一种雾气检测方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种雾气检测方法及装置，用以实现利用激光雷达实现对目标区域的雾气检测。本申请提供的一种雾气检测方法，包括：通过激光雷达扫描目标区域，得到至少一个扫描点，并对所述至少一个扫描点进行集合划分，得到至少一个扫描点集合；从所述至少一个扫描点集合中筛选出目标扫描点集合，并计算所述目标扫描点集合中每一扫描点对应的角度值和激光束长度；利用所述目标扫描点集合中每一扫描点对应的角度值和激光束长度，对所述目标区域进行雾气检测。气检测。气检测。

【技术实现步骤摘要】
一种雾气检测方法及装置


[0001]本申请涉及机器人
，尤其涉及一种雾气检测方法及装置。

技术介绍

[0002]自主定位技术是机器人自主化智能化的关键技术，用于机器人自主定位的传感器通常有激光雷达、视觉传感器、GPS、IMU(惯性测量元件)、轮式里程计等，由于激光雷达具备测距精度高的特点，被广泛用于仓储、搬运、巡检、服务等移动机器人的自主定位技术中。
[0003]基于激光雷达定位的移动机器人，使用场景多样，而在室外、冷库环境中由于存在有大量水雾或灰尘，会出现遮挡激光雷达视野的情况，导致移动机器人无法使用激光雷达进行定位。因此，需要检测出什么时候环境中存在大量水雾或灰尘，此时采用其它传感器进行定位，而不使用激光雷达进行定位。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种雾气检测方法及装置，用以实现利用激光雷达实现对目标区域的雾气检测。
[0005]本申请实施例提供的一种雾气检测方法，所述方法包括：
[0006]通过激光雷达扫描目标区域，得到至少一个扫描点，并对所述至少一个扫描点进行集合划分，得到至少一个扫描点集合；
[0007]从所述至少一个扫描点集合中筛选出目标扫描点集合，并计算所述目标扫描点集合中每一扫描点对应的角度值和激光束长度；其中，对于当前扫描点对应的角度值，通过在当前扫描点对应的激光束与在所述当前扫描点之后获取的下一扫描点对应的激光束，以及这两个扫描点之间的连线构成的三角形中，以这两个扫描点为顶点的两个顶角中选取较小的角度值作为该当前扫描点对应的角度值；
[0008]利用所述目标扫描点集合中每一扫描点对应的角度值和激光束长度，对所述目标区域进行雾气检测。
[0009]通过该方法，通过激光雷达扫描目标区域，得到至少一个扫描点，并对所述至少一个扫描点进行集合划分，得到至少一个扫描点集合；从所述至少一个扫描点集合中筛选出目标扫描点集合，并计算所述目标扫描点集合中每一扫描点对应的角度值和激光束长度；其中，对于当前扫描点对应的角度值，通过在当前扫描点对应的激光束与在所述当前扫描点之后获取的下一扫描点对应的激光束，以及这两个扫描点之间的连线构成的三角形中，以这两个扫描点为顶点的两个顶角中选取较小的角度值作为该当前扫描点对应的角度值；利用所述目标扫描点集合中每一扫描点对应的角度值和激光束长度，对所述目标区域进行雾气检测，从而实现利用激光雷达实现对目标区域的雾气检测。
[0010]在一些实施例中，所述对所述至少一个扫描点进行集合划分，得到至少一个扫描点集合，包括：
[0011]按照扫描点的获取顺序，依次计算出每一扫描点与下一扫描点的距离，若所述距
离大于预设阈值，则将该距离对应的两个扫描点作为划分两个扫描点集合的分隔点；并且，将第一个获取的扫描点和最后一个获取的扫描点也作为分隔点；
[0012]将相邻两次获取的分隔点，以及这两个分隔点之间的扫描点，划分到同一个扫描点集合。
[0013]通过该方法，实现将扫描点划分到不同的扫描点集合，以利于提高后续计算的精度。
[0014]在一些实施例中，所述从所述至少一个扫描点集合中筛选出目标扫描点集合，包括：
[0015]针对每一所述扫描点集合：
[0016]利用该扫描点集合中扫描点的坐标，计算出该扫描点集合中扫描点的坐标的平均值；
[0017]根据所述平均值，计算该扫描点集合对应的协方差矩阵；
[0018]计算所述协方差矩阵的第一特征值和第二特征值；其中，第一特征值小于第二特征值；
[0019]若所述第一特征值与所述第二特征值的比值，大于预设阈值，则确定该扫描点集合为目标扫描点集合。
[0020]通过该方法，实现从扫描点集合中筛选出雾气扫描点所在的扫描点集合，以剔除非雾气扫描点所在的扫描点集合，以利于提高后续指标计算的准确性，从而提高雾气检测精度。
[0021]在一些实施例中，所述计算所述目标扫描点集合中每一扫描点对应的角度值和激光束长度，包括：
[0022]针对所述目标扫描点集合中每一扫描点：
[0023]根据该扫描点的坐标，计算出该扫描点对应的激光束长度；
[0024]利用该扫描点对应的激光束长度，按下列公式计算出该扫描点对应的角度值；
[0025][0026]其中，θ表示该扫描点对应的角度值；α表示该扫描点对应的激光束与下一扫描点对应的激光束之间的预设夹角；r
s
表示该扫描点对应的激光束与下一扫描点对应的激光束中较短激光束的长度；r
ι
