一种可控标准化车载激光雷达点云数据采集系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种可控标准化车载激光雷达点云数据采集系统，该系统包括可移动三自由度激光雷达承载单元、可移动两自由度目标板承载单元、测试控制及数据采集单元以及数据库，所述的可移动三自由度激光雷达承载单元和可移动两自由度目标板承载单元的中心线相互对准，所述的可移动三自由度激光雷达承载单元和可移动两自由度目标板承载单元与测试控制及数据采集单元均通过光纤连接，所述的数据库与测试控制及数据采集单元连接，以存储采集的标准可控环境下的激光雷达点云数据。与现有技术相比，本发明专利技术具有采集标准可控环境下的激光雷达点云数据以分析激光雷达测距和强度值的分布特性以及有助于激光雷达的选型、布置方案研究和点云仿真建模等优点。和点云仿真建模等优点。和点云仿真建模等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种可控标准化车载激光雷达点云数据采集系统及方法


[0001]本专利技术涉及激光雷达点云数据采集
，尤其是涉及一种可控标准化车载激光雷达点云数据采集系统及方法。

技术介绍

[0002]随着自动驾驶技术的发展，激光雷达作为兼顾测距精确性、检测范围广、分辨率高等优势的新一代智能传感器设备，将从数据根源极大地促进自动驾驶汽车的发展与应用。
[0003]在采用激光雷达作为感知传感器的时候，一方面，感知算法的设计需要大量的良好标注的数据集作为训练输入，另一方面，自动驾驶感知算法的测试过程目前多采用离线数据及或者实车路测的方式，耗时耗力，而仿真测试手段越来越受到业内的认可，但是仿真的一致性目前尚无法满足需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可控标准化车载激光雷达点云数据采集系统及方法。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006]一种可控标准化车载激光雷达点云数据采集系统，该系统包括可移动三自由度激光雷达承载单元、可移动两自由度目标板承载单元、测试控制及数据采集单元以及数据库，所述的可移动三自由度激光雷达承载单元和可移动两自由度目标板承载单元的中心线相互对准，所述的可移动三自由度激光雷达承载单元和可移动两自由度目标板承载单元与测试控制及数据采集单元均通过光纤连接，所述的数据库与测试控制及数据采集单元连接，以存储采集的标准可控环境下的激光雷达点云数据。
[0007]所述的可移动两自由度目标板承载单元包括自下而上设置的第一可移动底盘(8)、水平调节滑轨模组(5)、目标板(2)、移动承载台(4)、旋转台模组(3)、目标板(2)以及用以遮盖目标板(2)移动承载台(4)、旋转台模组(3)和目标板(2)的第一遮光罩(1)，用以承载和调节目标板(2)。
[0008]所述的可移动三自由度激光雷达承载单元包括自下而上设置的第二可移动底盘(17)、水平调节台(13)、升降台(12)和智能云台(11)以及用以包裹测试设备的第二遮光罩(10)，用以承载和调节激光雷达。
[0009]所述的测试控制及数据采集单元的激光雷达统计测试数采上位机界面上设有升降台调节功能、目标板角度调节功能、智能云台角度调节功能以及点云实时显示界面，用以采集和显示数据以及控制可移动三自由度激光雷达承载单元和可移动两自由度目标板承载单元。
[0010]该系统还包括分别设置在可移动三自由度激光雷达承载单元、可移动两自由度目标板承载单元以及测试控制及数据采集单元的电源。
[0011]一种应用如所述可控标准化车载激光雷达点云数据采集系统的方法，该方法包括
以下步骤：
[0012]步骤1：系统布置，将可移动三自由度激光雷达承载单元以及可移动两自由度目标板承载单元移动到测试场两端；
[0013]步骤2：系统上电，采用220V的供电对可移动三自由度激光雷达承载单元、可移动两自由度目标板承载单元以及测试控制及数据采集单元上电；
[0014]步骤3：系统初始化，对系统的各执行部件进行初始化，且使得测试控制及数据采集单元的点云实时显示界面正常显示采集的激光雷达点云数据；
[0015]步骤4：数据试采确认，点击测试数采上位机的开始按钮，进行不少于1分钟的数据录制，并查看录制的数据是否正确，若否，则检查激光雷达的供电以及数据链接，若是，则执行步骤5；
[0016]步骤5：实验条件记录，在实验手册上记录当天的实验条件；
[0017]步骤6：实现项目列表生成，根据实验需求梳理列写需要进行测试的各种位姿条件；
[0018]步骤7：进行标准数据采集；
[0019]步骤8：判断是否完成所有实验项目，若否，则返回步骤7，完成下一实验项目，若是，则执行步骤9；
[0020]步骤9：整理存储数据，完成所有实验项目后，将实验数据保存在数据库中事先设定的目录中，并及时整理确认，以保证实验数据的可靠存储及备份；
[0021]步骤10：系统断电，对可移动三自由度激光雷达承载单元、可移动两自由度目标板承载单元以及测试控制及数据采集单元进行断电；
[0022]步骤11：将物料整理后归库，将实验用到的全站仪及其部件、线缆、目标板(2)、激光雷达及其他辅助物料整理后移动到库房；
