一种激光雷达光罩脏污检测方法及装置制造方法及图纸

技术编号:44015887 阅读:10 留言:0更新日期:2025-01-15 01:01
本发明专利技术属于激光雷达检测技术领域,尤其涉及一种激光雷达光罩脏污检测方法及装置,包括:S1,将激光雷达的光罩检测区域划分成若干个微区;S2,发射第一激光光束,接收第一回波信号;S3,根据第一回波信号的脉宽依次判定各微区的脏污情况,若当前微区可能存在脏污,则继续执行步骤S4;S4,发射第二激光光束,接收第二回波信号;S5,根据第二回波信号的脉宽判定当前微区的脏污情况,若当前微区存在脏污,则对当前微区的脏污类型进行判定;S6,根据各微区的脏污类型对所述激光雷达进行处理,并发出报警提示,本发明专利技术所述的激光雷达光罩脏污检测方法及装置具有检测精度高、误判率低的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光雷达检测,尤其涉及一种激光雷达光罩脏污检测方法及装置


技术介绍

1、激光雷达(lidar=light detection and ranging)作为一种三维光学测量系统,它是通过发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对目标进行探测、跟踪和识别。激光雷达具有高精度、高分辨率的优势,同时具有建立周边3d模型的前景。随着自动驾驶技术的快速发展,激光雷达被广泛运用于汽车中。车载激光雷达的作用是感知环境、辅助汽车规划路线、辅助驾驶安全、详细定位等。

2、常见的激光雷达包括激光发射装置、激光接收装置和光罩(也可以称为通光罩、光窗)等部件。光罩是激光发射和接收路径上不可缺少的部分,其性能和作用主要包括以下几个方面:1、保护激光发射器和接收器:视窗可以防止灰尘、颗粒物和污垢等外部元素进入激光雷达系统,从而保护激光发射器和接收器的光学元件免受损害或污染。2、透明性:视窗必须是透明的,以确保激光束能够穿过它,与目标物体相互作用并返回到接收器进行测量。3、光学性能:视窗的光学性能必须与激光系统的要求相匹配,以确保激光束在穿过视窗时不会发生失真或散射。4、耐磨性和耐腐蚀性:视窗通常需要具有足够的耐磨性和耐腐蚀性,以应对不同环境条件下的物理和化学影响。

3、激光雷达作为非接触式测量设备,光罩设置在激光发射装置的发射路径上,在实际应用中,天气环境或车辆尾气等造成的水雾、尘土等物体附着在激光雷达的光罩表面,光罩上会形成灰尘、划痕、污水、泥渍、昆虫尸体和腐蚀等情况,造成激光雷达发射的信号、采集的回波信号发生信号衰减,削弱信号能量,导致激光雷达测距、测反射率的性能降低甚至完全丧失,进而无法正常获取车辆周围的环境信息,导致车辆发生安全风险。因此,光罩的洁净度直接影响激光雷达的量程和测量精度,为保证激光雷达的正常工作,需要及时检测激光雷达的光罩上是否存在脏污,并在存在脏污的情况下及时提醒用户清除脏污。

4、为了避免在自动驾驶过程中由污染物引起的未被检测的激光雷达盲区,激光雷达系统应能够在较短的时间内检测玻璃窗上的阻挡物并触发系统安全措施(例如,系统降级,并打开玻璃窗清洁和加热系统以便清洗和烘干该玻璃窗),从而避免安全风险。但现有的激光雷达光罩脏污检测方法的检测精度较低、易出现漏报的情况,为提高车辆行驶的安全性,目前的光罩脏污检测方法主要通过降低脏污警报的触发条件,如通过设置相对较低或较宽的警报触发阈值条件来提高检测精度,这种做法虽然在一定程度上能够提高检测的灵敏度、减少漏报的发生,但误判率也同时被提高,导致系统频繁提示激光雷达脏污,影响用户体验。

5、因此,提供一种具有较高检测精度的激光雷达光罩脏污检测方法及装置对于推动激光雷达的应用和自动驾驶技术的发展具有十分重要的意义。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是针对上述存在的技术问题,提供一种具有较高检测精度的激光雷达光罩脏污检测方法。

2、有鉴于此,本专利技术提供一种激光雷达光罩脏污检测方法,包括:

3、s1,将激光雷达的光罩检测区域划分成若干个微区;

4、s2,发射第一激光光束,接收所述第一激光光束产生的第一回波信号;

5、s3,根据所述第一回波信号的脉宽依次判定所述激光雷达光罩中各微区的脏污情况,若判定结果为当前微区可能存在脏污,则继续执行步骤s4;若判定结果为当前微区不存在脏污,则将当前微区标记为洁净区域;

6、s4,发射第二激光光束,接收所述第二激光光束产生的第二回波信号;

7、s5,根据所述第二回波信号的脉宽判定当前微区的脏污情况,若判定当前微区存在脏污,则对当前微区的脏污类型进行判定,之后继续执行步骤s6;若判定当前微区不存在脏污,则将当前微区标记为洁净区域;

