一种激光雷达校准装置和方法制造方法及图纸

本说明书实施例提供一种激光雷达校准装置和方法。所述装置包括：载台，用于承载待校准激光雷达；相机阵列，用于获取所述待校准激光雷达发射的激光束在测量空间中的第一光斑成像；其中，所述相机阵列包括分别覆盖所述测量空间的不同视场的一个或多个相机，每个相机用于获取对应视场内的图像；控制模块，用于基于所述第一光斑成像在相应相机获取的图像中的像素坐标，以及所述测量空间的扫描点的像素坐标与出射角的标定关系，确定所述激光束的实际出射角。

【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达校准装置和方法
本说明书涉及激光
，特别涉及一种激光雷达校准装置和方法。
技术介绍
激光雷达通过向目标范围或物体发射激光和接收物体的反射光，探测目标范围内的环境和对象的位置(如，距离和角度)、运动状态(如，速度、振动和姿态)和形状等特征。由于机械部件的设计、制造等各环节可能存在误差，导致激光雷达自身可能会带有一定的误差。激光雷达存在误差，可能会导致探测物体时，获得的物体数据或信息存在偏差。因此，期望提供一种激光雷达的校准装置和方法。
技术实现思路
本说明书的一个方面提供一种激光雷达校准装置。所述装置包括：载台，用于承载待校准激光雷达；相机阵列，用于获取所述待校准激光雷达发射的激光束在测量空间中的第一光斑成像；其中，所述相机阵列包括分别覆盖所述测量空间的不同视场的一个或多个相机，每个相机用于获取对应视场内的图像；控制模块，用于基于所述第一光斑成像在相应相机获取的图像中的像素坐标，以及所述测量空间的扫描点的像素坐标与出射角的标定关系，确定所述激光束的实际出射角。在一些实施例中，所述载台包括多自由度旋转载台，所述标定关系通过以下方式获得：将标准光源放置于所述载台上以替代所述待校准激光雷达；控制所述载台旋转，以通过所述相机阵列获取所述标准光源在所述测量空间中不同扫描点处的第二光斑成像，同时记录所述不同扫描点对应的所述载台的旋转角以作为所述标准光源的出射角；将所述不同扫描点处第二光斑成像在相应相机获得的图像中的像素坐标以及所述载台的旋转角的对应关系，作为所述测量空间的扫描点的像素坐标与出射角的标定关系。在一些实施例中，所述旋转角包括方位角和俯仰角；当所述标准光源放置于所述载台上，且所述载台的方位角和俯仰角均为0时，所述标准光源的光束的方位角和俯仰角也为0；当所述待校准激光雷达放置于所述载台上时，所述载台的方位角和俯仰角均固定为0。在一些实施例中，为了基于所述第一光斑成像在相应相机获取的图像中的像素坐标，以及所述测量空间的扫描点的像素坐标与出射角的标定关系，确定所述激光束的实际出射角，所述控制模块还用于：基于所述第一光斑成像在相应相机获得的图像中的像素坐标确定所述第一光斑成像所在的网格矩阵，所述网格矩阵的最小单位由彼此相邻的四个扫描点组成；将所述网格矩阵中的至少三个扫描点作为所述第一光斑成像的邻近扫描点；从所述标定关系中获取各邻近扫描点的像素坐标以及对应的出射角；基于各邻近扫描点的像素坐标、出射角以及所述第一光斑成像在相应相机获得的图像中的像素坐标确定所述激光束的实际出射角。在一些实施例中，所述装置还包括成像屏，用于接收所述标准光源或所述待校准激光雷达发射的激光束以形成光斑，所述测量空间形成于所述成像屏上。在一些实施例中，所述装置还包括支架，用于调节所述相机阵列或所述相机阵列中单个相机的位置。本说明书的另一方面提供一种激光雷达校准方法。所述方法包括：获取测量空间的扫描点的像素坐标与出射角的标定关系；通过放置于载台上的待校准激光雷达发射激光束；通过相机阵列获取所述待校准激光雷达发射的激光束在所述测量空间的第一光斑成像；所述相机阵列包括分别覆盖所述测量空间的不同视场的一个或多个相机，每个相机用于获取对应视场内的图像；基于所述第一光斑成像在所述相机阵列的相应相机获取的图像中的像素坐标，以及所述标定关系，确定所述激光束的实际出射角。在一些实施例中，所述载台为多自由度旋转载台；所述获取测量空间的扫描点的像素坐标与出射角的标定关系，包括：将标准光源放置于所述载台上以替代所述待校准激光雷达；控制所述载台旋转，以通过所述相机阵列获取所述标准光源在所述测量空间中不同扫描点处的第二光斑成像，同时记录所述不同扫描点对应的所述载台的旋转角以作为所述标准光源的出射角；将所述不同扫描点处第二光斑成像在相应相机获得的图像中的像素坐标以及所述载台的旋转角的对应关系，作为所述测量空间的扫描点的像素坐标与出射角的标定关系。在一些实施例中，所述载台的旋转角包括方位角和俯仰角；当所述标准光源放置于所述载台上，且所述载台的方位角和俯仰角均为0时，所述标准光源的光束的方位角和俯仰角也为0；当所述待校准激光雷达放置于所述载台上时，所述载台的方位角和俯仰角均固定为0。在一些实施例中，所述基于所述第一光斑成像在相应相机获取的图像中的像素坐标，以及所述测量空间的扫描点的像素坐标与出射角的标定关系，确定所述激光束的实际出射角，包括：基于所述第一光斑成像在相应相机获得的图像中的像素坐标确定所述第一光斑成像所在的网格矩阵，所述网格矩阵的最小单位由彼此相邻的四个扫描点组成；将所述网格矩阵中的至少三个扫描点作为所述第一光斑成像的邻近扫描点；从所述标定关系中获取各邻近扫描点的像素坐标以及对应的出射角；基于各邻近扫描点的像素坐标、出射角以及所述第一光斑成像在相应相机获得的图像中的像素坐标确定所述激光束的实际出射角。在一些实施例中，第一邻近扫描点的像素坐标与出射角分别为(x1,y1)、(θx1,θy1)，第二邻近扫描点的像素坐标与出射角分别为(x2,y2)、(θx2,θy2)，第三邻近扫描点的像素坐标与出射角分别为(x3,y3)、(θx3,θy3)，所述第一光斑成像在相应相机获得的图像中的像素坐标为(x,y)，则所述激光束的实际出射角(θx,θy)为：附图说明本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：图1是根据本说明书的一些实施例所示的示例性激光雷达校准装置的示意图；图2是根据本说明书的一些实施例所示的示例性相机阵列的示意图；图3是根据本说明书的一些实施例所示的示例性载台的示意图；图4是根据本说明书的一些实施例所示的激光雷达校准方法的示例性流程图；图5是根据本说明书的一些实施例所示的示例性激光雷达校准方法的示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模组”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。虽然本说明书对根据本说明书的实施例的系统中的某些模块或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光雷达校准装置，所述装置包括：/n载台，用于承载待校准激光雷达；/n相机阵列，用于获取所述待校准激光雷达发射的激光束在测量空间中的第一光斑成像；其中，所述相机阵列包括分别覆盖所述测量空间的不同视场的一个或多个相机，每个相机用于获取对应视场内的图像；/n控制模块，用于基于所述第一光斑成像在相应相机获取的图像中的像素坐标，以及所述测量空间的扫描点的像素坐标与出射角的标定关系，确定所述激光束的实际出射角。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达校准装置，所述装置包括：
载台，用于承载待校准激光雷达；
相机阵列，用于获取所述待校准激光雷达发射的激光束在测量空间中的第一光斑成像；其中，所述相机阵列包括分别覆盖所述测量空间的不同视场的一个或多个相机，每个相机用于获取对应视场内的图像；
控制模块，用于基于所述第一光斑成像在相应相机获取的图像中的像素坐标，以及所述测量空间的扫描点的像素坐标与出射角的标定关系，确定所述激光束的实际出射角。