[0023]步骤12：设备归库，将可移动三自由度激光雷达承载单元、可移动两自由度目标板承载单元以及测试控制及数据采集单元移动至库房。
[0024]所述的步骤3中，系统的执行部件包括可移动三自由度激光雷达承载单元的升降台(12)和智能云台(11)以及可移动两自由度目标板承载单元的水平调节滑轨模组(5)和旋转台模组(3)。
[0025]所述的步骤5中，实验条件包括实验开展人员、天气情况、实验地点、实验时间、被测激光雷达型号以及目标板(2)的材质。
[0026]所述的步骤6中，位姿条件包括激光雷达光束射向目标板(2)的入射角度以及距离。
[0027]所述的步骤7中，标准数据采集的过程具体包括以下步骤：
[0028]步骤701：固定可移动三自由度激光雷达承载单元；
[0029]步骤702：将可移动三自由度激光雷达承载单元的水平调节台(13)调平；
[0030]步骤703：调节可移动三自由度激光雷达承载单元的升降台(12)高度；
[0031]步骤704：移动可移动两自由度目标板承载单元至实验距离，并采用全站仪调节可移动两自由度目标板承载单元与可移动三自由度激光雷达承载单元对准；
[0032]步骤705：采用测试控制及数据采集单元的上位机将目标板(2)的角度调节到实验方位，实验方位包括入射角度和目标板(2)到激光雷达的距离，输入数据录制时间并点击开
始，直至数据录制时间达到1分钟以上。
[0033]与现有技术相比，本专利技术具有以如下有益效果：
[0034]本专利技术面向仿真测试需要的高一致性激光雷达点云仿真模型建模，能够采集标准可控环境下的激光雷达点云数据，以分析激光雷达测距和强度值的分布特性，进而有助于激光雷达的选型、布置方案研究以及点云仿真建模。
附图说明
[0035]图1为本专利技术的系统结构示意图。
[0036]图2为可移动两自由度目标板承载单元的结构示意图。
[0037]图3为可移动三自由度激光雷达承载单元的结构示意图。
[0038]图4为测试控制及数据采集单元的激光雷达统计测试数采上位机界面图。
[0039]图5为本专利技术的方法流程图。
[0040]图6为标准数据采集的流程图。
[0041]附图标记：1、第一遮光罩，2、目标板，3、旋转台模组，4、目标板移动承载台，5、水平调节滑轨模组，6、水平尺，7、调节螺母，8、第一可移动底盘，9、第一对准标，10、第二遮光罩，11、智能云台，12、升降台、13、水平调节台，14、水平尺，15、调节螺母，16、第二对准标，17、第二可移动底盘。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可控标准化车载激光雷达点云数据采集系统，其特征在于，该系统包括可移动三自由度激光雷达承载单元、可移动两自由度目标板承载单元、测试控制及数据采集单元以及数据库，所述的可移动三自由度激光雷达承载单元和可移动两自由度目标板承载单元的中心线相互对准，所述的可移动三自由度激光雷达承载单元和可移动两自由度目标板承载单元与测试控制及数据采集单元均通过光纤连接，所述的数据库与测试控制及数据采集单元连接，以存储采集的标准可控环境下的激光雷达点云数据。2.根据权利要求1所述的一种可控标准化车载激光雷达点云数据采集系统，其特征在于，所述的可移动两自由度目标板承载单元包括自下而上设置的第一可移动底盘(8)、水平调节滑轨模组(5)、目标板(2)、移动承载台(4)、旋转台模组(3)、目标板(2)以及用以遮盖目标板(2)移动承载台(4)、旋转台模组(3)和目标板(2)的第一遮光罩(1)，用以承载和调节目标板(2)。3.根据权利要求1所述的一种可控标准化车载激光雷达点云数据采集系统，其特征在于，所述的可移动三自由度激光雷达承载单元包括自下而上设置的第二可移动底盘(17)、水平调节台(13)、升降台(12)和智能云台(11)以及用以包裹测试设备的第二遮光罩(10)，用以承载和调节激光雷达。4.根据权利要求1所述的一种可控标准化车载激光雷达点云数据采集系统，其特征在于，所述的测试控制及数据采集单元的激光雷达统计测试数采上位机界面上设有升降台调节功能、目标板角度调节功能、智能云台角度调节功能以及点云实时显示界面，用以采集和显示数据以及控制可移动三自由度激光雷达承载单元和可移动两自由度目标板承载单元。5.根据权利要求1所述的一种可控标准化车载激光雷达点云数据采集系统，其特征在于，该系统还包括分别设置在可移动三自由度激光雷达承载单元、可移动两自由度目标板承载单元以及测试控制及数据采集单元的电源。6.一种应用如权利要求1～5任一项所述可控标准化车载激光雷达点云数据采集系统的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1：系统布置，将可移动三自由度激光雷达承载单元以及可移动两自由度目标板承载单元移动到测试场两端；步骤2：系统上电，采用220V的供电对可移动三自由度激光雷达承载单元、可移动两自由度目标板承载单元以及测试控制及数据采集单元上电；步骤3：系统初始化，对系统的各执行部件进行初始化，且使得测试控制及数据采集单元的点云实时显示界面正常显示采集的激光雷达...

【专利技术属性】
技术研发人员：代堃鹏，秦文刚，殷承良，李波，杨小可，
申请(专利权)人：上海智能网联汽车技术中心有限公司，
类型：发明
国别省市：