8、s6,根据各微区的脏污类型对所述激光雷达进行处理,并发出报警提示。

9、进一步的,所述步骤s3包括:

10、s31,依次将所述激光雷达中各个点返回的第一回波信号的脉宽w1与预设阈值w阈1进行对比,若w1≤w阈1,则判定当前点为洁净点;若w1>w阈1,则判定当前点为脏污点;

11、s32,计算各个微区中脏污点与总点数的比值k1n,并将脏污点与总点数的比值k1n与预设阈值k阈1进行对比,若k1n≤k阈1,则判定当前微区不存在脏污,并将当前微区标记为洁净区域;若k1n>k阈1,则判定当前微区可能存在脏污。

12、进一步的,在所述步骤s2和s4中,所述第二激光光束的强度大于所述第一激光光束的强度。

13、进一步的,所述步骤s5包括:

14、s51,获取预设的第二回波信号的脉宽阈值曲线l1和第二回波信号的脉宽最大值曲线l2;

15、s52,对所述脉宽阈值曲线l1和脉宽最大值曲线l2进行处理,得到脉宽基准曲线l0;

16、s53,依次根据当前微区内各个点返回的第二回波信号的脉宽w2判定当前微区的脏污情况:

17、若判定当前微区存在脏污,则对当前微区的脏污类型进行判定,之后继续执行步骤s6;

18、若判定当前微区不存在脏污,则将当前微区标记为洁净区域。

19、进一步的,所述步骤s52包括:

20、s521,根据所述脉宽阈值曲线l1和脉宽最大值曲线l2获取不同激光雷达总使用时间下,所述第二回波信号对应的脉宽的阈值w阈2与脉宽最大值w阈3;

21、s522,依次比较不同激光雷达总使用时间下,所述第二回波信号对应的脉宽的阈值w阈2与脉宽最大值w阈3的相对大小,取所述w阈2和w阈3中较小的值作为所述脉宽基准曲线l0中对应激光雷达总使用时间下的脉宽基准值w基准;

22、s523,对步骤s522获取的各个总使用时间下的脉宽基准值w基准进行拟合,得到所述脉宽基准曲线l0。

23、进一步的,所述步骤s53包括:

24、s531,获取激光雷达的当前累计使用时间t累计,并获取所述脉宽基准曲线l0上当前累计使用时间t累计对应的w基准的值,同时获取所述脉宽最大值曲线l2上当前累计使用时间t累计对应的脉宽最大值w阈3;

25、s532,依次对比各个点返回的第二回波信号的脉宽w2和w基准的相对大小,若w2≤w基准,则判定当前点为洁净点;若w3>w基准,则继续执行步骤s533;

26、s533,对比当前点返回的第二回波信号的脉宽w2和w阈3的相对大小:

27、若w2≤w阈3,则判定当前点的脏污情况待定,并继续执行步骤s534;

28、若w3>w阈3,则判定当前点为脏污点,并继续执行步骤s535对该点的脏污类型进行判定;

29、s534,将当前点返回的第二回波信号的强度w本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种激光雷达光罩脏污检测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的激光雷达光罩脏污检测方法,其特征在于,所述步骤S3包括:

3.根据权利要求1所述的激光雷达光罩脏污检测方法,其特征在于,在所述步骤S2和S4中,所述第二激光光束的强度大于所述第一激光光束的强度。

4.根据权利要求1所述的激光雷达光罩脏污检测方法,其特征在于,所述步骤S5包括:

5.根据权利要求4所述的激光雷达光罩脏污检测方法,其特征在于,所述步骤S52包括:

6.根据权利要求5所述的激光雷达光罩脏污检测方法,其特征在于,所述步骤S53包括:

7.根据权利要求6所述的激光雷达光罩脏污检测方法,其特征在于,所述步骤S535包括:

8.根据权利要求7所述的激光雷达光罩脏污检测方法,其特征在于,所述α为调整系数,α的值为0.8~1.0。

9.根据权利要求6所述的激光雷达光罩脏污检测方法,其特征在于,所述步骤S6包括:

10.一种激光雷达光罩脏污检测装置,其特征在于,所述激光雷达光罩脏污检测装置采用上述权利要求1~9任一项所述的激光雷达光罩脏污检测方法对激光雷达进行光罩脏污情况检测。

...

【技术特征摘要】

1.一种激光雷达光罩脏污检测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的激光雷达光罩脏污检测方法,其特征在于,所述步骤s3包括:

3.根据权利要求1所述的激光雷达光罩脏污检测方法,其特征在于,在所述步骤s2和s4中,所述第二激光光束的强度大于所述第一激光光束的强度。

4.根据权利要求1所述的激光雷达光罩脏污检测方法,其特征在于,所述步骤s5包括:

5.根据权利要求4所述的激光雷达光罩脏污检测方法,其特征在于,所述步骤s52包括:

6.根据权利要求5所述的激光雷达光罩...

【专利技术属性】
技术研发人员:傅相林张晓俊杨晓锋任建全王升
申请(专利权)人:嘉兴敏惠汽车零部件有限公司
类型:发明
国别省市:

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