一种激光雷达码盘均匀度校正的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:27195262 阅读:91 留言:0更新日期:2021-01-31 11:48
本发明专利技术涉及激光雷达领域,特别是涉及一种激光雷达码盘均匀度校正的方法和装置。主要包括:获取码盘电平信号的第一跳沿,在第一跳沿对应的时间点生成第一标记信号;根据码盘的波形获得校正时延;获取第一跳沿之后的第二跳沿,将第二跳沿对应的时间点根据校正时延进行延后,在延后处对应的时间点生成第二标记信号,其中,以第二跳沿为起始的电平宽度大于以第一跳沿为起始的电平宽度;根据码盘上的每个第一标记信号和第二标记信号,获得校正后的码盘电平信号。本发明专利技术可以在实际使用中降低对于码盘加工精度的要求和依赖,更有效的调整码盘整体均匀度,避开码盘的光栅读头可能产生光学效应的比例,提高码盘成品率,降低码盘加工成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达码盘均匀度校正的方法和装置


[0001]本专利技术涉及激光雷达领域,特别是涉及一种激光雷达码盘均匀度校正的方法和装置。

技术介绍

[0002]使用激光雷达成像,需要向目标发射探测激光束,然后将接收到的从目标反射回来的回波与发射信号进行比较,作适当处理后获得目标的有关信息。对回波进行处理时,需要使用雷达码盘,雷达码盘为标刻有均匀光栅槽的光栅盘,雷达码盘在转台上转动时,光发射元件发出的光经光栅槽遮挡,形成明暗均匀交替的光照,再经过光栅读头进行光电转换,生成方波信号。雷达回波以光栅盘生成的方波作为基准,标定每个单点测量的测试点的位置,将测量时回波的散点复原为线和面。
[0003]对雷达回波进行还原时,需要码盘上的光栅条纹标定的波形具有较高的均匀度。码盘上光栅条纹标定的波形越均匀,测试图形的还原度越高;如果码盘上光栅条纹不够均匀,在还原的二维图形和三维图形,尤其是还原三维图形时,将出现比较严重的畸变。目前的码盘加工工艺虽然可以尽可能保证码盘上明暗交替的光栅条纹对的一致性,但是,无法保证明条纹和暗条纹的宽度比例是准确的1:1,这就会造成码盘生成的矩形波高电平时间和低电平时间不相同,造成测量位置偏差。
[0004]鉴于此,如何克服现有技术所存在的缺陷,对码盘上不均匀的明暗条纹生成的不均匀波形进行校正,获取准确均匀的回波复原参考波形,是本
待解决的问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本专利技术解决了因码盘加工工艺造成的码盘生成的波形信号不均匀的问题。
[0006]本专利技术实施例采用如下技术方案:第一方面,本专利技术提供了一种激光雷达码盘均匀度校正的方法,具体为:获取码盘电平信号的第一跳沿,在第一跳沿对应的时间点生成第一标记信号;根据码盘的波形获得校正时延;获取第一跳沿之后的第二跳沿,将第二跳沿对应的时间点根据校正时延进行延后,在延后处对应的时间点生成第二标记信号,其中,以第二跳沿为起始的电平宽度大于以第一跳沿为起始的电平宽度;根据码盘上的每个第一标记信号和第二标记信号,获得校正后的码盘电平信号。
[0007]优选的,根据码盘的波形获得校正时延,包括:判断以第一跳沿为起始的电平宽度和以第二跳沿为起始的电平宽度之差是否大于预设误差;若电平宽度之差大于预设误差,所述校正时延使用实际时延值;若电平宽度之差小于预设误差,所述校正时延使用理论时延值。
[0008]优选的,实际时延值为以第一跳沿为起始的电平时间和以第二跳为起始的电平时间之差的一半。
[0009]优选的,使用电子计数器获取以第一跳沿为起始的电平时间和以第二跳为起始的电平时间。
[0010]优选的,根据码盘转台的转速和码盘上光栅刻痕的理论宽度计算所述理论时延值。
[0011]优选的,若码盘所在的转台转速改变,重新计算理论时延值。
[0012]优选的,保存码盘转动第一圈时每一个第二跳沿使用的校正时延,第一圈转动完成后,使用已保存的校正时延对相应的第二时延进行延后。
[0013]优选的,保存码盘转动每一圈时每一个第二跳沿的实际时延值,对于每一个第二跳沿,使用该第二跳沿所有圈的实际时延值的平均值,对该第二跳沿进行延后。
[0014]优选的,获取码盘电平信号的第一跳沿之前,还包括:等待码盘在转台上转动速度稳定后,根据码盘波形找到码盘零点。
[0015]另一方面,本专利技术提供了一种激光雷达码盘均匀度校正的装置,具体为:包括至少一个处理器和存储器,至少一个处理器和存储器之间通过数据总线连接,存储器存储能被至少一个处理器执行的指令,指令在被处理器执行后,用于完成第一方面中的激光雷达码盘均匀度校正的方法。
