一种激光畸变去除方法、装置、系统及可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种激光畸变去除方法、装置、系统及可读存储介质。其中，所述方法包括：基于惯性测量装置确认机器人当前是否处于倾斜状态；在所述机器人处于倾斜状态的情况下，计算所述机器人的错误激光投影的水平距离；基于所述错误激光投影的水平距离，利用最小二乘法筛选出错误激光数据的范围，作为错误投影激光并予以过滤。本发明专利技术所提供的方法，能够实现实时或定时获取到机器人的姿态，并在其处于倾斜状态时，根据所计算得出的错误激光投影的水平距离，通过最小二乘法滤除错误的目标位置，即过滤掉错误投影激光，从而能够使机器人在行进过程中避免将不平整地面视为障碍物，导致导航失败的情况，提高机器人在导航中定位的精度和导航规划的能力。和导航规划的能力。和导航规划的能力。

【技术实现步骤摘要】
一种激光畸变去除方法、装置、系统及可读存储介质


[0001]本专利技术涉及激光
，更具体地说，涉及一种激光畸变去除方法、装置、系统及可读存储介质。

技术介绍

[0002]激光雷达传感器由于其具有测距准，范围广的特点被广泛被应用于机器人各个领域，比如机器人的建图，定位与导航领域。
[0003]根据激光雷达传感器的视野的不同，又可以分成2D激光雷达和3D激光雷达。其中，2D激光雷达传感器被广泛应用与室内机器人的建图，定位与导航，与3D激光雷达传感器相比，2D激光雷达传感器没有高度信息，只是给检测到的物体设置一2D坐标映射，主要用于创建二维地图和识别障碍物。
[0004]然而当其应用于小型机器人且安装位置较低时，此时机器人姿态易受环境的影响，当机器人通过地毯、斜坡、具有特殊装饰面的地砖等等带有高度的地面时，机器人机身容易产生倾斜，激光雷达传感器容易受到机身倾斜的影响，导致激光投影到近地面且近地面的位置处被错误的识别为障碍物，严重影响机器人在导航中定位的精度和导航规划。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种激光畸变去除方法，包括：
[0006]基于惯性测量装置确认机器人当前是否处于倾斜状态；
[0007]在所述机器人处于倾斜状态的情况下，计算所述机器人的错误激光投影的水平距离；
[0008]基于所述错误激光投影的水平距离，利用最小二乘法筛选出错误激光数据的范围，作为错误投影激光并予以过滤。
[0009]优选地，所述基于惯性测量装置确认机器人当前倾斜状态，包括：
[0010]基于所述惯性测量装置获取所述机器人的当前位姿数据；其中，所述当前位姿数据包括俯仰角；其中所述俯仰角为所述惯性测量装置的俯仰角；
[0011]判断所述俯仰角是否大于预设的角度阈值；
[0012]若是，则判定所述机器人处于倾斜状态。
[0013]优选地，所述当前位姿数据还包括所述惯性测量装置距离地面的垂直高度；
[0014]所述计算所述机器人的错误激光投影的水平距离，包括：
[0015]根据所述垂直高度和所述俯仰角，计算得出所述错误激光投影的水平距离。
[0016]优选地，所述错误激光投影的水平距离利用如下公式进行计算：
[0017][0018]其中，L为所述错误激光投影的水平距离，H为所述垂直高度，θ为所述俯仰角。
[0019]优选地，所述基于所述错误激光投影的水平距离，利用最小二乘法筛选出错误激
光数据的范围，包括：
[0020]基于所述错误激光投影的水平距离，获取所述机器人前进方向的基于极坐标系的多个实际位置点；
[0021]利用最小二乘法筛选出所述实际位置点中的错误的点作为错误激光投影的数据所在的位置。
[0022]优选地，所述基于所述错误激光投影的水平距离，获取所述机器人前进方向的基于极坐标系的多个实际位置点，包括：
[0023]基于所述极坐标系，在所述机器人前进方向长度为L的矩形区域内获取多个所述实际位置点。
[0024]优选地，所述利用最小二乘法筛选出所述实际位置点中的错误的点作为错误激光投影的数据所在的位置，包括：
[0025]利用最小二乘法，计算直线方程，获得理论值；
[0026]将所述实际位置点带入所述直线方程，得到实际值；
[0027]判断所述实际值与所述理论值的差值是否小于预设的比较阈值；
[0028]若是，则判定所述实际值对应的所述实际位置点为错误的点，并将其作为所述错误的目标位置。
[0029]此外，为解决上述问题，本申请还提供一种激光畸变去除装置，包括：
[0030]确认模块，用于基于惯性测量装置确认机器人当前是否处于倾斜状态；
[0031]计算模块，用于在所述机器人处于倾斜状态的情况下，计算所述机器人的错误激光投影的水平距离；
