一种激光雷达的扫描方法、装置、计算机设备和存储介质制造方法及图纸

技术编号:31235332 阅读:18 留言:0更新日期:2021-12-08 10:16
本发明专利技术公开了一种激光雷达的扫描方法、装置、计算机设备和存储介质。该方法包括:根据预设的空间分辨率,计算扫描角步进的初始值,并根据扫描角步进的初始值进行激光雷达正扫描;获取激光雷达正扫描过程中扫描到的待处理物体的点云数据和距离,并根据待处理物体的点云数据和距离,计算扫描角步进的更新值;根据扫描角步进的更新值,进行激光雷达逆扫描。使用本发明专利技术的技术方案,可以实现减少激光雷达的采样不均,提高激光雷达的扫描精度。提高激光雷达的扫描精度。提高激光雷达的扫描精度。

【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达的扫描方法、装置、计算机设备和存储介质


[0001]本专利技术实施例涉及激光雷达
,尤其涉及一种激光雷达的扫描方法、装置、计算机设备和存储介质。

技术介绍

[0002]激光雷达的角分辨率表示两个相邻测距点的角度步进,传统的激光雷达在扫描过程中,角分辨率是固定的。图1a提供了一种激光雷达采样结果示意图,如图1a所示,从中心发出的射线为激光雷达发射的激光束,由于距离激光雷达的远近不同,左侧横线物体S2被激光雷达扫描的相邻采样点的空间分辨率η2,相较右侧横线物体S1的空间分辨率η1要低。
[0003]因此,传统的激光雷达固定角分辨率的扫描方法,易造成采样不均,从而导致扫描图中距离较远的物体的空间分辨率下降。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种激光雷达的扫描方法、装置、计算机设备和存储介质,以实现减少激光雷达的采样不均,提高激光雷达的扫描精度。
[0005]第一方面,本专利技术实施例提供了一种激光雷达的扫描方法,该方法包括:
[0006]根据预设的空间分辨率,计算扫描角步进的初始值,并根据扫描角步进的初始值进行激光雷达正扫描;
[0007]获取激光雷达正扫描过程中扫描到的待处理物体的点云数据和距离,并根据待处理物体的点云数据和距离,计算扫描角步进的更新值;
[0008]根据扫描角步进的更新值,进行激光雷达逆扫描。
[0009]第二方面,本专利技术实施例还提供了一种激光雷达的扫描装置,该装置包括:
[0010]激光雷达正扫描模块,用于根据预设的空间分辨率,计算扫描角步进的初始值,并根据扫描角步进的初始值进行激光雷达正扫描;
[0011]扫描角步进更新值计算模块,用于获取激光雷达正扫描过程中扫描到的待处理物体的点云数据和距离,并根据待处理物体的点云数据和距离,计算扫描角步进的更新值;
[0012]激光雷达逆扫描模块,用于根据扫描角步进的更新值,进行激光雷达逆扫描。
[0013]第三方面,本专利技术实施例还提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如本专利技术实施例中任一所述的激光雷达的扫描方法。
[0014]第四方面,本专利技术实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如本专利技术实施例中任一所述的激光雷达的扫描方法。
[0015]本专利技术实施例通过根据预设的空间分辨率计算扫描角步进的初始值,在激光雷达正扫描时,将扫描角步进设置为初始值,并采集待处理物体的点云数据和距离,根据待处理物体的点云数据和距离计算扫描角步进的更新值,根据扫描角步进的更新值,进行激光雷
达逆扫描。解决了传统的激光雷达固定角分辨率的扫描方法,易造成采样不均,从而导致扫描图中距离较远的物体的空间分辨率下降的问题,实现了减少激光雷达采样不均的效果,提高了激光雷达的扫描精度。
附图说明
[0016]图1a是本专利技术
技术介绍
中的一种激光雷达采样结果示意图;
[0017]图1b是本专利技术实施例一中的一种激光雷达的扫描方法的流程图;
[0018]图2是本专利技术实施例二中的一种激光雷达的扫描方法的流程图;
[0019]图3是本专利技术实施例三中的一种激光雷达的扫描装置的结构示意图;
[0020]图4是本专利技术实施例四中的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术,而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0022]实施例一
[0023]图1b是本专利技术实施例一提供的一种激光雷达的扫描方法的流程图,本实施例可适用于激光雷达扫描物体时,保持扫描物体空间分辨率精度的情况,该方法可以由激光雷达的扫描装置来执行,该装置可以由软件和/或硬件来实现,并一般集成在计算机设备中,与激光雷达配合使用。
[0024]如图1b所示,本专利技术实施例的技术方案,具体包括如下步骤:
[0025]S110、根据预设的空间分辨率,计算扫描角步进的初始值,并根据扫描角步进的初始值进行激光雷达正扫描。