[0016]与现有技术相比,本专利技术实施例的有益效果在于:通过校正延时对码盘生成的波形进行校正,在码盘加工精度不够的情况下也可以获取到较为精确均匀的参考波形。并且,在优选方案中进一步提供了提升了均匀度校正精确度的方法。使用该方法,可以在实际使用中降低对于码盘加工精度的要求和依赖,更有效的调整码盘整体均匀度,避开码盘的光栅读头可能产生光学效应的比例,提高码盘成品率,降低码盘加工成本。同时,本专利技术还提供了一种对应激光雷达码盘均匀度校正方法的装置。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案,下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,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。
[0018]图1为本专利技术实施例提供的一种激光雷达码盘均匀度校正的方法流程图;图2为本专利技术实施例使用的激光雷达码盘光栅条纹分布示意图;图3为本专利技术实施例使用的激光雷达码盘信号所对应的电信号波形示意图;图4为本专利技术实施例使用多个光栅读头时激光雷达码盘所对应的电信号波形示意图;图5为本专利技术实施例进行插值计算的过程示意图;图6为本专利技术实施例提供的一种激光雷达码盘均匀度校正的装置结构示意图;图7为本专利技术实施例提供的另一种激光雷达码盘均匀度校正的方法流程图;图8为本专利技术实施例提供的另一种激光雷达码盘均匀度校正的方法流程图。
具体实施方式
[0019]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术,并不
用于限定本专利技术。
[0020]本专利技术是一种特定功能系统的体系结构,因此在具体实施例中主要说明各结构模组的功能逻辑关系,并不对具体软件和硬件实施方式做限定。
[0021]此外,下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面就参考附图和实施例结合来详细说明本专利技术。
[0022]实施例1:雷达码盘是一种光栅盘,结构为一个圆盘,其上均匀交替分布透光和不透光区域,即明条纹和暗条纹。码盘在转台上匀速转动时,一侧的固定光源发出的光信号交替通过透光的明条纹和不透光的暗条纹,形成明暗交替的光信号输出,明暗交替的光信号输出被光栅读头读取后,光信号被转换为高电平、暗信号被转换为低电平,或光信号被转换为低电平、暗信号被转化为高电平。为了获取到均匀的电平信号,需要保证码盘上明暗条纹的比例为1:1。但是,在实际设计码盘时,由于光栅读头的一些光学效应,对于明暗条纹的比例要求可能不是1:1。同时,由于加工精度的原因,也无法保证明暗条纹比例为精确的1:1。如果明暗条纹比例偏差在可接受范围内,可以直接使用码盘明暗条纹生成的电平信号作为码盘标记;但是,如果比例偏差过大,直接使用码盘生成的电平信号会造成测量结果畸变严重,此时只能使用上升沿或下降沿其中之一作为码盘标记信号,而无法使用上升沿和下降沿两个跳沿同时作为码盘标记信号,码盘的分辨率只有设计分辨率的一半。为了在比例偏差过大的情况下也可以使用码盘获得均匀准确的标记信号,本实施例提供了一种对激光雷达码盘的电平信号进行校正的方法。
[0023]如图1所示,本专利技术实施例本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达码盘均匀度校正的方法,其特征在于:获取码盘电平信号的第一跳沿,在第一跳沿对应的时间点生成第一标记信号;根据码盘的波形获得校正时延;获取第一跳沿之后的第二跳沿,将第二跳沿对应的时间点根据校正时延进行延后,在延后处对应的时间点生成第二标记信号,其中,以第二跳沿为起始的电平宽度大于以第一跳沿为起始的电平宽度;根据码盘上的每个第一标记信号和第二标记信号,获得校正后的码盘电平信号。2.根据权利要求1所述的激光雷达码盘均匀度校正的方法,其特征在于,所述根据码盘的波形获得校正时延,包括:判断以第一跳沿为起始的电平宽度和以第二跳沿为起始的电平宽度之差是否大于预设误差;若电平宽度之差大于预设误差,所述校正时延使用实际时延值;若电平宽度之差小于预设误差,所述校正时延使用理论时延值。3.根据权利要求2所述的激光雷达码盘均匀度校正的方法,其特征在于:所述实际时延值为以第一跳沿为起始的电平时间和以第二跳为起始的电平时间之差的一半。4.根据权利要求3所述的激光雷达码盘均匀度校正的方法,其特征在于:使用电子计数器获取以第一跳沿为起始的电平时间和以第二跳为起始的电平时间。5.根据权利要求2所述的激光雷达码盘均匀度校正的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:曾炼李亚锋张石袁志林
申请(专利权)人:深圳煜炜光学科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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