一种激光雷达曝光时间调节方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种激光雷达曝光时间调节方法及装置，包括：通过激光雷达扫描目标物体获得目标波形信号，同时计算目标物体距离值并确定所述目标物体在扫描区域所处的第一分区；其中，所述扫描区域被划分为若干个分区，且每个分区对应配置一曝光时间；将所述目标波形信号的实际波形宽度与预存的理想波形宽度进行对比；根据对比结果，在下一轮激光雷达的扫描前调节所述第一分区对应的第一曝光时间。本发明专利技术能有效解决三角测距式激光雷达在检测不同反射率的目标物体时，导致检测精度受影响的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达曝光时间调节方法及装置


[0001]本专利技术涉及激光雷达
，尤其涉及一种激光雷达曝光时间调节方法及装置。

技术介绍

[0002]三角测距式激光雷达的测量原理是通过激光发射器发射激光，激光照射到目标物体，并反射到接收镜头后，在一组CCD或CMOS图像传感器上成像，根据成像的位置可以推算出被测目标物体的距离。
[0003]在实际应用中，由于目标物体表面的反射率存在差异，因此图像传感器接收到的光能量变化较大。进而，由于反射光的能量差异较大，会导致超出CCD或CMOS图像传感器的动态范围。例如：遇到反射率较高的目标物体，如瓷砖、金属、水面等，接收到的光能量就比较强；遇到反射率较低的目标物体，如深色的橡胶、纺织物等，接收到的光能量就比较弱。如果接收到的光能量过强，会使图像传感器处于饱和状态；如果接收到的光能量不足，则会导致信噪比较低。以上两种情况都属于超出CCD或CMOS图像传感器动态范围的情况，都会影响测量的精度。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种激光雷达曝光时间调节方法及装置，能有效解决三角测距式激光雷达在检测不同反射率的目标物体时，导致检测精度受影响的问题。
[0005]本专利技术一实施例提供一种激光雷达曝光时间调节方法，包括：
[0006]通过激光雷达扫描目标物体获得目标波形信号，同时计算目标物体距离值并确定所述目标物体在扫描区域所处的第一分区；其中，所述扫描区域被划分为若干个分区，且每个分区对应配置一曝光时间；
[0007]将所述目标波形信号的实际波形宽度与预存的理想波形宽度进行对比；
[0008]根据对比结果，在下一轮激光雷达的扫描前调节所述第一分区对应的第一曝光时间。
[0009]与现有技术相比，本专利技术实施例公开的一种激光雷达曝光时间调节方法通过将激光雷达的扫描区域分区并将扫描目标物体后得到的目标波形信号与预存的理想波形信号进行对比，根据对比结果在下一轮激光雷达的扫描前调节目标物体所处分区的曝光时间，能够提升三角测距式激光雷达检测不同反射率的目标物体时的检测精度。
[0010]进一步的，所述扫描区域被划分为若干个分区，且每个分区对应配置一曝光时间，具体包括：
[0011]将激光雷达的扫描区域按角度划分为若干个分区，同时分别为每个分区设置不同的曝光时间；
[0012]根据激光雷达的角分辨率设置分区数量，以使激光雷达扫描一次后，每个分区中包含的点云数据都处在预设范围以内。
[0013]将激光雷达的扫描区域分区，根据激光雷达的角分辨率设置分区数量，能够保证一个分区内得到的图像数据来自同一目标物体。
[0014]进一步的，所述通过激光雷达扫描目标物体获得目标波形信号，同时计算目标物体距离值并确定所述目标物体所处的第一分区，具体包括：
[0015]通过激光雷达扫描目标物体，得到目标物体的图像数据，将所述图像数据转化为目标波形信号，同时根据三角测距法计算目标物体距离值；
[0016]通过比对激光雷达的扫描角度与所述图像数据，确定所述图像数据所在分区，进而确定目标物体所处的第一分区。
[0017]进一步的，所述将所述目标波形信号的实际波形宽度与预存的理想波形宽度进行对比，具体包括：
[0018]在离激光雷达不同距离处放置标准漫反射板，记录若干个距离值的同时利用激光雷达对标准漫反射板进行扫描，得到若干个理想波形宽度；其中，所述若干个理想波形宽度与所述若干个距离值一一对应；
[0019]当通过激光雷达扫描目标物体得到目标波形信号与目标物体的距离值后，根据所述目标物体的距离值找出对应的第一理想波形宽度，将所述第一理想波形宽度与所述目标波形信号的实际波形宽度进行对比。
[0020]在预先实验中利用激光雷达扫描标准漫反射板得到并存储若干个与不同距离值对应的理想波形宽度，将实际扫描目标物体得到的实际波形宽度与理想波形宽度对比，确定检测精度是否有受到影响。
[0021]作为一个优选的实施例，所述根据对比结果，在下一轮激光雷达的扫描前调节所述第一分区对应的第一曝光时间，具体包括：
[0022]根据对比结果，在下一轮激光雷达的扫描前通过PID控制器控制调节所述第一分区的所述第一曝光时间；
[0023]若所述实际波形宽度小于第一理想波形宽度，则将所述第一分区对应的第一曝光时间延长；
[0024]若所述实际波形宽度大于第一理想波形宽度，则将所述第一分区对应的第一曝光时间缩短。
