一种激光雷达扫描方法、系统、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种激光雷达扫描方法、系统、装置及存储介质，该方法包括：获取激光雷达的竖直安装高度、竖直方向的安装角度、路面扫描宽度，以及扫描点到安装点的水平距离；根据激光雷达的竖直安装高度、竖直方向的安装角度及扫描点到安装点的水平距离获取激光雷达的垂直扫描角度及激光雷达的水平扫描角度。本发明专利技术实施例通过激光雷达扫描地面过程中满足的几何关系，根据垂直扫描角度、扫描路面宽度、激光雷达竖直安装高度及竖直方向的安装角度确定水平扫描角度，从而使激光雷达在扫描过程中全部的点云数据落在路面有效范围内，满足扫描有效范围的同时提高点云数据的利用率。本发明专利技术实施例可广泛应用于激光雷达技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达扫描方法、系统、装置及存储介质
本专利技术涉及激光雷达
，尤其涉及一种激光雷达扫描方法、系统、装置及存储介质。
技术介绍
目前，无论是车端或路端的激光雷达的扫描方式都是同时固定垂直扫描角度和水平扫描角度进行扫描，由于激光雷达每次应用中路面扫描宽度以及激光雷达扫描点到安装点的水平距离都不相同，如果采用固定的垂直扫描角度和水平扫描角度进行扫描，则会导致激光雷达扫描地面的范围不合理，点云数据得不到合理的利用。当激光雷达的扫描范围超出待扫描路面区域的有效范围，有效范围外的数据视为无效数据，则会导致点云数据的浪费及利用率降低；当激光雷达的扫描范围小于待扫描路面区域的有效范围，则会导致路面数据信息提取不足。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的是提供一种激光雷达扫描方法、系统、装置及存储介质。该专利技术可以使激光雷达扫描的有效范围符合要求，同时提高扫描数据的利用率。第一方面，本专利技术实施例提供了一种激光雷达扫描方法，包括以下步骤：获取激光雷达的竖直安装高度、激光雷达在竖直方向的安装角度、激光雷达的路面扫描宽度，以及激光雷达扫描点到安装点的水平距离；根据所述激光雷达的竖直安装高度、激光雷达在竖直方向的安装角度及激光雷达扫描点到安装点的水平距离获取激光雷达的垂直扫描角度；根据所述激光雷达的路面扫描宽度、激光雷达扫描点到安装点的水平距离及激光雷达的垂直扫描角度获取激光雷达的水平扫描角度；其中，激光雷达的水平扫描周期保持不变。可选地，所述激光雷达的垂直扫描角度通过以下公式获取：βn＝arctan(S/L)-α其中，βn表示激光雷达的垂直扫描角度，S表示激光雷达扫描点到安装点的水平距离，L表示激光雷达的竖直安装高度，α表示激光雷达在竖直方向的安装角度。可选地，所述激光雷达的水平扫描角度通过以下公式获取：θn＝2*arsin(R/2L*tan(α+βn))其中，θn表示激光雷达的水平扫描角度，R表示激光雷达的路面扫描宽度。第二方面，本专利技术实施例提供了一种激光雷达扫描系统，包括：获取模块，用于获取激光雷达的竖直安装高度、激光雷达在竖直方向的安装角度及激光雷达的路面扫描宽度，以及激光雷达扫描点到安装点的水平距离；第一计算模块，用于根据所述激光雷达的竖直安装高度、激光雷达在竖直方向的安装角度及激光雷达扫描点到安装点的水平距离获取激光雷达的垂直扫描角度；第二计算模块，用于根据所述激光雷达的路面扫描宽度、激光雷达扫描点到安装点的水平距离及激光雷达的垂直扫描角度获取激光雷达的水平扫描角度；其中，激光雷达的水平扫描周期保持不变。第三方面，本专利技术实施例提供了一种激光雷达扫描装置，包括：至少一个处理器；至少一个存储器，用于存储至少一个程序；当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现上述的激光雷达扫描方法。第四方面，本专利技术实施例提供了一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行上述的激光雷达扫描方法。第五方面，本专利技术实施例提供了一种激光雷达扫描系统，包括激光雷达扫描设备以及与所述激光雷达扫描设备连接的计算机设备；其中，所述激光雷达扫描设备，用于实现激光雷达的扫描；所述计算机设备包括：至少一个处理器；至少一个存储器，用于存储至少一个程序；当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现上述的激光雷达扫描方法。可选地，所述激光雷达扫描设备的扫描器件包括2个一维振镜。可选地，所述激光雷达扫描设备的扫描器件包括1个二维振镜。可选地，所述激光雷达扫描设备的扫描器件包括1个一维振镜和1个旋转多面体。实施本专利技术实施例包括以下有益效果：本专利技术实施例通过激光雷达扫描地面过程中满足的几何关系，根据垂直扫描角度、扫描路面宽度、激光雷达竖直安装高度及激光雷达与竖直方向的安装角度确定激光雷达的水平扫描角度，从而使激光雷达在扫描过程中全部的点云数据落在路面有效范围内，满足扫描有效范围的同时提高点云数据的利用率。