CN106646407A - 雷达标定设备校验方法、装置和*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种雷达标定设备校验方法、装置和***。所述方法包括步骤：获取摄像***拍摄的雷达标定设备的第一图像，对所述第一图像进行分析，获得所述第一图像中的雷达标定设备的第二图像；计算所述第二图像在所述第一图像中的位置，根据所述位置以及设定值的乘积获得所述雷达标定设备的实际位置；计算所述第二图像在所述第一图像中的旋转角，根据所述旋转角以及设定值的乘积获得所述雷达标定设备的实际旋转角；校验所述雷达标定设备的实际位置和实际旋转角是否分别满足对应的预设条件。本发明大大提高了雷达标定设备的测量精度，保证了雷达标定设备的高精度要求。
Description
技术领域
本发明涉及汽车电子领域，特别是涉及一种雷达标定设备校验方法、装置和***。
背景技术
雷达是利用电磁波探测目标的电子设备，它发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位和高度等信息。目前雷达已经被广泛应用在汽车电子技术领域，例如车载中距雷达***被应用在前碰撞预警***和自适应巡航***中。
雷达在整车上的安装精度要求很高，所以车辆出厂前都需要使用专用的和高精度的雷达标定设备对雷达安装的准确性进行校验。因此，为了保证雷达的安装精度，对雷达标定设备的精度要求也很高。若雷达标定设备的精度不满足要求，前碰撞预警***和自适应巡航***等***中雷达的检测距离就会不准确，影响整车安全。
传统技术中对雷达标定设备的校准维护采用的是水平角度仪和尺具结合的方法，即测量人员通过水平角度仪和尺具测量雷达标定设备的安装尺寸和角度，从而判断雷达标定设备的安装尺寸和角度的偏差是否满足设计要求。由于人工测量存在误差，该方法测量精度不高，无法保证雷达标定设备的高精度要求。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种雷达标定设备校验方法、装置和***，有效提高了雷达标定设备的测量精度。
一种雷达标定设备校验方法，包括步骤：
获取摄像***拍摄的雷达标定设备的第一图像，对所述第一图像进行分析，获得所述第一图像中的雷达标定设备的第二图像；
计算所述第二图像在所述第一图像中的位置，根据所述位置以及设定值的乘积获得所述雷达标定设备的实际位置；
计算所述第二图像在所述第一图像中的旋转角，根据所述旋转角以及设定值的乘积获得所述雷达标定设备的实际旋转角；
校验所述雷达标定设备的实际位置和实际旋转角是否分别满足对应的预设条件。
一种雷达标定设备校验装置，包括：
图像获得模块，用于获取摄像***拍摄的雷达标定设备的第一图像，对所述第一图像进行分析，获得所述第一图像中的雷达标定设备的第二图像；
位置获得模块，用于计算所述第二图像在所述第一图像中的位置，根据所述位置以及设定值的乘积获得所述雷达标定设备的实际位置；
旋转角获得模块，用于计算所述第二图像在所述第一图像中的旋转角，根据所述旋转角以及设定值的乘积获得所述雷达标定设备的实际旋转角；
校验模块，用于校验所述雷达标定设备的实际位置和实际旋转角是否分别满足对应的预设条件。
一种雷达标定设备校验***，包括：
摄像***，用于拍摄雷达标定设备的第一图像；
上位机，用于获取摄像***拍摄的雷达标定设备的第一图像，对所述第一图像进行分析，获得所述第一图像中的雷达标定设备的第二图像；计算所述第二图像在所述第一图像中的位置，根据所述位置以及设定值的乘积获得所述雷达标定设备的实际位置；计算所述第二图像在所述第一图像中的旋转角，根据所述旋转角以及设定值的乘积获得所述雷达标定设备的实际旋转角；校验所述雷达标定设备的实际位置和实际旋转角是否分别满足对应的预设条件。
上述雷达标定设备校验方法、装置和***，获取雷达标定设备的图像，通过图像分析方法获得雷达标定设备在图像中的位置以及旋转角，然后将雷达标定设备在图像中的位置以及旋转角进行转换，得到雷达标定设备在实际空间中的位置以及旋转角，然后根据雷达标定设备在实际空间中的位置以及旋转角的偏差即可以对雷达标定设备进行量化维护。由于该方法通过图像分析自动计算出雷达标定设备的实际位置和实际旋转角，不需要人工测量，因此大大提高了雷达标定设备的测量精度，保证了雷达标定设备的高精度要求。
附图说明