[0032]过滤模块，用于基于所述错误激光投影的水平距离，利用最小二乘法筛选出错误激光数据的范围，作为错误投影激光并予以过滤。
[0033]此外，为解决上述问题，本申请还提供一种激光畸变去除系统，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储激光畸变去除程序，所述处理器运行所述激光畸变去除程序以使所述激光畸变去除系统执行如上述所述的激光畸变去除方法。
[0034]此外，为解决上述问题，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有激光畸变去除程序，所述激光畸变去除程序被处理器执行时实现如上述所述的激光畸变去除方法。
[0035]本专利技术提供一种激光畸变去除方法、装置、系统及可读存储介质，其中，所述激光畸变去除方法包括：基于惯性测量装置确认机器人当前是否处于倾斜状态；在所述机器人处于倾斜状态的情况下，计算所述机器人的错误激光投影的水平距离；基于所述错误激光投影的水平距离，利用最小二乘法筛选出错误激光数据的范围，作为错误投影激光并予以过滤。本专利技术所提供的方法，能够实现实时或定时获取到机器人的姿态，并在其处于倾斜状态时，根据所计算得出的错误激光投影的水平距离，通过最小二乘法滤除错误的目标位置，即过滤掉错误投影激光，从而能够使机器人在行进过程中避免将不平整地面视为障碍物，导致导航失败的情况，提高机器人在导航中定位的精度和导航规划的能力。
附图说明
[0036]图1为本专利技术激光畸变去除方法实施例涉及的硬件运行环境的结构示意图；
[0037]图2为本专利技术激光畸变去除方法第1实施例的流程示意图；
[0038]图3为本专利技术激光畸变去除方法第1实施例中机器人发生倾斜时激光通道的示意图；
[0039]图4为本专利技术激光畸变去除方法第2实施例的流程示意图；
[0040]图5为本专利技术激光畸变去除方法第3实施例的流程示意图；
[0041]图6为本专利技术激光畸变去除方法第3实施例中机器人发生倾斜时L的计算方法示意图；
[0042]图7为本专利技术激光畸变去除方法第4实施例的流程示意图；
[0043]图8为本专利技术激光畸变去除方法第4实施例中计算直线方程的示意图；
[0044]图9为本专利技术激光畸变去除装置的模块连接示意图。
[0045]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0046]下面详细描述本专利技术的实施例，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
[0047]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0048]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光畸变去除方法，其特征在于，包括：基于惯性测量装置确认机器人当前是否处于倾斜状态；在所述机器人处于倾斜状态的情况下，计算所述机器人的错误激光投影的水平距离；基于所述错误激光投影的水平距离，利用最小二乘法筛选出错误激光数据的范围，作为错误投影激光并予以过滤。2.如权利要求1所述激光畸变去除方法，其特征在于，所述基于惯性测量装置确认机器人当前倾斜状态，包括：基于所述惯性测量装置获取所述机器人的当前位姿数据；其中，所述当前位姿数据包括俯仰角；其中所述俯仰角为所述惯性测量装置的俯仰角；判断所述俯仰角是否大于预设的角度阈值；若是，则判定所述机器人处于倾斜状态。3.如权利要求2所述激光畸变去除方法，其特征在于，所述当前位姿数据还包括所述惯性测量装置距离地面的垂直高度；所述计算所述机器人的错误激光投影的水平距离，包括：根据所述垂直高度和所述俯仰角，计算得出所述错误激光投影的水平距离。4.如权利要求3所述激光畸变去除方法，其特征在于，所述错误激光投影的水平距离利用如下公式进行计算：其中，L为所述错误激光投影的水平距离，H为所述垂直高度，θ为所述俯仰角。5.如权利要求4所述激光畸变去除方法，其特征在于，所述基于所述错误激光投影的水平距离，利用最小二乘法筛选出错误激光数据的范围，包括：基于所述错误激光投影的水平距离，获取所述机器人前进方向的基于极坐标系的多个实际位置点；利用最小二乘法筛选出所述实际位置点中的错误的点作为错误激光投影的数据所在的位置。6.如权利要求5所述激光畸变去除方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘心怡，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：