标定方法、测距方法、激光雷达及机器人技术

本申请实施例涉及激光雷达技术领域，公开了一种标定方法、测距方法、激光雷达及机器人，标定方法包括：获取不同材质的标定靶对应的光斑中心值；根据激光雷达的量程范围内的每一个标定子段中每个标定靶与激光雷达的理论距离值，以及每一个标定子段中每一种材质的标定靶对应的光斑中心值，确定每一种材质的标定靶对应的若干个分段标定参数。通过激光雷达的量程范围内的每一个标定子段的距离，以及每一种材质的标定靶对应的光斑中心值，确定每一种材质的标定靶对应的若干个分段标定参数，本申请能够解决全区域标定精度不高和/或仅采用白靶材质进行标定导致测距精度出现偏差的问题，提高激光雷达的标定精度与测距精度。激光雷达的标定精度与测距精度。激光雷达的标定精度与测距精度。

【技术实现步骤摘要】
标定方法、测距方法、激光雷达及机器人


[0001]本专利技术实施例涉及激光雷达
，特别涉及一种标定方法、测距方法、激光雷达及机器人。

技术介绍

[0002]激光雷达是一种能够测定目标距离、方位、高度、速度等信息的设备，被广泛应用在机器人中。激光雷达在正常工作前，通常需要采用标定靶对其进行距离标定，以得到能够用于校正实测距离的标定参数。
[0003]目前，在标定时只采用一种白色靶面材质进行标定，而且需要在预设的距离下摆放好相应的目标靶，对每个目标靶得到的参数进行拟合，从而得到标定参数。然而仅采用白色靶面材质进行标定会使得激光雷达对其它材质的物体进行测距时，仍采用白色靶面材质的标定参数，从而导致测距精度出现偏差，而且由于激光雷达有一定范围的距离量程，范围较广，参数在拟合时要求全量程范围内都满足某一测距误差，显然，一组参数无法将全量程内所有距离的测距都达到优良的精度，这样会牺牲部分标定靶下的测距精度。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种标定方法、测距方法、激光雷达及机器人，能够解决全区域标定精度不高和/或仅采用白靶材质进行标定导致测距精度出现偏差的问题，以提高激光雷达的标定精度与测距精度。
[0005]本申请实施例提供以下技术方案：
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种标定方法，该标定方法应用于激光雷达，标定方法包括：
[0007]获取不同材质的标定靶对应的光斑中心值；
[0008]根据激光雷达的量程范围内的每一个标定子段中每个标定靶与激光雷达的理论距离值，以及每一个标定子段中每一种材质的标定靶对应的光斑中心值，确定每一种材质的标定靶对应的若干个分段标定参数。
[0009]在一些实施例中，获取不同材质的标定靶对应的光斑中心值，包括：
[0010]选择一个标定靶作为零度角矫正靶；
[0011]对零度角矫正靶对应的点云进行拟合，得到点云线；
[0012]根据点云线与零度角矫正靶所在方位的标准线，得到零度角的差值，其中，零度角的差值为点云线与零度角矫正靶所在方位的标准线的夹角；
[0013]根据零度角的差值，获取若干个不同材质的标定靶对应的预设角度的预设范围内的点云；
[0014]根据点云，确定每一标定靶对应的光斑中心值。
[0015]在一些实施例中，根据激光雷达的量程范围内的每一个标定子段中每个标定靶与激光雷达的理论距离值，以及每一个标定子段中每一种材质的标定靶对应的光斑中心值，
确定每一种材质的标定靶对应的若干个分段标定参数，包括：
[0016]选择一个标定子段，选择一种材质的标定靶；
[0017]根据选择的标定子段中选择材质的标定靶对应的光斑中心值和选择材质的标定靶与激光雷达的理论距离值构建超定方程；
[0018]求解超定方程，得到选择材质的标定靶在标定子段的分段标定参数，其中，每一标定子段对应一组分段标定参数。
[0019]在一些实施例中，方法还包括：
[0020]对不同材质的标定靶进行标定，以得到每一种材质的标定靶对应的全区域标定参数，包括：
[0021]选择一种材质的标定靶，在激光雷达的量程范围内按照预设距离步长设置多个选择材质的标定靶；
[0022]确定每一选择材质的标定靶与激光雷达的理论距离值；
[0023]分别根据每一选择材质的标定靶对应的理论距离值和光斑中心值组成的超定方程，求解得到选择材质的标定靶对应的全区域标定参数，其中，每一种材质的标定靶对应一个全区域标定参数与若干个分段标定参数。
[0024]在一些实施例中，标定靶包括第一材质标定靶、第二材质标定靶和第三材质标定靶，方法还包括：
[0025]获取每一种材质的标定靶对应的亮度值；
[0026]根据每一标定靶与激光雷达的理论距离值与亮度值，得到每一种材质的标定靶对应的距离
‑
亮度曲线；
[0027]对每两条相邻的距离
‑
亮度曲线的同一横坐标值对应的纵坐标值取平均值，得到第一材质亮度阈值线与第二材质亮度阈值线。
[0028]第二方面，本申请实施例提供一种测距方法，该测距方法应用于激光雷达，测距方法包括：
[0029]采集激光雷达测量待测物体时产生的点云数据，根据点云数据确定待测物体的材质类别；
[0030]根据待测物体的材质类别，确定待测物体对应的标定参数，其中，标定参数包括全区域标定参数与分段标定参数；
[0031]根据点云数据与全区域标定参数，计算待测物体与激光雷达之间的距离；
[0032]确定距离在激光雷达的量程范围中对应的标定子段；
[0033]基于标定子段对应的分段标定参数，更新距离，以得到待测物体的测量距离，其中，分段标定参数由第一方面所述的标定方法得到。
