获取预先设定的激光雷达的线数与通道的对应关系。

相应地，通道确定模块601可以根据所述对应关系确定用户输入线数对应的通道，或者根据所述对应关系确定用户选择的通道对应的线数。

本发明实施例提供的数据传输装置，采用包含可变长度和数量的数据块的通用格式的数据包，从而可使该数据包的结构能够适应任意线数的激光雷达的数据传输，方便、灵活地实现客户侧的激光雷达任意线数配置。

进一步地，如图8所示，在本发明数据传输装置另一非限制性实施例中，还可进一步包括：文件生成模块605，用于生成角度文件和firetime修正文件，所述角度文件用于描述通道的设置角度，所述firetime修正文件用于描述通道的扫描触发时间。

前面提到，所述角度文件和firetime修正文件可以有两种形式，即子表形式和总表形式。在采用总表形式的情况下，所述文件生成模块605还需要生成线数配置文件，所述线数配置文件包括所述设定线数对应的通道信息。

所述角度文件、firetime修正文件、以及线性配置文件的内容及作用在前面已有详细说明，在此不再赘述。需要说明的一点是，在实际应用中，上述文件生成模块605可以是设置在激光雷达中的模块，也可以是独立于激光雷达比如设置在配置终端设备中的模块或软件等。

本发明实施例提供的数据传输方法及装置，通过制定通用的、可扩展的、变长的数据包，适配各种线数的激光雷达配置，实现通用点云数据的解析，进而可以实现激光雷达的自定义线数，实现客户侧的激光雷达任意线数配置。

相应地，本发明实施例还提供一种数据解析方法，如图9所示，是本发明实施例数据解析方法的一种流程图，包括以下步骤：

步骤901，获取角度文件，所述角度文件用于描述激光雷达的通道的设置角度。

步骤902，接收设定线数的激光雷达发送的数据包。

与在前面本发明实施例数据传输方法相对应，接收的所述数据包包括数据区，所述数据区包括至少一个数据块，所述数据块包含所述设定线数的激光雷达的数据。所述数据包的具体格式在前面已做了详细说明，在此不再赘述。

步骤903，解析所述数据包，提取所述数据块中的数据块，根据所述角度文件对提取的数据块中的数据进行处理，得到处理后的数据。

解析所述数据包，从数据包中解析得到各数据块中的数据。进一步地，还可以根据数据包包头中的通道数量标志位LaserNum确定所述设定线数对应的通道的数量；根据数据包包头中的块数量标志位Block Num确定数据包包体中数据块的数量。根据数据包包尾中的模式标志位Mode Flag确定数据包中通道的发光顺序。

对数据包的解析过程与常规的数据包解析过程类似，在此不再赘述。

进一步地，在有些情况下，上述步骤901中还需要获取firetime修正文件。相应地，根据所述firetime修正文件对所述处理后的数据进行修正。

前面提到，所述角度文件和firetime修正文件可以采用不同的形式，即子表形式和总表形式。

采用子表形式的文件时，所述角度文件和firetime修正文件分别只包括：所述设定线数对应的通道的角度信息和修正信息。

采用总表形式的文件时，所述角度文件和firetime修正文件分别包括：所述激光雷达所有通道的角度信息和修正信息。在这种情况下，在上述步骤901中，还需要获取线数配置文件，所述线数配置文件包括所述设定线数对应的通道信息。所述方法还包括：根据所述线数配置文件分别从所述角度文件和firetime修正文件中提取所述设定线数对应的通道的角度信息和修正信息。

相应地，本发明实施例还提供一种数据解析装置，如图10所示，是该数据解析装置的一种结构示意图。该数据解析装置1000包括以下各模块：

文件获取模块1001，用于获取角度文件，所述角度文件用于描述通道的设置角度；

接收模块1002，用于接收数据包；所述数据包为前面所述数据传输装置发送的数据包；

解析模块1003，用于解析所述数据包，根据所述数据区的信息提取所述数据包中的数据块；

数据处理模块1004，用于根据所述角度文件对提取的数据块中的数据进行处理，得到处理后的数据。

在另一种非限制性实施例中，所述文件获取模块1001还用于获取firetime修正文件。相应地，所述数据处理模块1004还用于根据所述firetime修正文件对所述处理后的数据进行修正。