[0026]其中,预设的空间分辨率为激光雷达的扫描图像中被扫描物体的期望空间分辨率,空间分辨率又可以分为水平空间分辨率和垂直空间分辨率。若激光雷达的扫描过程中扫描角步进固定,则对于预设扫描距离处的被扫描物体,其在扫描图像中的分辨率满足期望空间分辨率时,对于距离远于预设扫描距离的被扫描物体,其在扫描图像中的分辨率将小于期望空间分辨率,造成扫描图像的采样不均。
[0027]扫描角步进是指两个相邻测距点之间的夹角,又可以分为水平角步进和垂直角步进。可选的,激光雷达的垂直角步进是固定的,可以通过调整水平角步进,改变扫描图像的水平空间分辨率。
[0028]扫描角步进的初始值与预设的空间分辨率相匹配,在确定预设的期望空间分辨率之后,即可计算扫描角步进的初始值,并将扫描角步进的初始值用于一个扫描周期内的激光雷达的正扫描。
[0029]可选的,激光雷达可以与长臂支架相连接,长臂支架安装在云台上,驱动电机可以带动云台在水平方向上旋转,安装在长臂支架上的激光雷达可以进行垂直方向的扫描,并随安装在云台上的长臂支架在水平方向上旋转。在本专利技术实施例中,激光雷达的一个扫描周期可以分为正扫描和逆扫描,同一个被扫描物体,在一个扫描周期内,会在正扫描过程和逆扫描过程被扫描两次。
[0030]在本专利技术实施例中,根据预设的空间分辨率确定扫描角步进的初始值,用于激光雷达正扫描,可以在获取被扫描物体数据的同时,避免造成数据冗余。
[0031]S120、获取激光雷达正扫描过程中扫描到的待处理物体的点云数据和距离,并根据待处理物体的点云数据和距离,计算扫描角步进的更新值。
[0032]待处理物体是激光雷达正扫描过程中的被扫描物体,待处理物体的点云数据用于对待处理物体进行表面检测,待处理物体的距离是指待处理物体与激光雷达之间的距离。
[0033]在本专利技术实施例中,根据激光雷达正扫描过程中扫描到的各待处理物体的点云数据和距离,可以确定各待处理物体的扫描角步进的更新值。
[0034]S130、根据扫描角步进的更新值,进行激光雷达逆扫描。
[0035]可选的,根据扫描角步进的更新值,进行激光雷达逆扫描,可以包括:在激光雷达逆扫描过程中,到达待处理物体的旋转角度时,将扫描角步进切换至更新值。
[0036]在本专利技术实施例中,在一个扫描周期内的正扫描过程中采集待处理物体的点云数据和距离,并确定待处理物体的扫描角步进更新值。在同一个扫描周期内的逆扫描过程中,可以设置一个较大的数值,作为扫描角步进的逆扫描过程的初始值,到达待处理物体的旋转角度时,将扫描角步进调整为待处理物体对应的更新值,这样设置可以提高扫描效率。也可以本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达的扫描方法,其特征在于,包括:根据预设的空间分辨率,计算扫描角步进的初始值,并根据扫描角步进的初始值进行激光雷达正扫描;获取激光雷达正扫描过程中扫描到的待处理物体的点云数据和距离,并根据待处理物体的点云数据和距离,计算扫描角步进的更新值;根据扫描角步进的更新值,进行激光雷达逆扫描。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据预设的空间分辨率,计算扫描角步进的初始值,包括:获取预设的空间分辨率和扫描距离,将预设的空间分辨率和扫描距离的比值,作为扫描角步进的初始值。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据待处理物体的点云数据和距离,计算扫描角步进的更新值,包括:根据待处理物体的点云数据,计算待处理物体的表面密度;根据待处理物体的表面密度,计算待处理物体的水平空间分辨率,并根据水平空间分辨率,计算得到待处理物体与激光束之间的夹角;若待处理物体与激光束之间的夹角满足角度阈值条件,则根据预设的空间分辨率和待处理物体的距离,计算扫描角步进的更新值。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,根据待处理物体的点云数据,计算待处理物体的表面密度,包括:根据待处理物体的距离、垂直扫描角度和激光雷达旋转角度,计算得到各扫描点的点云坐标;通过以下公式,计算各扫描点的密度估计值;其中,(x,y,z)为扫描点的点云坐标,ρ(x,y,z)为扫描点的密度估计值,N为与扫描点匹配的数据点的数量,h为高斯核宽度,(x
n
,y
n
,z
n
)为与扫描点匹配的数据点的点云坐标;将各扫描点的密度估计值的最大值,作为待处理物体的表面密度。5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,根据待处理物体的表面密度,计算待处理物体的水平空间分辨率,包括:通过以下公式,计算待处理物体的水平空间分辨率:其中,ε为待处理物体的水平空间分辨率,ρ为...

【专利技术属性】
技术研发人员:李树青林靖宇邢鑫龙刘清榕
申请(专利权)人:山东柳工叉车有限公司广西柳工机械股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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