[0025]根据对比结果确定检测精度是否受到影响，若受到影响，则调节目标物体所处分区的曝光时间，提高在下一轮扫描中对目标物体扫描的精度。
[0026]作为一个优选的实施例，在对所述第一分区对应配置调节后的所述第一曝光时间之前，还包括：
[0027]检测所述目标物体是否还处在所述第一分区，若所述目标物体仍位于所述第一分区，则对应调节所述第一分区的曝光时间为所述第一曝光时间；若所述目标物体已经不在所述第一分区中，则不调节所述第一分区的曝光时间，激光雷达重新扫描并确定所述目标物体所在第二分区，对所述第二分区的曝光时间进行调节。
[0028]本专利技术另一实施例对应提供了一种激光雷达曝光时间调节装置，其特征在于，包括：扫描模块、对比模块和调节模块；
[0029]所述扫描模块用于通过激光雷达扫描目标物体获得目标波形信号，同时计算目标物体距离值并确定所述目标物体在扫描区域所处的第一分区；其中，所述扫描区域被划分
为若干个分区，且每个分区对应配置一曝光时间；
[0030]所述对比模块用于将所述目标波形信号的实际波形宽度与预存的理想波形宽度进行对比；
[0031]所述调节模块用于根据对比结果，在下一轮激光雷达的扫描前调节所述第一分区对应的第一曝光时间。
[0032]与现有技术相比，本专利技术实施例公开的一种激光雷达曝光时间调节装置通过将激光雷达的扫描区域分区并将扫描目标物体后得到的目标波形信号与预存的理想波形信号进行对比，根据对比结果在下一轮激光雷达的扫描前调节目标物体所处分区的曝光时间，能够提升三角测距式激光雷达检测不同反射率的目标物体时的检测精度。
[0033]进一步的，所述扫描模块用于通过激光雷达扫描目标物体获得目标波形信号，同时计算目标物体距离值并确定所述目标物体所处的第一分区，具体包括：
[0034]通过激光雷达扫描目标物体，得到目标物体的图像数据，将所述图像数据转化为目标波形信号，同时根据三角测距法计算目标物体距离值；
[0035]通过比对激光雷达的扫描角度与所述图像数据，确定所述图像数据所在分区，进而确定目标物体所处的第一分区。
[0036]进一步的，所述对比模块用于将所述目标波形信号的实际波形宽度与预存的理想波形宽度进行对比，具体包括：
[0037]在离激光雷达不同距离处放置标准漫反射板，记录若干个距离值的同时利用激光雷达对标准漫反射板进行扫描，得到若干个理想波形宽度；其中，所述若干个理想波形宽度与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达曝光时间调节方法，其特征在于，包括：通过激光雷达扫描目标物体获得目标波形信号，同时计算目标物体距离值并确定所述目标物体在扫描区域所处的第一分区；其中，所述扫描区域被划分为若干个分区，且每个分区对应配置一曝光时间；将所述目标波形信号的实际波形宽度与预存的理想波形宽度进行对比；根据对比结果，在下一轮激光雷达的扫描前调节所述第一分区对应的第一曝光时间。2.如权利要求1所述的激光雷达曝光时间调节方法，其特征在于，所述扫描区域被划分为若干个分区，且每个分区对应配置一曝光时间，具体包括：将激光雷达的扫描区域按角度划分为若干个分区，同时分别为每个分区设置不同的曝光时间；根据激光雷达的角分辨率设置分区数量，以使激光雷达扫描一次后，每个分区中包含的点云数据都处在预设范围以内。3.如权利要求1所述的激光雷达曝光时间调节方法，其特征在于，所述通过激光雷达扫描目标物体获得目标波形信号，同时计算目标物体距离值并确定所述目标物体所处的第一分区，具体包括：通过激光雷达扫描目标物体，得到目标物体的图像数据，将所述图像数据转化为目标波形信号，同时根据三角测距法计算目标物体距离值；通过比对激光雷达的扫描角度与所述图像数据，确定所述图像数据所在分区，进而确定目标物体所处的第一分区。4.如权利要求1所述的激光雷达曝光时间调节方法，其特征在于，所述将所述目标波形信号的实际波形宽度与预存的理想波形宽度进行对比，具体包括：在离激光雷达不同距离处放置标准漫反射板，记录若干个距离值的同时利用激光雷达对标准漫反射板进行扫描，得到若干个理想波形宽度；其中，所述若干个理想波形宽度与所述若干个距离值一一对应；当通过激光雷达扫描目标物体得到目标波形信号与目标物体的距离值后，根据所述目标物体的距离值找出对应的第一理想波形宽度，将所述第一理想波形宽度与所述目标波形信号的实际波形宽度进行对比。5.如权利要求4所述的激光雷达曝光时间调节方法，其特征在于，所述根据对比结果，在下一轮激光雷达的扫描前调节所述第一分区对应的第一曝光时间，具体包括：根据对比结果，在下一轮激光雷达的扫描前通过PID控制器控制调节所述第一分区的所述第一曝光时间；若所述实际波形宽度小于第一理想波形宽度，则将所述第一分区对应的第一曝光时间延长；若所述实际波形宽度大于第一理想波形宽度，则将所述第一分区对应的第一曝光时间缩短。6.如权利要求5所述的激光雷达曝光时间调节方法，其特征在于，在对所述第一分区对应配置调节后的所述第一曝光时间之前，还包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢卓延，刘川，
申请(专利权)人：广东省大湾区集成电路与系统应用研究院，
类型：发明
国别省市：