本申请涉及激光雷达技术领域，具体涉及一种测距方法、装置以及电子设备。该方法通过设置多组标靶，并采集每组标靶中基准靶和两个不同反射率的高反靶的点云数据，结合理论距离确定矫正模型，再根据矫正模型对实际测距产生的点云进行矫正，得到更新后的距离值。该方法可以稳定且有效地对激光雷达测距中，特殊材质形成的“凸包”畸变点云进行距离矫正，不仅稳定性高、鲁棒性强，不会影响正常材质的测距，而且均不会改变其物体原有的点云轮廓形状，能够为激光雷达产品优化输出点云，减小测距偏差。减小测距偏差。减小测距偏差。
【技术实现步骤摘要】
一种测距方法、装置以及电子设备
[0001]本申请涉及激光雷达
，具体涉及一种测距方法、装置以及电子设备。
技术介绍
[0002]当使用激光雷达测距时，场景中的各个距离和角度都可能存在物体，不同物体的反射率也不尽相同，常见的测距方法中，例如基于三角测距法，激光雷达通过接收到发射器发射的光斑来进行测距，测距过程中光斑在接收器中的位置偏移量决定了目标物体的距离大小。又例如基于TOF(time of flight)测距原理，激光雷达利用数据信号在接收和发射之间往返的飞机时间来测量目标物体与激光雷达的距离。
[0003]对这些常见的激光雷达测距方法来说，目标物体因为材质(或亮度等因素)对光的反射率不同会影响到测距准度，例如在三角测距法中，当传感器接收从物体倾斜回来的光束时，其能量有很大部分通过漫反射到其他地方而未进入传感器中；而当传感器接收从物体垂直回来的光束时，能量特别的饱满。对于特殊的高亮材质来说，如铝合金地脚线等材质，倾斜的位置的能量通过漫反射到其他地方更严重，而在光束垂直接收器处，能量更饱满，宽度更大，基本将光斑的能量都接收。因此，该位置生成的点云会发生距离畸变，在垂直处畸变点云最严重，附近稍缓，因此表现为“凸包”畸变点云。
[0004]如图1a和图1b所示，图1a中矩形框为“外凸”畸变点云部分，该点云线本应输出的是直线点云，但由于光束在垂直接收器这位置附近能量饱满，反射回来的光斑较其他位置的大，按正常的方法提取光斑质心之后，所求的距离则会产生偏差；图1b中箭头指向的点云部分为“内凸”畸变点云。一般来说，TOF测距的激光雷达在这类特殊的材质的垂直区域容易表现出“内凸”的畸变点云，而三角测距法的激光雷达根据发射器和接收器的安装位置(以基线为基准，激光器位于左边，接收器位于右边或激光器位于右边，接收器位于左边)决定了“凸包”是向“内”还是向“外”，这些畸变点云会影响激光雷达测距的准确性。
技术实现思路
[0005]本申请实施方式主要解决现有的激光雷达在反射光垂直区域的点云畸变导致测距偏差较大的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本申请实施方式采用的一个技术方案是：提供一种测距方法，包括：
[0007]获取激光雷达的量程，根据所述量程设置至少两组标靶，其中，每组标靶包括第一高反靶、第二高反靶和基准靶，且所述第一高反靶的反射率小于所述第二高反靶的反射率，所述基准靶的反射率小于所述第一高反靶的反射率；采集激光雷达在每组标靶的点云数据，所述点云数据包括距离数据和亮度数据；根据所述标靶的点云数据，结合不同预设距离下所述标靶对应的理论距离，确定矫正模型；根据所述矫正模型对所述激光雷达在实际测距过程中产生的点云信息进行距离矫正，得到更新后的距离值。
[0008]可选的，所述矫正模型包括第一矫正模型和第二矫正模型，所述根据所述标靶的
点云数据，结合不同预设距离下所述标靶对应的理论距离，确定矫正模型，包括：根据所述点云数据绘制距离
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亮度曲线，并基于不同预设距离，将所述距离
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亮度曲线进行分段；对于每一段曲线，根据第一高反靶和基准靶对应的亮度数据，结合对应预设距离下的所述理论距离，分别计算每一段曲线对应的第一矫正模型；根据第二高反靶和基准靶对应的亮度数据，结合对应预设距离下的所述理论距离，分别计算每一段曲线对应的第二矫正模型。
[0009]可选的，所述对于每一段曲线，根据第一高反靶和基准靶对应的亮度数据，结合对应预设距离下的所述理论距离，分别计算每一段曲线对应的第一矫正模型，包括：选择一段曲线，将选择的曲线对应的距离内第一高反靶和基准靶的点云数据及其理论距离带入初始矫正模型，以确定所述第一矫正模型的第一参数，得到所述选择的曲线对应的第一矫正模型。
[0010]可选的，所述点云信息包括距离测量值和亮度测量值，所述根据所述矫正模型对所述激光雷达在实际测距过程中产生的点云信息进行距离矫正，包括：结合所述距离
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亮度曲线，根据所述距离测量值确定目标曲线段；根据所述亮度测量值及目标曲线段，确定目标矫正模型；根据所述目标矫正模型及所述点云信息，对所述距离测量值进行距离矫正。
[0011]可选的，所述目标曲线段包括距离测量值对应的距离段内基准靶对应的基准靶距离
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亮度曲线段、及第一高反靶对应的第一高反距离
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亮度曲线，所述根据所述亮度测量值及目标曲线段，确定目标矫正模型，包括：分别获取所述基准靶距离
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亮度曲线段对应的基准靶距离
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亮度函数、及第一高反距离
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亮度曲线对应的第一高反距离
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亮度函数；将所述距离测量值分别代入基准靶距离