[0034]在一些实施例中，采集激光雷达测量待测物体时产生的点云数据，根据点云数据确定待测物体的材质类别，包括：
[0035]点云数据包括距离值与亮度值；
[0036]以距离值为横坐标，确定第一材质亮度阈值线对应的第一纵坐标值，与第二材质亮度阈值线对应的第二纵坐标值，其中，第一纵坐标值大于第二纵坐标值；
[0037]若亮度值大于或等于第一纵坐标值，则确定待测物体的材质类别为第一材质；
[0038]若亮度值小于或等于所述第二纵坐标值，则确定待测物体的材质类别为第二材
质；
[0039]若亮度值大于所述第二纵坐标值且所述亮度值小于第一纵坐标值，则确定待测物体的材质类别为第三材质，其中，第一材质亮度阈值线与第二材质亮度阈值线由第一方面所述的标定方法得到。
[0040]在一些实施例中，根据待测物体的材质类别，确定待测物体对应的标定参数，包括：
[0041]若待测物体的材质类别为第一材质，则确定待测物体对应的标定参数为第一材质标定靶对应的标定参数；
[0042]若待测物体的材质类别为第二材质，则确定待测物体对应的标定参数为第二材质标定靶对应的标定参数；
[0043]若待测物体的材质类别为第三材质，则确定待测物体对应的标定参数为第三材质标定靶对应的标定参数。
[0044]第三方面，本申请实施例提供一种激光雷达，包括：
[0045]至少一个处理器；和
[0046]与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0047]存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行如第一方面的测距方法。
[0048]第四方面，本申请实施例提供一种机器人，包括：
[0049]如第三方面所述的激光雷达。
[0050]第五方面，本申请实施例提供一种测距方法，该测距方法应用于如第四方面所述的机器人，测距方法包括：
[0051]获取雷达协议属性包，其中，雷达协议属性包包括每一种材质的标定靶对应的全区域标定参数与分段标定参数；
[0052]通过激光雷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种标定方法，其特征在于，应用于激光雷达，所述方法包括：获取不同材质的标定靶对应的光斑中心值；根据所述激光雷达的量程范围内的每一个标定子段中每个标定靶与所述激光雷达的理论距离值，以及每一个标定子段中每一种材质的标定靶对应的光斑中心值，确定每一种材质的标定靶对应的若干个分段标定参数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取不同材质的标定靶对应的光斑中心值，包括：选择一个标定靶作为零度角矫正靶；对所述零度角矫正靶对应的点云进行拟合，得到点云线；根据所述点云线与所述零度角矫正靶所在方位的标准线，得到零度角的差值，其中，所述零度角的差值为所述点云线与所述零度角矫正靶所在方位的标准线的夹角；根据所述零度角的差值，获取若干个不同材质的标定靶对应的预设角度的预设范围内的点云；根据所述点云，确定每一所述标定靶对应的光斑中心值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述激光雷达的量程范围内的每一个标定子段中每个标定靶与所述激光雷达的理论距离值，以及每一个标定子段中每一种材质的标定靶对应的光斑中心值，确定每一种材质的标定靶对应的若干个分段标定参数，包括：选择一个标定子段，选择一种材质的标定靶；根据所述选择的标定子段中选择材质的标定靶对应的所述光斑中心值和选择材质的标定靶与所述激光雷达的理论距离值构建超定方程；求解所述超定方程，得到所述选择材质的标定靶在所述标定子段的分段标定参数，其中，每一所述标定子段对应一组所述分段标定参数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：对不同材质的标定靶进行标定，以得到每一种材质的标定靶对应的全区域标定参数，包括：选择一种材质的标定靶，在所述激光雷达的量程范围内按照预设距离步长设置多个选择材质的标定靶；确定每一所述选择材质的标定靶与所述激光雷达的理论距离值；分别根据每一所述选择材质的标定靶对应的理论距离值和所述光斑中心值组成的超定方程，求解得到所述选择材质的标定靶对应的全区域标定参数，其中，每一种材质的标定靶对应一个全区域标定参数与若干个分段标定参数。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的方法，其特征在于，所述标定靶包括第一材质标定靶、第二材质标定靶和第三材质标定靶，所述方法还包括：获取每一种材质的标定靶对应的亮度值；根据每一所述标定靶与所述激光雷达的理论距离值与所述亮度值，得到每一种材质的标定靶对应的距离
‑
亮度曲线；对每两条相邻的所述距离
‑
亮度曲线的同一横坐标值对应的纵坐标值取平均值，得到第一材质亮度阈值线与第二材质亮度阈值线。
6.一种测距方法，其特征在于，应用于激光雷达，所述方法包括：采集所述激光雷达测量待测物体时产生的点云数据，根据所述点云数据确定待测物体的材质类别；根据所述待测物体的材质类别，确定所述待测物体对应的标定参数，其中，所述标定...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐权，陈悦，欧阳家斌，
申请(专利权)人：深圳市欢创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：