表示该扫描点对应的激光束与下一扫描点对应的激光束中较长激光束的长度。
[0027]通过该方法，实现计算出目标扫描点集合中每一扫描点对应的角度值和激光束长度。
[0028]在一些实施例中，所述利用所述目标扫描点集合中每一扫描点对应的角度值和激光束长度，对所述目标区域进行雾气检测，包括：
[0029]利用所述目标扫描点集合中每一扫描点对应的角度值，统计出角度值小于预设阈值的扫描点的第一数量；并将所述第一数量，除以N
‑
1，得到第一比例值；其中，N表示本次通过所述激光雷达扫描所述目标区域得到的全部扫描点的数量；
[0030]利用所述目标扫描点集合中每一扫描点对应的激光束长度，统计出激光束长度小于预设阈值的扫描点的第二数量；并将所述第二数量，除以N，得到第二比例值；
[0031]利用所述第一比例值和第二比例值，对所述目标区域进行雾气检测。
[0032]通过该方法，实现根据目标扫描点集合中每一扫描点的角度值和激光束长度，计算出第一比例值和第二比例值。
[0033]在一些实施例中，通过所述激光雷达连续多次扫描所述目标区域；
[0034]利用所述第一比例值和第二比例值，对所述目标区域进行雾气检测，包括：
[0035]当满足如下条件时，确定所述目标区域存在的雾气量，导致无法通过所述激光雷达对所述目标区域进行定位：
[0036]条件一、每次扫描对应的所述第一比例值大于预设第一阈值；
[0037]条件二、每次扫描对应的所述第二比例值大于预设第二阈值；
[0038]条件三、满足所述条件一和条件二的状态持续第一预设时长，且所述第一预设时长大于预设第三阈值。
[0039]通过该方法，实现通过第一比例值和第二比例值，确定目标区域当前存在的雾气量影响激光雷达定位的准确性，需要在此时避免使用激光雷达进行定位。
[0040]在一些实施例中，所述方法还包括：
[0041]当满足如下条件时，确定所述目标区域存在的雾气量，不影响通过所述激光雷达对所述目标区域进行定位：
[0042]条件四、每次扫描对应的所述第一比例值小于预设第一阈值；或者，每次扫描对应的所述第二比例值小于预设第二阈值；
[0043]条件五、满足所述条件四的状态持续第二预设时长，且所述第二预设时长大于预设第四阈值。
[0044]通过该方法，实现通过第一比本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种雾气检测方法，其特征在于，所述方法包括：通过激光雷达扫描目标区域，得到至少一个扫描点，并对所述至少一个扫描点进行集合划分，得到至少一个扫描点集合；从所述至少一个扫描点集合中筛选出目标扫描点集合，并计算所述目标扫描点集合中每一扫描点对应的角度值和激光束长度；其中，对于当前扫描点对应的角度值，通过在当前扫描点对应的激光束与在所述当前扫描点之后获取的下一扫描点对应的激光束，以及这两个扫描点之间的连线构成的三角形中，以这两个扫描点为顶点的两个顶角中选取较小的角度值作为该当前扫描点对应的角度值；利用所述目标扫描点集合中每一扫描点对应的角度值和激光束长度，对所述目标区域进行雾气检测。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述至少一个扫描点进行集合划分，得到至少一个扫描点集合，包括：按照扫描点的获取顺序，依次计算出每一扫描点与下一扫描点的距离，若所述距离大于预设阈值，则将该距离对应的两个扫描点作为划分两个扫描点集合的分隔点；并且，将第一个获取的扫描点和最后一个获取的扫描点也作为分隔点；将相邻两次获取的分隔点，以及这两个分隔点之间的扫描点，划分到同一个扫描点集合。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述至少一个扫描点集合中筛选出目标扫描点集合，包括：针对每一所述扫描点集合：利用该扫描点集合中扫描点的坐标，计算出该扫描点集合中扫描点的坐标的平均值；根据所述平均值，计算该扫描点集合对应的协方差矩阵；计算所述协方差矩阵的第一特征值和第二特征值；其中，第一特征值小于第二特征值；若所述第一特征值与所述第二特征值的比值，大于预设阈值，则确定该扫描点集合为目标扫描点集合。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述目标扫描点集合中每一扫描点对应的角度值和激光束长度，包括：针对所述目标扫描点集合中每一扫描点：根据该扫描点的坐标，计算出该扫描点对应的激光束长度；利用该扫描点对应的激光束长度，按下列公式计算出该扫描点对应的角度值；其中，θ表示该扫描点对应的角度值；α表示该扫描点对应的激光束与下一扫描点对应的激光束之间的预设夹角；r
s
表示该扫描点对应的激光束与下一扫描点对应的激光束中较短激光束的长度；r
ι
表示该扫描点对应的激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：石鹏，季博文，易海根，胡鲲，胡立志，卢维，蒋旭平，
申请(专利权)人：浙江华睿科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：