基于激光雷达的监测设备及校正方法技术

本发明专利技术属于监测设备技术领域。鉴于现有的激光雷达监测的准确性不能保证的问题，本发明专利技术公开了一种基于激光雷达的监测设备及校正方法，通过摄像头获取目标物体的图像并判断目标物体的大小是否大于或小于预设的阈值；如果存在目标物体的大小是否大于或小于预设的阈值时，计算并获取激光雷达的俯仰角安装误差值和水平角安装误差值，并根据俯仰角安装误差值和水平角安装误差值对激光雷达进行调整。从而可降低数据处理难度，有利于提高监测的准确性。有利于提高监测的准确性。有利于提高监测的准确性。

【技术实现步骤摘要】
基于激光雷达的监测设备及校正方法


[0001]本专利技术属于监测设备
，具体涉及一种基于激光雷达的基于激光雷达的监测设备及校正方法。

技术介绍

[0002]在航道交通与道路交通中，对于载运工具的流量统计和状态监测十分重要。在航道管理、道路管理中，流量统计和状态监测往往能够提供关键信息，并为交通管理的决策起到辅助作用。
[0003]目前大部分对于水路的航道监测采用的是激光雷达监测的方式；其由发射系统、接收系统、信息处理等部分组成。
[0004]但激光雷达的位置和姿态大都是固定的，不能进行调整。在实际使用过程中，由于激光雷达光线的发散特性，导致目标距离激光雷达越远，点密度越小，目标距离激光雷达越近，点密度越大。过小的点密度给目标识别和探测带来很大的难度。而过大的点密度，导致目标的信息过多，对数据处理的能力提出很高的要求，不利于准确监测。

