激光雷达参数标定装置及激光雷达制造方法及图纸

本公开涉及一种激光雷达参数标定装置及激光雷达，所述装置包括：待标定激光雷达、位移模块、控制模块，控制模块用于：控制激光雷达在第一次移动前及每次移动后进行测距，记录第一次移动前及每次移动后的传播时间及脉宽时间；确定各次移动后的传播时间与第一次移动前的传播时间之间的各个传播时间偏差、及各次移动后的脉宽时间与第一次移动前的脉宽时间之间的各个脉宽时间偏差；确定各个传播时间偏差及各个脉宽时间偏差之间的相关关系。本公开实施例的标定过程为全自动化，不需人工操作，效率较高且速度较快，并且确定各个传播时间偏差及各个脉宽时间偏差之间的相关关系，以进行待标定激光雷达的参数标定，具有较高的精度，且运算成本低。算成本低。算成本低。

【技术实现步骤摘要】
激光雷达参数标定装置及激光雷达


[0001]本公开涉及测量
，尤其涉及一种激光雷达参数标定装置及激光雷达。

技术介绍

[0002]目前激光雷达市场上，多数的产品是基于脉冲激光的TOF(传播时间)测距方案，激光雷达的测距精度/重复性是其最重要的指标之一，而与这一指标直接相关的就是激光雷达系统的计时精度。
[0003]然而，相关技术中计时精度通常较低，这严重制约了激光雷达的测距精度。

