一种激光雷达数据预处理方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种激光雷达数据预处理方法及系统，该方法包括：基于接收到的待处理激光雷达数据包，对待处理激光雷达数据包进行类型识别；当识别到待处理激光雷达数据包的类型为设备信息输出数据包时，对设备信息输出数据包进行解析，获得激光雷达传感器的当前状态参数，并存储当前状态参数；当识别到待处理激光雷达数据包的类型为测量信息输出数据包时，读取存储的当前状态参数，并根据当前状态参数，对满足预设校验条件的测量信息输出数据包进行解析，获得待处理激光雷达数据所对应的三维点云坐标。本发明专利技术无需将激光雷达数据拷贝至用户空间进行预处理，因此能够缩短预处理过程中的数据传输通路，从而有效降低了激光雷达数据预处理时延。预处理时延。预处理时延。

【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达数据预处理方法及系统


[0001]本专利技术涉及数据处理
，尤其是涉及一种激光雷达数据预处理方法及系统。

技术介绍

[0002]自动驾驶车辆通常要求通过传感器检测车辆周围环境中的障碍物，并将检测信息反馈至车辆控制系统进行处理，以达到自动驾驶的目的。由于激光雷达传感器具有分辨率高、隐蔽性好和抗干扰能力强的优点，因此激光雷达传感器已成为自动驾驶车辆中常用的传感器之一。为了更精准地对检测车辆周围环境中的障碍物，通常在车辆上配置多个激光雷达传感器，这使得待处理的激光雷达数据的数量增加。
[0003]现有技术通常由处理器完成激光雷达数据的预处理过程，由于在对激光雷达数据进行预处理时，处理器需要将激光雷达数据拷贝至用户空间进行预处理，因此延长了激光雷达数据预处理过程中的数据传输通路，从而导致激光雷达数据预处理时延高。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种激光雷达数据预处理方法及系统，以解决现有的激光雷达数据预处理方法在预处理过程中的数据传输通路长，从而导致激光雷达数据预处理时延高的技术问题，能够直接接收并识别由激光雷达传感器发送的激光雷达数据包，根据识别结果，对接收到的激光雷达数据包进行设备信息输出数据包解析或测量信息输出数据包解析，最终获得待处理激光雷达数据所对应的三维点云坐标，无需将激光雷达数据拷贝至用户空间进行预处理，因此缩短了预处理过程中的数据传输通路，从而有效降低了激光雷达数据预处理时延。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例第一方面提供一种激光雷达数据预处理方法，包括如下步骤：
[0006]基于接收到的待处理激光雷达数据包，对所述待处理激光雷达数据包进行类型识别；
[0007]当识别到所述待处理激光雷达数据包的类型为设备信息输出数据包时，对所述设备信息输出数据包进行解析，获得激光雷达传感器的当前状态参数，并存储所述当前状态参数；
[0008]当识别到所述待处理激光雷达数据包的类型为测量信息输出数据包时，读取存储的所述当前状态参数，并根据所述当前状态参数，对满足预设校验条件的测量信息输出数据包进行解析，获得待处理激光雷达数据所对应的三维点云坐标。
[0009]作为优选方案，所述测量信息输出数据包包括若干数据块，每一所述数据块由第一次多线测距信息和第二次多线测距信息组成；
[0010]则，所述对满足预设校验条件的测量信息输出数据包进行解析，获得待处理激光雷达数据所对应的三维点云坐标，具体包括如下步骤：
[0011]基于满足所述预设校验条件的测量信息输出数据包，根据当前数据块中第一次多线测距信息所包含的水平旋转角信息、与所述当前数据块相邻的数据块中第一次多线测距信息所包含的水平旋转角信息进行角度插值计算，获得每个数据块中第二次多线测距信息所包含的水平旋转角信息；