在另一种非限制性实施例中，所述文件获取模块1001还用于获取线数配置文件，所述线数配置文件包括所述设定线数对应的通道信息。相应地，所述数据处理模块1004根据所述线数配置文件分别从所述角度文件和firetime修正文件中提取所述设定线数对应的通道的角度信息和修正信息。

本发明实施例提供的数据解析方法及装置，针对上述传输的适用于任意线数的激光雷达的数据包，可以根据相应的协议及相关文件，可以实现通用的激光雷达点云数据解析。

相应地，本发明实施例还提供一种激光雷达，包括上述各实施例的数据传输装置。

利用本发明方案，可以方便地实现客户侧的激光雷达任意线数配置，满足用户定制需求或线数调整需求。比如，一方面，对于网络接口带宽及数据处理能力受限的应用环境，可以通过线数的定制，降低点云数据量，满足客户网络接口带宽以及数据处理能力的需求；另一方面，由于改变线数可以改变垂直分辨率和/或水平分辨率，因此在测远和测近时选择不同的线数配置，可以满足客户使用场景的测远、测近，垂直以及水平分辨率的需求。本发明方案在满足用户需求的同时，还可以大大节省开发资源，并提升用户体验。

本发明实施例还公开了一种存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时可以执行图3或图9中所示方法的步骤。所述存储介质可以包括ROM、RAM、磁盘或光盘等。所述存储介质还可以包括非挥发性存储器(non-volatile)或者非瞬态(non-transitory)存储器等。

本发明实施例还公开了一种数据传输装置，所述数据传输装置可以包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机指令。所述处理器运行所述计算机指令时可以执行图3中所示方法的步骤。

本发明实施例还公开了一种数据解析装置，所述数据解析装置可以包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机指令。所述处理器运行所述计算机指令时可以执行图9中所示方法的步骤。所述数据解析装置包括但不限于计算机、平板电脑等终端设备。

应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明实施例中出现的“多个”是指两个或两个以上。

本发明实施例中出现的第一、第二等描述，仅作示意与区分描述对象之用，没有次序之分，也不表示本发明实施例中对设备个数的特别限定，不能构成对本发明实施例的任何限制。

本发明实施例中出现的“连接”是指直接连接或者间接连接等各种连接方式，以实现设备间的通信，本发明实施例对此不做任何限定。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (25)

1.一种数据传输方法，其特征在于，所述传输方法适用于任意通道数的激光雷达，所述方法包括：

确定设定线数对应的通道，所述设定线数为设定启用的通道数，所述设定线数小于或等于通道总数；

确定数据包格式，所述数据包包括数据区，所述数据区包括至少一个数据块，所述数据块包含所述激光雷达的待传输的数据，根据所述设定线数确定所述数据块的长度和数量；

按照确定的数据包格式将所述对应的通道的数据封装到所述数据包并发送。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个所述数据块包含一个扫描角度下所述对应的通道的数据；

所述根据所述设定线数确定所述数据块的长度和数量包括：

根据所述设定线数确定所述数据块的长度，并根据所述数据包的限定长度和所述数据块的长度确定所述数据包中包含的数据块的数量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述激光雷达为N回波模式，所述数据包中包含的数据块的数量为N的整数倍。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：预先设定激光雷达的线数与通道的对应关系；

获取用户输入线数或者获取用户选择的通道；

所述确定设定线数对应的通道包括：

根据所述对应关系确定用户输入线数对应的通道，或者根据所述对应关系确定用户选择的通道对应的线数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据包的数据区还包括包头，所述包头包括：通道数量标志位和块数量标志位；

所述通道数量标志位用于指示所述对应的通道的数量；

所述块数量标志位用于指示所述数据包中的数据块的数量。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据包的数据区还包括包尾，所述包尾包括：模式标志位；所述模式标志位用于指示通道发光顺序。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当激光雷达采用两种或两种以上的发光顺序，且按照预设规则交替使用不同的发光顺序时，所述模式标志位指示所述数据包中第一个数据块的通道发光顺序。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据包的数据区还包括：配置信息，所述配置信息包括：线数配置信息以及ID信息；