图1为一实施例的雷达标定设备校验方法的流程示意图；
图2为一具体实施例的三角锥标定设备的示意图；
图3为一具体实施例的摄像头放置位置的示意图；
图4为一具体实施例的从图像中获得三角锥图像的示意图；
图5为一具体实施例的建立的标定板图像的坐标系和三角锥图像的坐标系的示意图；
图6为一实施例的雷达标定设备校验装置的结构示意图；
图7为一实施例的雷达标定设备校验***的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案，进行清楚和完整的描述。
如图1所示，一种雷达标定设备校验方法，包括步骤：
S110、获取摄像***拍摄的雷达标定设备的第一图像，对所述第一图像进行分析，获得所述第一图像中的雷达标定设备的第二图像；
S120、计算所述第二图像在所述第一图像中的位置，根据所述位置以及设定值的乘积获得所述雷达标定设备的实际位置；
S130、计算所述第二图像在所述第一图像中的旋转角，根据所述旋转角以及设定值的乘积获得所述雷达标定设备的实际旋转角；
S140、校验所述雷达标定设备的实际位置和实际旋转角是否分别满足对应的预设条件。
上述雷达标定设备校验方法自动计算出雷达标定设备的自由度，不需要人工测量，因此大大提高了雷达标定设备的测量精度，保证了雷达标定设备的高精度要求，其中自由度为物体在空间中可运动的维度。下面对各个步骤的具体实施方式做详细介绍。
在步骤S110中，雷达标定设备为现有技术中对雷达安装精度校核的设备。例如，如图2所示，雷达标定设备可以是中距雷达***普遍使用的三角锥标定设备。雷达标定设备还可以是其它可以对雷达安装精度校核的设备，例如金属块等，本发明并不对此做出限定。
在对雷达标定设备进行校验前，可以先对雷达标定设备的边长尺寸进行初步校验，确保雷达标定设备的边长尺寸满足要求。以雷达标定设备为三角锥为例，校验人员对三角锥截面的边长进行测量，确保三角锥截面的边长不过长或过短，即边长在正常长度范围内。
摄像***可以为摄像头或者相机等。为了进一步提高雷达标定设备的测量精度，需要保证摄像***在水平状态下拍摄雷达标定设备的图像，即在一个实施例中，所述摄像***处于水平状态。摄像***在非水平状态下拍摄雷达标定设备的图像时也可以采用本实施例方法获得雷达标定设备的自由度(实际位置和实际旋转角)，而且测量精确度也高于传统技术中采用尺具等方式测量的精准度，但是为了进一步提高雷达标定设备的测量精度，摄像***需要在水平状态下对雷达标定设备进行拍照，进而根据该拍摄的图像可以计算出更为精准的自由度。
确保摄像***在水平状态下拍摄图像有多种实现方式，例如，将摄像***放置于雷达标定设备附近的水平桌面上，或者将摄像***放置于定位架上等，本发明并不对此做出限定。以摄像***放置于定位架上为例，如图3所示，定位架放置于雷达标定设备前方一定距离L处，放置的位置需要处于水平，不能有明显的倾斜。定位架上有水平仪，水平仪可以指示定位架的水平情况，有助于使用人员将定位架上的云台调整为水平状态，摄像头支架为垂直状态。定位架上的云台用于固定摄像头以及调整摄像头的角度。当测试人员将摄像头调整为水平状态后，就可以对准雷达标定设备进行拍照，获得雷达标定设备的图像。
获得雷达标定设备的图像后，对该图像进行分析，识别出所述图像中的雷达标定设备的图像，对图像进行分析识别雷达标定设备的图像可以根据现有技术中已有的方式实现。
在步骤S120和步骤S130中，图像坐标系：摄像机采集的数字图像在计算机内可以存储为数组，数组中的每一个元素(象素，pixel)的值即是图像点的亮度(灰度)。对雷达标定设备的图像进行图像分析，建立所述图像的图像坐标系，即可以利用坐标系投影的立体几何数学原理计算出雷达标定设备在图像坐标系中的位置和旋转角。
雷达标定设备包含的器件不一样，自由度的计算方式也不一样。下面结合两个实施例进行说明。
所述雷达标定设备包括标定板和目标物，所述第二图像包括标定板的图像和目标物的图像；在一个实施例中，计算所述第二图像在所述第一图像中的位置的步骤包括：S121、计算标定板的图像和目标物的图像在所述第一图像中的相对位置。无论标定板和目标物是否固定安装，均可以对标定板和目标物进行校核。在进行校核时，一般只关注目标物和标定板之间的相对位置，即雷达标定设备需要保证目标物和标定板的相对位置准确。