[0012]获取每个数据块中第一次多线测距信息所包含的若干距离信息和若干垂直旋转角信息，以及每个数据块中第二次多线测距信息所包含的若干距离信息和若干垂直旋转角信息；
[0013]基于预先例化的多个CORDIC IP核，分别根据每个数据块中第一次多线测距信息所包含的水平旋转角信息、若干距离信息和若干垂直旋转角信息，以及每个数据块中第二次多线测距信息所包含的水平旋转角信息、若干距离信息和若干垂直旋转角信息，获得所述待处理激光雷达数据所对应的若干三维点云坐标。
[0014]作为优选方案，所述基于满足所述预设校验条件的测量信息输出数据包，根据当前数据块中第一次多线测距信息所包含的水平旋转角信息、与所述当前数据块相邻的数据块中第一次多线测距信息所包含的水平旋转角信息进行角度插值计算，获得每个数据块中第二次多线测距信息所包含的水平旋转角信息，具体包括如下步骤：
[0015]若所述当前数据块不是所述测量信息输出数据包中的最后一个数据块，则将所述当前数据块中第一次多线测距信息所包含的水平旋转角信息、与所述当前数据块相邻的后一个数据块中第一次多线测距信息所包含的水平旋转角信息进行求均值计算，获得所述当前数据块中第二次多线测距信息所包含的水平旋转角信息；
[0016]若所述当前数据块是所述测量信息输出数据包中的最后一个数据块，则将所述当前数据块中第一次多线测距信息所包含的水平旋转角信息、与所述当前数据块相邻的前一个数据块中第一次多线测距信息所包含的水平旋转角信息进行求均值计算，获得所述当前数据块中第二次多线测距信息所包含的水平旋转角信息；
[0017]根据每一当前数据块中第二次多线测距信息所包含的水平旋转角信息，获得所述测量信息输出数据包中每个数据块中第二次多线测距信息所包含的水平旋转角信息。
[0018]作为优选方案，所述方法具体通过如下步骤判断所述测量信息输出数据包是否满足所述预设校验条件：
[0019]将所述测量信息输出数据包的帧头所包括的校验码与预设校验码进行对比；
[0020]若所述校验码与所述预设校验码相同，则判定所述测量信息输出数据包满足所述预设校验条件；
[0021]若所述校验码与所述预设校验码不相同，则判定所述测量信息输出数据包不满足所述预设校验条件。
[0022]作为优选方案，所述方法在基于满足所述预设校验条件的测量信息输出数据包，根据当前数据块中第一次多线测距信息所包含的水平旋转角信息、与所述当前数据块相邻的数据块中第一次多线测距信息所包含的水平旋转角信息进行角度插值计算，获得每个数据块中第二次多线测距信息所包含的水平旋转角信息之前，还包括如下步骤：
[0023]基于满足所述预设校验条件的测量信息输出数据包，判断当前接收到的测量信息输出数据包的数量是否达到预设数量阈值；
[0024]若所述数量达到所述预设数量阈值，则从所述测量信息输出数据包的帧头获取温
度信息，将所述温度信息进行存储，并执行获取每个数据块中第二次多线测距信息所包含的水平旋转角信息的步骤；
[0025]若所述数量未达到所述预设数量阈值，则执行获取每个数据块中第二次多线测距信息所包含的水平旋转角信息的步骤。
[0026]作为优选方案，所述方法在获取每个数据块中第一次多线测距信息所包含的若干距离信息和若干垂直旋转角信息，以及每个数据块中第二次多线测距信息所包含的若干距离信息和若干垂直旋转角信息之前，还包括如下步骤：
[0027]将每个数据块中第一次多线测距信息所包含的水平旋转角信息和第二次多线测距信息所包含的水平旋转角信息由定点数格式转换为浮点数格式。
[0028]作为优选方案，所述方法还包括如下步骤：
[0029]获取每个数据块中第一次多线测距信息所包含的反射率信息和第二次多线测距信息所包含的反射率信息；
[0030]根据每个数据块中第一次多线测距信息所包含的反射率信息和第二次多线测距信息所包含的反射率信息进行反射强度校准，获得所述待处理激光雷达数据所对应的反射强度。
[0031]作为优选方案，所述方法还包括如下步骤：