所述线数配置信息用于指示所有通道中至少部分通道的启用情况；

所述ID信息用于指示所述线数配置信息的顺序。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光雷达的待传输的数据为点云数据，所述点云数据包括：扫描角度、距离、反射率。

10.根据权利要求1至9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：生成角度文件和firetime修正文件；

所述角度文件包括所述通道对应的设置角度信息；

所述firetime修正文件用于描述所述通道的扫描触发时间。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述生成角度文件和firetime修正文件包括：

根据所述设定线数对应的通道生成角度文件和firetime修正文件。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述生成角度文件和firetime修正文件包括：

生成所述激光雷达的所有通道的角度文件和firetime修正文件；

所述方法还包括：

生成线数配置文件，所述线数配置文件包括所述设定线数对应的通道信息。

13.根据权利要求1至9任一项所述的方法，其特征在于，所述数据包为UDP数据包。

14.一种数据解析方法，其特征在于，所述解析方法对应于权利要求1至13任一项所述的数据传输方法，所述方法包括：

获取角度文件，所述角度文件用于描述激光雷达的通道的设置角度信息；

接收设定线数的激光雷达发送的数据包；

解析所述数据包，提取所述数据包中的数据块，根据所述角度文件对提取的数据块中的数据进行处理，得到处理后的数据。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取firetime修正文件；

根据所述firetime修正文件对所述处理后的数据进行修正。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述角度文件和firetime修正文件分别只包括：所述设定线数对应的通道的角度信息和修正信息。

17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述角度文件和firetime修正文件分别包括：所述激光雷达所有通道的角度信息和修正信息；

所述方法还包括：

获取线数配置文件，所述线数配置文件包括所述设定线数对应的通道信息；

根据所述线数配置文件分别从所述角度文件和firetime修正文件中提取所述设定线数对应的通道的角度信息和修正信息。

18.一种数据传输装置，其特征在于，所述装置包括：

通道确定模块，用于确定设定线数对应的通道，所述设定线数为设定启用的通道数，所述设定线数小于或等于通道总数；

数据包格式确定模块，用于确定数据包格式，所述数据包包括数据区，所述数据区包括至少一个数据块，所述数据块包含激光雷达的待传输的数据，根据所述设定线数确定所述数据块的长度和数量；

封装模块，用于按照确定的数据包格式将对应通道的数据封装到所述数据包并发送。

19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

配置关系获取模块，用于获取预先设定的激光雷达的线数与通道的对应关系；

所述通道确定模块，具体用于根据所述对应关系确定用户输入线数对应的通道，或者根据所述对应关系确定用户选择的通道对应的线数。

20.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

文件生成模块，用于生成角度文件和firetime修正文件，所述角度文件用于描述通道的设置角度，所述firetime修正文件用于描述通道的扫描触发时间。

21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，

所述文件生成模块，还用于生成线数配置文件，所述线数配置文件包括所述设定线数对应的通道信息。

22.一种数据解析装置，其特征在于，所述装置包括：

文件获取模块，用于获取角度文件，所述角度文件用于描述通道的设置角度；

接收模块，用于接收如权利要求18至21任一项所述的数据传输装置发送的数据包；

解析模块，用于解析所述数据包，根据所述数据区的信息提取所述数据包中的数据块；

数据处理模块，用于根据所述角度文件对提取的数据块中的数据进行处理，得到处理后的数据。

23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，

所述文件获取模块，还用于获取firetime修正文件；

所述数据处理模块，还用于根据所述firetime修正文件对所述处理后的数据进行修正。

24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，

所述文件获取模块，还用于获取线数配置文件，所述线数配置文件包括所述设定线数对应的通道信息；

所述数据处理模块根据所述线数配置文件分别从所述角度文件和firetime修正文件中提取所述设定线数对应的通道的角度信息和修正信息。

25.一种激光雷达，其特征在于，包括权利要求18至21任一项所述的数据传输装置。