技术实现思路

[0004]根据本公开的一方面，提供了一种激光雷达参数标定装置，所述装置包括：
[0005]待标定激光雷达，包括发射单元、接收单元及处理单元，所述发射单元用于发射激光信号到标定目标以进行测距，所述接收单元用于接收所述标定目标的反射激光信号，所述处理单元用于记录从所述发射单元发射激光信号到所述接收单元接收到反射激光信号之间的传播时间，及所述反射激光信号的脉宽时间；
[0006]位移模块，设置有光学衰减片，所述光学衰减片包括多个衰减区域，各个衰减区域具有不同的透光率，所述位移模块用于控制所述光学衰减片移动，以改变所述发射单元和/或所述接收单元的透光率；
[0007]控制模块，连接于所述待标定激光雷达及所述位移模块，用于：
[0008]控制所述位移模块使得所述光学衰减片移动M次，并控制所述待标定激光雷达在第一次移动前及每次移动后进行测距，记录第一次移动前及每次移动后的传播时间及脉宽时间，其中，M为正整数；
[0009]确定各次移动后的传播时间与第一次移动前的传播时间之间的各个传播时间偏差、及各次移动后的脉宽时间与第一次移动前的脉宽时间之间的各个脉宽时间偏差；
[0010]确定各个传播时间偏差及各个脉宽时间偏差之间的相关关系，以进行待标定激光雷达的参数标定。
[0011]在一种可能的实施方式中，所述确定各个传播时间偏差及各个脉宽时间偏差之间的相关关系，以进行参数标定，包括：
[0012]对各个传播时间偏差及各个脉宽时间偏差进行三次样条曲线拟合，得到所述相关关系。
[0013]在一种可能的实施方式中，所述待标定激光雷达还用于：
[0014]在实际测距时，根据实际脉宽时间与第一次移动前的脉宽时间之差及所述相关关系确定目标传播时间偏差，并利用所述目标传播时间偏差对实际传播时间进行修正。
[0015]在一种可能的实施方式中，所述控制模块还用于：
[0016]以目标时间步长根据M个脉宽时间偏差获取从最小脉宽时间偏差到最大脉宽时间偏差的N个标准脉宽时间偏差；
[0017]根据所述N个标准脉宽时间偏差及所述相关关系获取N个时间偏差修正值；
[0018]其中，所述目标时间步长根据所述最大脉宽时间偏差、所述最小脉宽时间偏差及所述标准脉宽时间偏差的数目N确定。
[0019]在一种可能的实施方式中，在以目标时间步长根据M个脉宽时间偏差获取从最小脉宽时间偏差到最大脉宽时间偏差的N个标准脉宽时间偏差之前，所述控制模块还用于：
[0020]将M个脉宽时间偏差进行排序。
[0021]在一种可能的实施方式中，所述控制模块还用于：
[0022]在所述待标定激光雷达中存储所述N个标准脉宽时间偏差、所述N个时间偏差修正值、及各个标准脉宽时间偏差与各个时间偏差修正值之间的映射关系；
[0023]在所述待标定激光雷达中存储第一次移动前的脉宽时间。
[0024]在一种可能的实施方式中，所述待标定激光雷达还用于：
[0025]在实际测距时，确定实际脉宽时间与第一次移动前的脉宽时间的实际脉宽时间差；
[0026]确定所述实际脉宽时间差与所述N个标准脉宽时间偏差中最小脉宽时间偏差和/或最大脉宽时间偏差的大小关系；
[0027]根据所述大小关系、所述映射关系、所述最小脉宽时间偏差或所述最大脉宽时间偏差确定目标传播时间偏差；
[0028]利用所述目标传播时间偏差对实际传播时间进行修正。
[0029]在一种可能的实施方式中，所述根据所述大小关系、所述映射关系、所述最小脉宽时间偏差或所述最大脉宽时间偏差确定目标传播时间偏差，包括：
[0030]若所述实际脉宽时间差小于所述最小脉宽时间偏差，根据所述最小脉宽时间偏差及所述映射关系确定所述目标传播时间偏差。
[0031]在一种可能的实施方式中，所述根据所述大小关系、所述映射关系、所述最小脉宽时间偏差或所述最大脉宽时间偏差确定目标传播时间偏差，包括：
[0032]若所述实际脉宽时间差大于所述最大脉宽时间偏差，根据所述最大脉宽时间偏差及所述映射关系确定所述目标传播时间偏差。
[0033]在一种可能的实施方式中，所述根据所述大小关系、所述映射关系、所述最小脉宽时间偏差或所述最大脉宽时间偏差确定目标传播时间偏差，包括：
[0034]若所述实际脉宽时间差在所述最小脉宽时间偏差及所述最大脉宽时间偏差之间，根据所述N个标准脉宽时间偏差中与所述实际脉宽时间差的最接近值及所述映射关系确定所述目标传播时间偏差。
[0035]根据本公开的另一方面，提出了一种激光雷达，所述激光雷达中存储有传播时间偏差及脉宽时间偏差之间的相关关系、预设脉宽时间，所述激光雷达用于：
[0036]发射激光信号到待测目标，并接收所述待测目标的反射激光信号；
[0037]获取从发射所述激光信号到接收到所述反射激光信号之间的实际传播时间、所述反射激光信号的实际脉宽时间；
[0038]根据所述实际脉宽时间与所述预设脉宽时间之间的实际脉宽时间差及所述相关关系确定目标传播时间偏差，并利用所述目标传播时间偏差对实际传播时间进行修正；
[0039]根据修正后的实际传播时间确定目标距离。