[0032]响应于用户通过处理器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达数据预处理方法，其特征在于，包括如下步骤：基于接收到的待处理激光雷达数据包，对所述待处理激光雷达数据包进行类型识别；当识别到所述待处理激光雷达数据包的类型为设备信息输出数据包时，对所述设备信息输出数据包进行解析，获得激光雷达传感器的当前状态参数，并存储所述当前状态参数；当识别到所述待处理激光雷达数据包的类型为测量信息输出数据包时，读取存储的所述当前状态参数，并根据所述当前状态参数，对满足预设校验条件的测量信息输出数据包进行解析，获得待处理激光雷达数据所对应的三维点云坐标。2.如权利要求1所述的激光雷达数据预处理方法，其特征在于，所述测量信息输出数据包包括若干数据块，每一所述数据块由第一次多线测距信息和第二次多线测距信息组成；则，所述对满足预设校验条件的测量信息输出数据包进行解析，获得待处理激光雷达数据所对应的三维点云坐标，具体包括如下步骤：基于满足所述预设校验条件的测量信息输出数据包，根据当前数据块中第一次多线测距信息所包含的水平旋转角信息、与所述当前数据块相邻的数据块中第一次多线测距信息所包含的水平旋转角信息进行角度插值计算，获得每个数据块中第二次多线测距信息所包含的水平旋转角信息；获取每个数据块中第一次多线测距信息所包含的若干距离信息和若干垂直旋转角信息，以及每个数据块中第二次多线测距信息所包含的若干距离信息和若干垂直旋转角信息；基于预先例化的多个CORDIC IP核，分别根据每个数据块中第一次多线测距信息所包含的水平旋转角信息、若干距离信息和若干垂直旋转角信息，以及每个数据块中第二次多线测距信息所包含的水平旋转角信息、若干距离信息和若干垂直旋转角信息，获得所述待处理激光雷达数据所对应的若干三维点云坐标。3.如权利要求2所述的激光雷达数据预处理方法，其特征在于，所述基于满足所述预设校验条件的测量信息输出数据包，根据当前数据块中第一次多线测距信息所包含的水平旋转角信息、与所述当前数据块相邻的数据块中第一次多线测距信息所包含的水平旋转角信息进行角度插值计算，获得每个数据块中第二次多线测距信息所包含的水平旋转角信息，具体包括如下步骤：若所述当前数据块不是所述测量信息输出数据包中的最后一个数据块，则将所述当前数据块中第一次多线测距信息所包含的水平旋转角信息、与所述当前数据块相邻的后一个数据块中第一次多线测距信息所包含的水平旋转角信息进行求均值计算，获得所述当前数据块中第二次多线测距信息所包含的水平旋转角信息；若所述当前数据块是所述测量信息输出数据包中的最后一个数据块，则将所述当前数据块中第一次多线测距信息所包含的水平旋转角信息、与所述当前数据块相邻的前一个数据块中第一次多线测距信息所包含的水平旋转角信息进行求均值计算，获得所述当前数据块中第二次多线测距信息所包含的水平旋转角信息；根据每一当前数据块中第二次多线测距信息所包含的水平旋转角信息，获得所述测量信息输出数据包中每个数据块中第二次多线测距信息所包含的水平旋转角信息。4.如权利要求2所述的激光雷达数据预处理方法，其特征在于，所述方法具体通过如下步骤判断所述测量信息输出数据包是否满足所述预设校验条件：
将所述测量信息输出数据包的帧头所包括的校验码与预设校验码进行对比；若所述校验码与所述预设校验码相同，则判定所述测量信息输出数据包满足所述预设校验条件；若所述校验码与所述预设校验码不相同，则判定所述测量信息输出数据包不满足所述预设校验条件。5.如权利要求2所述的激光雷达数据预处理方法，其特征在于，所述方法在基于满足所述预设校验条件的测量信息输出数据包，根据当前数据块中第一次多线测距信息所包含的水平旋转角信息、与所述当前数据块相邻的数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘铎，陈咸彰，冯钧捷，谭玉娟，任骜，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：