所述雷达标定设备包括标定板和目标物，所述第二图像包括标定板的图像和目标物的图像；所述旋转角包括侧倾角、横摆角和俯仰角；在一个实施例中，计算所述第二图像在所述第一图像中的旋转角的步骤可以包括：
S131、计算标定板的图像在所述第一图像中的侧倾角、横摆角和俯仰角；
标定板为放置目标物的板，如图2或图3所示，标定板为三角锥标定设备中的矩形板。标定板上可以铺满吸波材料。以右、前、上三个方向构建XYZ坐标系，侧倾角指的是车辆绕X轴旋转的角度，俯仰角指的是车辆绕Y轴旋转的角度，横摆角指的是车辆绕Z轴旋转的角度，也就是左右摆动的角度。在计算标定板在图像坐标系的侧倾角、俯仰角和横摆角时可以利用坐标系投影的立体几何数学原理。
S132、计算目标物的图像在所述第一图像中的侧倾角、横摆角和俯仰角；
目标物为接收雷达发射信号的物体，例如三角锥或者金属块等。如图2或者图3所示，目标物即为三角锥标定设备中截面为三角形的物体。在计算目标物在图像坐标系的侧倾角、俯仰角和横摆角时可以利用坐标系投影的立体几何数学原理。
需要说明的是，上述步骤S121、步骤S131和步骤S132并无先后顺序，可以同时进行，也可以按照用户自己设置的顺序进行，本发明并不对此做出限定。
为了更好地理解所述雷达标定设备包括标定板和目标物自由度的计算方式，下面结合具体实施进行详细说明。
需要说明的是，为了降低计算量，下述方法分别建立了标定板的图像的第一坐标系和所述目标物的图像的第二坐标系。也可以以整个图形坐标系为基础进行计算，同样也可以计算出图像中标定板各边的长度，以及三角形的底边和高的长度，进而计算出标定板和三角锥的自由度，本发明并不对此做出限定。
建立了标定板图像的第一坐标系和目标物图像的第二坐标系后，即可以利用坐标系投影的立体几何数学原理计算雷达标定设备的自由度。下面结合三角锥和标定板进行说明。需要说明的是，当雷达标定设备为三角锥和标定板之外的其它设备时，例如目标物为金属块，或者标定板是矩形之外的其它形状，同样也可以利用坐标系投影的立体几何数学原理计算出自由度，因此，下面虽然以标定板和三角锥进行说明，但是本领域技术人员应当理解本发明利用坐标系投影的立体几何数学原理计算出自由度的方法并不仅仅适用于三角锥和标定板。
在一个实施例中，计算标定板的图像和目标物的图像在所述第一图像中的相对位置的步骤可以包括：
S1211、分别建立所述标定板的图像的第一坐标系和所述目标物的图像的第二坐标系；
以中距雷达标定***采用的标定设备为例，该标定设备的标定板为平行四边形标定板，目标物为三角锥。获取到该雷达标定设备的图像后，对图形进行分析，获得图像中的标定板的图像和三角锥的图像，如图4所示。对图像进行分析获得标定板图像和三角锥图像可以采用现有技术中已有的方式实现。然后针对标定板图像建立标定板图像的图像坐标系A(即XOY)，如图5中左图所示，针对三角锥图像建立三角锥的图像坐标系A’(即X’O’Y’)，如图5中右图所示。
S1212、计算所述第二坐标系的原点在所述第一坐标系中的位置，获得标定板的图像和目标物的图像在所述第一图像中的相对位置。
无论三角锥和标定板之间是否固定安装，雷达标定设备只需保证三角锥和标定板的相对位置准确即可。因此还需要对三角锥在整个坐标系中的位置尺寸进行校核，即判断X’O’Y’的原点O’在标定板的坐标系XOY中的位置。
在一个实施例中，计算标定板的图像在所述第一图像中的侧倾角、横摆角和俯仰角的步骤可以包括：
S1311、建立所述标定板的图像的第一坐标系，所述标定板的图像为平行四边形；
针对标定板图像建立标定板图像的图像坐标系A(即XOY)，如图5中左图所示。标定板可以为矩形的标定板，或者正方形的标定板，或者其他平行四边形的标定板等。
S1312、根据平行四边形的底边与所述第一坐标系X轴的夹角，获得标定板的图像在所述第一图像中的侧倾角；
以标定板为矩形板为例，标定板的图案正常应为矩形。但画面中实际成像的标定板如图5所示，这是因为标定板存在俯仰角、侧倾角和横摆角偏差所致。如图5所示，画面中的γ角是平行四边形底边与X坐标轴夹角，即标定板在A坐标系中的侧倾角。平行四边形底边为平行四边形最下面的边，可以根据现有技术中的方式确定。平行四边形底边与X轴的夹角的确定方式有很多种，例如根据底边以及底边在X轴上的投影确定等。
S1313、根据平行四边形的底边与所述标定板的实际底边的比值的反余弦，获得标定板的图像在所述第一图像中的横摆角；
平行四边形底边h2是标定板实际底边H2在A坐标系中垂直面的投影，关系为：
