激光雷达点云质量评估方法、系统及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及激光雷达技术领域，具体提供一种激光雷达点云质量评估方法、系统及装置，旨在解决现有点云质量评估方法受外界其它物体的影响较大导致评估结果精度较低的问题。为此目的，本发明专利技术的激光雷达包括激光发射器、激光探测器、靶标和壳体，激光发射器、激光探测器和靶标均设置于壳体内部，靶标用于接收激光发射器发射的激光束且反射激光束到激光探测器。器发射的激光束且反射激光束到激光探测器。器发射的激光束且反射激光束到激光探测器。

【技术实现步骤摘要】
激光雷达点云质量评估方法、系统及装置


[0001]本专利技术涉及激光雷达
，具体提供一种激光雷达点云质量评估方法、系统及装置。

技术介绍

[0002]激光雷达传感器是一种重要的传感器，在自动驾驶、勘探等领域正发挥着越来越重要的作用。激光雷达的点云质量关系到激光雷达的安全性，对自动驾驶至关重要。目前针对激光雷达的点云质量评估方法，有一部分是在距离激光雷达外部的一定距离处放置靶标，通过靶标的位置信息和距离信息衡量激光雷达的点云质量，这种点云质量评估方法受外界其它物体的影响较大，导致评估结果精度较低。
[0003]相应地，本领域需要一种新的激光雷达点云质量评估方案来解决上述问题。