2.根据权利要求1所述的装置，所述载台包括多自由度旋转载台，所述标定关系通过以下方式获得：
将标准光源放置于所述载台上以替代所述待校准激光雷达；
控制所述载台旋转，以通过所述相机阵列获取所述标准光源在所述测量空间中不同扫描点处的第二光斑成像，同时记录所述不同扫描点对应的所述载台的旋转角以作为所述标准光源的出射角；
将所述不同扫描点处第二光斑成像在相应相机获得的图像中的像素坐标以及所述载台的旋转角的对应关系，作为所述测量空间的扫描点的像素坐标与出射角的标定关系。


3.根据权利要求2所述的装置，所述旋转角包括方位角和俯仰角；
当所述标准光源放置于所述载台上，且所述载台的方位角和俯仰角均为0时，所述标准光源的光束的方位角和俯仰角也为0；
当所述待校准激光雷达放置于所述载台上时，所述载台的方位角和俯仰角均固定为0。


4.根据权利要求2所述的装置，为了基于所述第一光斑成像在相应相机获取的图像中的像素坐标，以及所述测量空间的扫描点的像素坐标与出射角的标定关系，确定所述激光束的实际出射角，所述控制模块还用于：
基于所述第一光斑成像在相应相机获得的图像中的像素坐标确定所述第一光斑成像所在的网格矩阵，所述网格矩阵的最小单位由彼此相邻的四个扫描点组成；
将所述网格矩阵中的至少三个扫描点作为所述第一光斑成像的邻近扫描点；
从所述标定关系中获取各邻近扫描点的像素坐标以及对应的出射角；
基于各邻近扫描点的像素坐标、出射角以及所述第一光斑成像在相应相机获得的图像中的像素坐标确定所述激光束的实际出射角。


5.根据权利要求1所述的装置，还包括成像屏，用于接收标准光源或所述待校准激光雷达发射的激光束以形成光斑，所述测量空间形成于所述成像屏上。


6.一种激光雷达校准方法，所述方法包括：
获取测量空间的扫描点的像素坐标与出射角的标定关系；
通过放置于载台上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张泉，王超，孔令凯，
申请(专利权)人：北京航迹科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11