[0040]在一种可能的实施方式中，所述激光雷达中还存储有N个标准脉宽时间偏差、N个时间偏差修正值、各个标准脉宽时间偏差与各个时间偏差修正值之间的映射关系，所述激光雷达还用于：确定所述实际脉宽时间差与所述N个标准脉宽时间偏差中最小标准脉宽时间偏差和/或最大标准脉宽时间偏差的大小关系；
[0041]根据所述大小关系、所述映射关系、所述最小脉宽时间偏差或所述最大脉宽时间偏差确定目标传播时间偏差；
[0042]利用所述目标传播时间偏差对所述实际传播时间进行修正。
[0043]在一种可能的实施方式中，所述根据所述大小关系、所述映射关系、所述最小脉宽时间偏差或所述最大脉宽时间偏差确定目标传播时间偏差，包括：
[0044]若所述实际脉宽时间差小于所述最小脉宽时间偏差，根据所述最小脉宽时间偏差及所述映射关系确定所述目标传播时间偏差。
[0045]在一种可能的实施方式中，所述根据所述大小关系、所述映射关系、所述最小脉宽时间偏差或所述最大脉宽时间偏差确定目标传播时间偏差，包括：
[0046]若所述实际脉宽时间差大于所述最大脉宽时间偏差，根据所述最大脉宽时间偏差及所述映射关系确定所述目标传播时间偏差。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达参数标定装置，其特征在于，所述装置包括：待标定激光雷达，包括发射单元、接收单元及处理单元，所述发射单元用于发射激光信号到标定目标以进行测距，所述接收单元用于接收所述标定目标的反射激光信号，所述处理单元用于记录从所述发射单元发射激光信号到所述接收单元接收到反射激光信号之间的传播时间，及所述反射激光信号的脉宽时间；位移模块，设置有光学衰减片，所述光学衰减片包括多个衰减区域，各个衰减区域具有不同的透光率，所述位移模块用于控制所述光学衰减片移动，以改变所述发射单元和/或所述接收单元的透光率；控制模块，连接于所述待标定激光雷达及所述位移模块，用于：控制所述位移模块使得所述光学衰减片移动M次，并控制所述待标定激光雷达在第一次移动前及每次移动后进行测距，记录第一次移动前及每次移动后的传播时间及脉宽时间，其中，M为正整数；确定各次移动后的传播时间与第一次移动前的传播时间之间的各个传播时间偏差、及各次移动后的脉宽时间与第一次移动前的脉宽时间之间的各个脉宽时间偏差；确定各个传播时间偏差及各个脉宽时间偏差之间的相关关系，以进行待标定激光雷达的参数标定。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述确定各个传播时间偏差及各个脉宽时间偏差之间的相关关系，以进行参数标定，包括：对各个传播时间偏差及各个脉宽时间偏差进行三次样条曲线拟合，得到所述相关关系。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述待标定激光雷达还用于：在实际测距时，根据实际脉宽时间与第一次移动前的脉宽时间之差及所述相关关系确定目标传播时间偏差，并利用所述目标传播时间偏差对实际传播时间进行修正。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制模块还用于：以目标时间步长根据M个脉宽时间偏差获取从最小脉宽时间偏差到最大脉宽时间偏差的N个标准脉宽时间偏差；根据所述N个标准脉宽时间偏差及所述相关关系获取N个时间偏差修正值；其中，所述目标时间步长根据所述最大脉宽时间偏差、所述最小脉宽时间偏差及所述标准脉宽时间偏差的数目N确定。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，在以目标时间步长根据M个脉宽时间偏差获取从最小脉宽时间偏差到最大脉宽时间偏差的N个标准脉宽时间偏差之前，所述控制模块还用于：将M个脉宽时间偏差进行排序。6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制模块还用于：在所述待标定激光雷达中存储所述N个标准脉宽时间偏差、所述N个时间偏差修正值、及各个标准脉宽时间偏差与各个时间偏差修正值之间的映射关系；在所述待标定激光雷达存储第一次移动前的脉宽时间。7.根据权利要求6任一项所述的装置，其特征在于，所述待标定激光雷达还用于：在实际测距时，确定实际脉宽时间与第一次移动前的脉宽时间的实际脉宽时间差；
确定所述实际脉宽时间差与所述N个标准脉宽时间偏差中最小脉宽时间偏差和/或最大脉宽时间偏差的大小关系；根据所述大小关系、所述映射关系、所述最小脉宽时间偏差或所述最大脉宽时间偏差确定目标传播时间偏差；利用所述目标传播时间偏差对实际传播时间进行修正。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪鹏，占顺宇，张正杰，王世玮，
申请(专利权)人：探维科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：