一种下雨环境下的激光雷达数据抗干扰处理方法及其实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种下雨环境下的激光雷达数据抗干扰处理方法及其实验装置。该装置包括橡胶管、激光雷达支架、存水水箱、塞子、防雨下挡片、激光雷达、防雨上挡片。该方法对模拟下雨环境中的激光雷达的数据进行采样并根据测量的距离和激光数据强度将激光数据转化为图像，经滤波后，采用连续帧比较算法进行下雨干扰点的剔除。本发明专利技术对二维激光雷达在下雨环境下数据的处理方法提供了一种解决方案，可以推广应用到外部场景变化不大的机器人室外下雨环境下的定位导航。

【技术实现步骤摘要】
一种下雨环境下的激光雷达数据抗干扰处理方法及其实验装置
本专利技术涉及激光扫描
，尤其涉及一种下雨环境下的激光雷达数据抗干扰处理方法及其实验装置。
技术介绍
定位导航技术是移动机器人的一项关键技术。根据所使用的传感器不同，可以分为基于激光传感器的定位导航和基于视觉传感器的定位导航。基于视觉传感器的方法是采用相机对环境进行感知，与视觉传感器相比，激光雷达的抗干扰能力强，信息准确，因此基于激光传感器的环境感知的方法在移动机器人导航中得到了广泛的应用。基于激光的定位导航是移动机器人通过采集携带的激光雷达的信息，通过对传感器信息的处理与分析确定环境中的路标点和机器人在环境中的位置，从而实现构造环境地图，路径规划，自主移动和避障等功能的过程。下雨情况下的机器人环境感知，目前经常采用的是基于视觉传感器的环境感知，其主要原因是因为激光雷达采用红外激光测距法，故其数据在室外的下雨环境中一般会受到雨滴反射和折射的干扰而产生错误。基于视觉的该方法将环境中的下雨点作为动态干扰予以去除。由于视觉传感器本身容易受到环境光照变化的干扰，精度有限，因此该方法也并不能完全有效解决问题。为了充分利用激光传感器本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种下雨环境下的激光雷达数据抗干扰处理方法，其特征在于，包括如下步骤：1）将含有错误点的激光原始数据转化为灰度图像，转化原则是根据激光雷达返回数据的光强和距离值将每个激光点转化为图像中的一个像素，像素的灰度值根据光强进行归一化处理；2）二维激光雷达的数据转换为灰度图像后，由于激光雷达本身的误差及归一化过程中引入误差，必然会使采集到的数据包含噪声，因此采取滤波的方法去除噪声和干扰；3）对激光雷达的数据进行离散采样，采用连续帧算法对含有雨滴引起的错误点的图像进行数据筛选与剔除。

【技术特征摘要】
1.一种下雨环境下的激光雷达数据抗干扰处理方法，其特征在于，包括如下步骤：1）将含有错误点的激光原始数据转化为灰度图像，转化原则是根据激光雷达返回数据的光强和距离值将每个激光点转化为图像中的一个像素，像素的灰度值根据光强进行归一化处理；2）二维激光雷达的数据转换为灰度图像后，由于激光雷达本身的误差及归一化过程中引入误差，必然会使采集到的数据包含噪声，因此采取滤波的方法去除噪声和干扰；3）对激光雷达的数据进行离散采样，采用连续帧算法对含有雨滴引起的错误点的图像进行数据筛选与剔除。2.根据权利要求1所述的下雨环境下的激光雷达数据抗干扰处理方法，其特征在于，所述步骤1）中将激光数据转化为灰度图像，包括如下步骤：1.1）平面内图像像素的设置取决于激光雷达的数据分辨率，即每个激光点的位置为一个像素点，像素点的位置为激光雷达返回的数据的距离；1.2）像素点的灰度值为激光雷达返回的激光强度的归一化。3.根据权利要求1所述的下雨环境下的激光雷达数据抗干扰处理方法，其特征在于，所述步骤2）中滤波的过程包含以下步骤：2.1）采用直方图均衡化方法对图像进行处理，使灰度的分布在图像直方图上的表现由密集变为均匀，从而使图像整体对比效果增强；2.2）采取中值滤波的方式进行图像预处理，使用与周围像素点的灰度值差值比较小的值来取代与周围差值比较大的像素点的值。4.根据权利要求1所述的下雨环境下的激光雷达数据抗干扰处理方法，其特征在于，所述步骤3）中对激光雷达的数据帧进行采样，采样频率的设定需满足以下原则：3.1）每次激光雷达自身扫描一次获取的全部激光数据点为一帧，由于激光雷达扫描的频率较高，因此需要设置采样频率，每间隔一段时间对激光雷达的数据进行一次采样，以便后续算法处理；...

【专利技术属性】
技术研发人员：田应仲，杨宇，刘锡宁，李龙，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海,31