技术实现思路

[0004]为了克服上述缺陷，提出了本专利技术，以提供解决或至少部分地解决现有点云质量评估方法受外界其它物体的影响较大导致评估结果精度较低的技术问题。本专利技术提供了一种激光雷达点云质量评估方法、系统及装置。
[0005]在第一方面，本专利技术提供一种激光雷达，所述激光雷达包括激光发射器、激光探测器、靶标和壳体，所述激光发射器、激光探测器和靶标均设置于所述壳体内部，所述靶标用于接收所述激光发射器发射的激光束且反射所述激光束到激光探测器。
[0006]在一个实施方式中，所述壳体上设置有镜面，所述靶标表面的反射率大于所述激光雷达内部其他部件的反射率。
[0007]在一个实施方式中，所述靶标设置在所述激光雷达的视场角边缘，且设置在所述壳体内壁预设位置上。
[0008]在第二方面，本专利技术提供一种激光雷达点云质量评估方法，包括下述步骤：基于所述激光发射器的坐标信息、激光发射器发射激光束的时间与激光探测器接收靶标反射的激光束的时间的差值以及靶标表面的反射率确定评估参数；基于所述激光探测器接收的靶标反射的激光束确定点云数量；将所述评估参数和点云数量分别与预设评估参数和预设点云数量进行对比，得到评估结果。
[0009]在一个实施方式中，所述评估参数包括靶标相对激光发射器的距离、靶标的坐标信息和靶标对激光束的反射率；基于所述激光发射器的坐标信息、激光发射器发射激光束的时间与激光探测器接收靶标反射的激光束的时间的差值以及靶标表面的反射率确定评估参数包括：基于所述激光发射器发射激光束的时间与激光探测器接收激光束的时间的差值确定靶标相对激光发射器的距离；基于所述激光发射器的坐标信息和靶标相对激光发射器的距离确定靶标的坐标信息；基于所述靶标相对激光发射器的距离、靶标表面的反射率、激光发射器的发射功率、激光束的入射角度、激光发射器的传输率、大气传输率以及激光探测器的接收机孔径确定靶标对激光束的反射率，所述靶标对激光束的反射率计算公式如
下：
[0010][0011]其中，P
R
为靶标对激光束的反射率，P
E
为激光发射器的发射功率，p为靶标表面的反射率，α为激光束的入射角度，K1为激光发射器的传输率，K2为大气传输率，D
R
为激光探测器的接收机孔径，R为靶标相对激光发射器的距离。
[0012]在第三方面，提供一种激光雷达点云质量评估系统，应用于激光雷达，所述评估系统包括：获取模块，被配置为基于激光发射器的坐标信息、激光发射器发射激光束的时间与激光探测器接收靶标反射的激光束的时间的差值以及靶标表面的反射率确定评估参数；确定模块，被配置为基于所述激光探测器接收的靶标反射的激光束确定点云数量；评估模块，被配置为将所述评估参数和点云数量分别与预设评估参数和预设点云数量进行对比，得到评估结果。
[0013]在一个实施方式中，所述评估参数包括靶标相对激光发射器的距离、靶标的坐标信息和靶标对激光束的反射率；所述获取模块包括：距离确定模块，被配置为基于所述激光发射器发射激光束的时间与激光探测器接收激光束的时间的差值确定靶标相对激光发射器的距离；坐标确定模块，被配置为基于所述激光发射器的坐标信息和靶标相对激光发射器的距离确定靶标的坐标信息；反射率确定模块，被配置为基于所述靶标相对激光发射器的距离、靶标表面的反射率、激光发射器的发射功率、激光束的入射角度、激光发射器的传输率、大气传输率以及激光探测器的接收机孔径确定靶标对激光束的反射率，所述靶标对激光束的反射率计算公式如下：
[0014][0015]其中，P
R
为靶标对激光束的反射率，P
E
为激光发射器的发射功率，p为靶标表面的反射率，α为激光束的入射角度，K1为激光发射器的传输率，K2为大气传输率，D
R
为激光探测器的接收机孔径，R为靶标相对激光发射器的距离。
[0016]在第四方面，提供一种车辆，包括上述所述的激光雷达和激光雷达点云质量评估系统。
[0017]在第五方面，提供一种基于激光雷达对车辆外部物体定位方法，所述定位方法包括下述步骤：使用前述激光雷达点云质量评估方法评估激光雷达的点云质量；使用所述激光雷达对所述车辆外部物体进行扫描；在所述激光雷达的点云质量符合预设条件情况下，基于所述激光发射器的坐标信息、激光发射器发射激光束的时间与激光探测器接收所述车辆外部物体反射的激光束的时间的差值确定车辆外部物体的坐标信息，以对所述车辆外部物体进行位置定位。
[0018]在第六方面，提供一种车辆，所述车辆包括前述的激光雷达、前述的激光雷达点云质量评估系统以及定位系统；所述激光雷达点云质量评估系统被配置为评估激光雷达的点云质量；所述激光雷达被配置为对所述车辆外部物体进行扫描；所述定位系统被配置为在所述激光雷达的点云质量符合预设条件的情况下，基于所述激光发射器的坐标信息、激光发射器发射激光束的时间与激光探测器接收车辆外部物体反射的激光束的时间差值确定车辆外部物体的坐标信息，以对所述车辆外部物体进行位置定位。
[0019]在第七方面，提供一种控制装置，该控制装置包括处理器和存储装置，所述存储装
置适于存储多条程序代码，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行前述任一项所述的激光雷达点云质量评估方法；或执行前述的基于激光雷达对车辆外部物体定位方法。
[0020]在第八方面，提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质其中存储有多条程序代码，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行前述任一项所述的激光雷达点云质量评估方法；或执行前述的基于激光雷达对车辆外部物体定位方法。
[0021]方案1.一种激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括激光发射器、激光探测器、靶标和壳体，所述激光发射器、激光探测器和靶标均设置于所述壳体内部，所述靶标用于接收所述激光发射器发射的激光束且反射所述激光束到激光探测器。
[0022]方案2.根据方案1所述的激光雷达，其特征在于，所述壳体上设置有镜面，所述靶标表面的反射率大于所述激光雷达内部其他部件的反射率。
[0023]方案3.根据方案1所述的激光雷达，其特征在于，所述靶标设置在所述激光雷达的视场角边缘，且设置在所述壳体内壁预设位置上。
[0024]方案4.一种激光雷达本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括激光发射器、激光探测器、靶标和壳体，所述激光发射器、激光探测器和靶标均设置于所述壳体内部，所述靶标用于接收所述激光发射器发射的激光束且反射所述激光束到激光探测器。2.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述壳体上设置有镜面，所述靶标表面的反射率大于所述激光雷达内部其他部件的反射率。3.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述靶标设置在所述激光雷达的视场角边缘，且设置在所述壳体内壁预设位置上。4.一种激光雷达点云质量评估方法，其特征在于，所述激光雷达为权利要求1
‑
3任意一项所述的激光雷达，所述评估方法包括下述步骤：基于所述激光发射器的坐标信息、激光发射器发射激光束的时间与激光探测器接收靶标反射的激光束的时间的差值以及靶标表面的反射率确定评估参数；基于所述激光探测器接收的靶标反射的激光束确定点云数量；将所述评估参数和点云数量分别与预设评估参数和预设点云数量进行对比，得到评估结果。5.根据权利要求4所述的激光雷达点云质量评估方法，其特征在于，所述评估参数包括靶标相对激光发射器的距离、靶标的坐标信息和靶标对激光束的反射率；基于所述激光发射器的坐标信息、激光发射器发射激光束的时间与激光探测器接收靶标反射的激光束的时间的差值以及靶标表面的反射率确定评估参数包括：基于所述激光发射器发射激光束的时间与激光探测器接收激光束的时间的差值确定靶标相对激光发射器的距离；基于所述激光发射器的坐标信息和靶标相对激光发射器的距离确定靶标的坐标信息；基于所述靶标相对激光发射器的距离、靶标表面的反射率、激光发射器的发射功率、激光束的入射角度、激光发射器的传输率、大气传输率以及激光探测器的接收机孔径确定靶标对激光束的反射率，所述靶标对激光束的反射率计算公式如下：其中，P
R
为靶标对激光束的反射率，P
E
为激光发射器的发射功率，p为靶标表面的反射率，α为激光束的入射角度，K1为激光发射器的传输率，K2为大气传输率，D
R
为激光探测器的接收机孔径，R为靶标相对激光发射器的距离。6.一种激光雷达点云质量评估系统，应用于权利要求1
‑
3任意一项所述的激光雷达，其特征在于，所述评估系统包括：获取模块，被配置为基于激光发射器的坐标信息、激光发射器发射激光束的时间与激光探测器接收靶标反射的激光束的时间的差值以及靶标表面的反射率确定评估参数；确定模块，被配置为基于所述激光探测器接收的靶标反射的激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓勇章，高祥龙，荣豪，周富元，肖智涛，
申请(专利权)人：蔚来汽车科技安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：