附图说明图1是现有技术中激光雷达扫描范围的立体图；图2是现有技术中激光雷达安装后的扫描范围侧视图；图3是现有技术中激光雷达安装后的扫描范围俯视图；图4是现有技术中激光雷达安装后的改变垂直扫描角度的扫描范围侧视图；图5是现有技术中激光雷达安装后的根据垂直扫描角度改变水平扫描角度的俯视图；图6是本专利技术实施例提供的一种激光雷达扫描方法的步骤流程示意图；图7是本专利技术实施例提供的激光雷达扫描位置的侧视图；图8是本专利技术实施例提供的激光雷达扫描方式改变后的扫描范围俯视图；图9是本专利技术实施例提供的一种激光雷达扫描系统的结构框图；图10是本专利技术实施例提供的一种激光雷达扫描装置的结构框图；图11是本专利技术实施例提供的一种激光雷达扫描系统的另一种结构框图；图12是现有技术中含2个一维振镜的激光雷达扫描方式的振镜运动示意图；图13是现有技术中含2个一维振镜的激光雷达扫描方式的振镜扫描角度轨迹组合示意图；图14是现有技术中激光雷达扫描角度固定的路面扫描轨迹俯视图；图15是本专利技术实施例提供的激光雷达扫描方法的振镜扫描角度轨迹组合示意图；图16是本专利技术实施例提供的激光雷达扫描方法的路面扫描轨迹俯视图；图17是不同激光雷达扫描方法的点云分布示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。如图1所示，激光雷达固定后的扫描范围可以用水平扫描角度θ和垂直扫描角度β共同描述。如图2所示的激光雷达安装后的扫描范围侧视图，O为激光雷达的安装点，L表示激光雷达的竖直安装高度，α表示激光雷达的竖直方向安装角度，a和b分别表示激光雷达扫描到地面的最近距离及最远距离。如图3所示，当激光雷达的水平扫描角度θ和垂直扫描角度β是固定的，对路面的扫描范围如图所示，落在路面区域A的点云数据视为有效数据，落在非路面区域B的点云数据视为无效数据，由此可见，落在非路面区域的点云数据导致点云数据利用率下降。如图4及图5所示，当激光雷达的垂直扫描角度为β1时，对应的水平扫描角度为θ1，激光雷达扫描打到路面的位置a1；当激光雷达的垂直扫描角度为β2时，对应的水平扫描角度为θ2，激光雷达扫描打到路面的位置a2，以此类推。本专利技术的目的是使激光雷达的扫描点云数据全部落在道路上，覆盖待扫描路面的宽度，不出现散落在道路区域外的点云数据。如图6所示，本专利技术实施例提供了一种激光雷达扫描方法，包括以下步骤：S1、获取激光雷达的竖直安装高度L、激光雷达在竖直方向的安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光雷达扫描方法，其特征在于，包括步骤：/n获取激光雷达的竖直安装高度、激光雷达在竖直方向的安装角度、激光雷达的路面扫描宽度，以及激光雷达扫描点到安装点的水平距离；/n根据所述激光雷达的竖直安装高度、激光雷达在竖直方向的安装角度及激光雷达扫描点到安装点的水平距离获取激光雷达的垂直扫描角度；/n根据所述激光雷达的路面扫描宽度、激光雷达扫描点到安装点的水平距离及激光雷达的垂直扫描角度获取激光雷达的水平扫描角度；其中，激光雷达的水平扫描周期保持不变。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达扫描方法，其特征在于，包括步骤：
获取激光雷达的竖直安装高度、激光雷达在竖直方向的安装角度、激光雷达的路面扫描宽度，以及激光雷达扫描点到安装点的水平距离；
根据所述激光雷达的竖直安装高度、激光雷达在竖直方向的安装角度及激光雷达扫描点到安装点的水平距离获取激光雷达的垂直扫描角度；
根据所述激光雷达的路面扫描宽度、激光雷达扫描点到安装点的水平距离及激光雷达的垂直扫描角度获取激光雷达的水平扫描角度；其中，激光雷达的水平扫描周期保持不变。


2.根据权利要求1所述的激光雷达扫描方法，其特征在于，所述激光雷达的垂直扫描角度通过以下公式获取：
βn＝arctan(S/L)-α
其中，βn表示激光雷达的垂直扫描角度，S表示激光雷达扫描点到安装点的水平距离，L表示激光雷达的竖直安装高度，α表示激光雷达在竖直方向的安装角度。


3.根据权利要求2所述的激光雷达扫描方法，其特征在于，所述激光雷达的水平扫描角度通过以下公式获取：
θn＝2*arsin(R/2L*tan(α+βn))
其中，θn表示激光雷达的水平扫描角度，R表示激光雷达的路面扫描宽度。


4.一种激光雷达扫描系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取激光雷达的竖直安装高度、激光雷达在竖直方向的安装角度及激光雷达的路面扫描宽度，以及激光雷达扫描点到安装点的水平距离；
第一计算模块，用于根据所述激光雷达的竖直安装高度、激光雷达在竖直方向的安装角度及激光雷达扫描点到安装点的水平距离获取激光雷达的垂直扫描角度；
第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈泽雄，郑景扬，
申请(专利权)人：陈泽雄，
类型：发明
国别省市：广东;44