技术实现思路

[0005]鉴于上述现有的激光雷达监测的准确性不能保证的问题，本专利技术的目的之一在于提供一种基于激光雷达的监测设备及校正方法，可使不同的物体的特征保持一致性，从而减少数据处理难度，且有利于提高监测的准确性。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用下列技术方案：
[0007]一种基于激光雷达的监测设备，包括支撑架，作为安装其它组件的基础；摄像头，安装在所述支撑架上；激光雷达，安装在所述支撑架上，水平调整组件，用于调整所述激光雷达的水平角；俯仰调整组件，用于调整所述激光雷达的俯仰角；控制主机，和所述摄像头、所述激光雷达、所述水平调整组件及所述俯仰调整组件信号连接。
[0008]在本专利技术公开的其中一个技术方案中，所述控制主机包括判断单元，用于根据所述摄像头的图像，判断目标物体的位置和大小；获取单元，用于获取所述激光雷达当前姿态的俯仰角和水平角；计算单元，用于所述激光雷达的点云数据参数和所述目标物体相对应的所述激光雷达的目标姿态的俯仰角和水平角，并计算俯仰角安装误差值和水平角安装误差值；调整单元，根据所述计算单元的俯仰角安装误差值和水平角安装误差值调整所述水平调整组件及所述俯仰调整组件，以使所述激光雷达的扫描画面包括所述目标物体。
[0009]在专利技术公开的其中一个技术方案中，所述俯仰调整组件包括转动座，安装在所述支撑架上；转动臂，转动安装在所述支撑架上；第一驱动结构，和所述转动臂的一端连接，以驱动所述转动臂转动；其中，所述水平调整组件和所述转动臂的另一端连接。
[0010]在专利技术公开的其中一个技术方案中，所述水平调整组件包括安装座，和所述转动臂的另一端连接；移动轨道，安装在所述安装座上；滑动座，活动安装在所述移动轨道上；第二驱动结构，所述滑动座连接，以驱动所述滑动座移动；其中，所述激光雷达滑动安装在所
述移动轨道上，并和所述活动链条同步运动。
[0011]在专利技术公开的其中一个技术方案中，所述支撑架包括立柱和顶座；
[0012]其中，所述摄像头、激光雷达、水平调整组件和俯仰调整组件均安装在所述顶座上。
[0013]在专利技术公开的其中一个技术方案中，所述立柱的高度可调。
[0014]在专利技术公开的其中一个技术方案中，所述立柱包括主杆，其上部设有若干向下线性分布的第一定位孔组；副杆，套设在所述主杆上，其下部设有和所述主杆的定位孔组配合的第二定位孔组；连接件，穿设在所述第一定位孔组和所述第二定位孔组重合的孔洞中。
[0015]一种激光雷达校正方法，用于具有摄像头和激光雷达的监测设备，包括：
[0016]S1:根据所述摄像头拍摄到的图像，判断图像中的目标物体的位置和大小是否大于或小于预设的阈值；
[0017]S2:当目标物体的大小大于或小于所述阈值时，根据所述目标物体的位置和大小，确定检测所述目标物体的所述激光雷达的目标姿态的俯仰角和水平角；
[0018]S3:获取所述激光雷达当前姿态的俯仰角和水平角，并确定所述激光雷达的俯仰角安装误差值和水平角安装误差值；
[0019]S4:根据所述俯仰角安装误差值和水平角安装误差值控制所述激光雷达从所述当前姿态调整为目标姿态。
[0020]在专利技术公开的其中一个技术方案中，所述确定检测所述目标物体的所述激光雷达的目标姿态的俯仰角和水平角包括：
[0021]获取所述激光雷达的点云数据参数，并根据所述目标物体的大小和位置进行计算，得到所述激光雷达的目标姿态的俯仰角和水平角。
[0022]在专利技术公开的其中一个技术方案中，所述获取所述激光雷达的点云数据参数包括：
[0023]获取所述激光雷达的点云在基准面投影得到的基准面点集合，根据所述基准面点集合建立空间坐标系；并基于目标物体的空间坐标信息，采用三维空间旋转矩阵方法计算激光雷达的目标姿态的俯仰角和水平角。
[0024]通过以上说明可知，与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0025]根据摄像头获取的目标物体的图像判断目标物体的大小是否大于或小于预设的阈值；如果存在目标物体的大小是否大于或小于预设的阈值时，计算并获取激光雷达的俯仰角安装误差值和水平角安装误差值，并根据俯仰角安装误差值和水平角安装误差值对激光雷达进行调整，以使不同的目标物体的特征保持一致性，从而可减少数据处理难度，有利于提高监测的准确性
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术的监测设备的结构示意图。
[0028]图2为本专利技术监测设备的水平调整组件和俯仰调整组件的结构示意图。
[0029]图3为本专利技术控制主机的结构框图。
[0030]附图标记：1
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支撑架；11
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立柱；111
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主杆；112
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副杆；113
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连接件；114
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第一定位孔组；115
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第二定位孔组；12
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顶座；2
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摄像头；3
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激光雷达；4
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水平调整组件；41
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安装座；42
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移动轨道；43
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滑动座；5
‑
俯仰调整组件；51
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转动座；52
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转动臂；53
‑
第一驱动结构；531
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螺杆；532
‑
驱动电机；6
‑
控制主机；61
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判断单元；62
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获取单元；63
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计算单元；64
‑
调整单元。
具体实施方式
[0031]在下文中，仅简单地描述了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达校正方法，用于具有摄像头和激光雷达的监测设备，其特征在于，包括：根据所述摄像头拍摄到的图像，判断图像中的目标物体的位置和大小是否大于或小于预设的阈值；当目标物体的大小大于或小于所述阈值时，根据所述目标物体的位置和大小，确定检测所述目标物体的所述激光雷达的目标姿态的俯仰角和水平角；获取所述激光雷达当前姿态的俯仰角和水平角，并确定所述激光雷达的俯仰角安装误差值和水平角安装误差值；根据所述俯仰角安装误差值和水平角安装误差值控制所述激光雷达从所述当前姿态调整为目标姿态。2.根据权利要求1所述的激光雷达校正方法，其特征在于，所述确定检测所述目标物体的所述激光雷达的目标姿态的俯仰角和水平角包括：获取所述激光雷达的点云数据参数，获取目标物体的空间坐标信息并计算所述激光雷达的目标姿态的俯仰角和水平角。3.根据权利要求2所述的激光雷达校正方法，其特征在于，所述获取所述激光雷达的点云数据参数包括：获取所述激光雷达的点云在基准面投影得到的基准面点集合，根据所述基准面点集合建立空间坐标系；并基于目标物体的空间坐标信息，利用三维空间旋转矩阵方法计算激光雷达的目标姿态的俯仰角和水平角。4.一种基于激光雷达的监测设备，其特征在于，包括：支撑架，作为安装其它组件的基础；摄像头，安装在所述支撑架上；激光雷达，安装在所述支撑架上；水平调整组件，用于调整所述激光雷达的水平角；俯仰调整组件，用于调整所述激光雷达的俯仰角；控制主机，和所述摄像头、所述激光雷达、所述水平调整组件及所述俯仰调整组件信号连接；所述控制主机包括：判断单元，用于根据所述摄像头的图像，判断目标物体的位置和大小；获取单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜皓，罗永，郑建颖，朱天杭，杜恩年，陈小玉，王翔，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：