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亮度函数、及第一高反距离
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亮度函数，得到所述距离测量值对应的基准靶标准亮度值、及第一高反标准亮度值；根据所述亮度测量值、基准靶标准亮度值、及第一高反标准亮度值，确定目标矫正模型。
[0012]可选的，所述根据所述亮度测量值、基准靶标准亮度值、及第一高反标准亮度值，确定目标矫正模型，包括：若所述亮度测量值大于基准靶标准亮度值，且小于第一高反标准亮度值，则将第一矫正模型作为目标矫正模型；若所述亮度测量值大于或等于第一高反标准亮度值，则将第二矫正模型作为目标矫正模型；若所述亮度测量值小于或等于基准靶标准亮度值，则确定无目标矫正模型，将所述距离测量值作为目标距离。
[0013]可选的，所述根据所述量程设置至少两组标靶包括：根据所述量程确定测试范围；根据所述测试范围确定预设步长和标靶组数；根据所述预设步长和所述标靶组数确定每组标靶的位置。
[0014]为解决上述技术问题，本申请实施方式采用的另一个技术方案是：提供一种测距装置，包括：标靶设置模块，用于获取激光雷达的量程，根据所述量程设置至少两组标靶，其中，每组标靶包括第一高反靶、第二高反靶和基准靶，且所述第一高反靶的反射率小于所述第二高反靶的反射率，所述基准靶的反射率小于所述第一高反靶的反射率；数据采集模块，用于采集激光雷达在每组标靶的点云数据，所述点云数据包括距离数据和亮度数据；模型确定模块，用于根据所述标靶的点云数据，结合不同预设距离下所述标靶对应的理论距离，确定矫正模型；矫正模块，用于根据所述矫正模型对所述激光雷达在实际测距过程中产生的点云信息进行距离矫正，得到更新后的距离值。
[0015]为解决上述技术问题，本申请实施方式采用的又一个技术方案是：提供一种电子设备，包括：
[0016]至少一个处理器；
[0017]与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
[0018]其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述所述的测距方法。
[0019]为解决上述技术问题，本申请实施方式采用的又一个技术方案是：提供一种机器人，包括上述所述的电子设备。
[0020]区别于相关技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种测距方法，其特征在于，包括：获取激光雷达的量程，根据所述量程设置至少两组标靶，其中，每组标靶包括第一高反靶、第二高反靶和基准靶，且所述第一高反靶的反射率小于所述第二高反靶的反射率，所述基准靶的反射率小于所述第一高反靶的反射率；采集激光雷达在每组标靶的点云数据，所述点云数据包括距离数据和亮度数据；根据所述标靶的点云数据，结合不同预设距离下所述标靶对应的理论距离，确定矫正模型；根据所述矫正模型对所述激光雷达在实际测距过程中产生的点云信息进行距离矫正，得到更新后的距离值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述矫正模型包括第一矫正模型和第二矫正模型，所述根据所述标靶的点云数据，结合不同预设距离下所述标靶对应的理论距离，确定矫正模型，包括：根据所述点云数据绘制距离
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亮度曲线，并基于不同预设距离，将所述距离
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亮度曲线进行分段；对于每一段曲线，根据第一高反靶和基准靶对应的亮度数据，结合对应预设距离下的所述理论距离，分别计算每一段曲线对应的第一矫正模型；根据第二高反靶和基准靶对应的亮度数据，结合对应预设距离下的所述理论距离，分别计算每一段曲线对应的第二矫正模型。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对于每一段曲线，根据第一高反靶和基准靶对应的亮度数据，结合对应预设距离下的所述理论距离，分别计算每一段曲线对应的第一矫正模型，包括：选择一段曲线，将选择的曲线对应的距离内第一高反靶和基准靶的点云数据及其理论距离带入初始矫正模型，以确定所述第一矫正模型的第一参数，得到所述选择的曲线对应的第一矫正模型。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述点云信息包括距离测量值和亮度测量值，所述根据所述矫正模型对所述激光雷达在实际测距过程中产生的点云信息进行距离矫正，包括：结合所述距离
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亮度曲线，根据所述距离测量值确定目标曲线段；根据所述亮度测量值及目标曲线段，确定目标矫正模型；根据所述目标矫正模型及所述点云信息，对所述距离测量值进行距离矫正。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述目标曲线段包括距离测量值对应的距离段内基准靶对应的基准靶距离
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亮度曲线段、及第一高反靶对应的第一高反距离
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亮度曲线，所述根据所述亮度测量值及目标曲线段，确...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳家斌，陈悦，揭平良，
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：
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