h2＝H2×cosβ，β是横摆角 (1)
实际底边是与平行四边形底边对应的边，实际底边H2的长度可以根据尺具测量得到。根据式(1)可以得到：
S1314、根据平行四边形的底边的相邻边与所述实际底边的相邻边的比值的反余弦，获得标定板的图像在所述第一图像中的俯仰角；
平行四边形底边的相邻边为平行四边形边h1，实际底边的相邻边为边长H1。平行四边形边h1是标定板实际边长H1在A坐标系中垂直面的投影，关系为：
h1＝H1×cosα，α是俯仰角 (2)
实际边长H1是与平行四边形边h1对应的边，实际底边H1的长度可以根据尺具测量得到。根据式(2)可以得到：
在一个实施例中，计算目标物的图像在所述第一图像中的侧倾角、横摆角和俯仰角的步骤包括：
S1321、建立所述目标物的图像的第二坐标系，所述目标物为三角锥，所述目标物的图像为三角形；
针对三角锥图像建立三角锥的图像坐标系A’(即X’O’Y’)，如图5中右图所示。
S1322、根据三角形的底边与所述第二坐标系X轴的夹角，获得目标物的图像在所述第一图像中的侧倾角；
如图5所示，三角锥图像中的底边O'B与X’坐标轴之间的夹角γ’是三角锥的侧倾角。三角形底边为三角形最下面的边，可以根据现有技术中的方式确定。三角形底边与X’坐标轴的夹角的确定方式有很多种，例如根据三角形底边以及三角形底边在X’坐标轴上的投影确定等。
S1323、根据三角形的底边与三角锥的实际截面的底边的比值的反余弦，获得目标物的图像在所述第一图像中的横摆角，所述实际截面为三角锥顶点到三角锥底面的纵截面；
三角锥图像中的底边O'B与三角锥实际截面底边在A’坐标系中垂直面的投影，关系为：
dO'B＝d0×cosβ，β是横摆角 (3)
其中，dO'B为底边O'B的长度，d0为三角锥的实际边长，也即是三角锥实际截面底边的长度，可以根据尺具测量得到。根据式(3)可以得到
S1324、根据三角形的底边上的高与所述实际截面的底边上的高的比值的反余弦，获得目标物的图像在所述第一图像中的俯仰角；
三角锥图像中的底边O'B边上的高h'O'B由海伦公式可推出，h'O'B与三角锥实际截面底边上的高h三角锥在A’坐标系中垂直面的投影，关系为：
h'O'B＝h三角锥×cosα，α是俯仰角(4)
其中，dO'A为边长O'A的长度，dAB为边长AB的长度。根据式(4)可以得到：
在另一个实施例中，所述雷达标定设备包括目标物，即所述第二图像包括目标物的图像；所述旋转角包括侧倾角、横摆角和俯仰角。计算所述第二图像在所述第一图像中的位置的步骤包括：S12-1、计算目标物的图像在所述第一图像中的位置。计算所述第二图像在所述第一图像中的旋转角的步骤包括：S13-1、计算目标物的图像在所述第一图像中的侧倾角、横摆角和俯仰角。
在一个实施例中，计算目标物的图像在所述第一图像中的位置的步骤包括：S12-11、建立所述目标物的图像的第二坐标系，计算所述第二坐标系的原点在所述第一图像的位置，获得目标物的图像在所述第一图像中的位置。
需要说明是，计算目标物的位置不限制于上述方式，还可以以目标物的图像的其它点计算目标物在图像的位置。以目标物为三角锥为例，三角锥的图像为三角形，如图5的右图所示，确定目标物在图像中的位置时，可以计算O’的位置，也可以计算A的位置，也可以计算B的位置，也可以计算三角形中点的位置等。
在一个实施例中，计算目标物的图像在所述第一图像中的侧倾角、横摆角和俯仰角的步骤包括：
S13-11、建立所述目标物的图像的第二坐标系，所述目标物为三角锥，所述目标物的图像为三角形；
S13-12、根据三角形的底边与所述第二坐标系X轴的夹角，获得目标物的图像在所述第一图像中的侧倾角；
S13-13、根据三角形的底边与三角锥的实际截面的底边的比值的反余弦，获得目标物的图像在所述第一图像中的横摆角，所述实际截面为三角锥顶点到三角锥底面的纵截面；
S13-14、根据三角形的底边上的高与实际截面的底边上的高的比值的反余弦，获得目标物的图像在所述第一图像中的俯仰角。
上述步骤S13-11～S13-14的具体实施方式同步骤S1321～S1324，在此不予赘述。
由于上述得到的为在图像坐标系中的位置和旋转角，测试人员无法判断出雷达标定设备的自由度是否满足要求，因此还需要对步图像坐标系中的位置和旋转角进行坐标系转换，得到世界坐标系的自由度。根据世界坐标系中的自由度，测试人员可以知道雷达标定设备的偏差，从而在偏差不满足标准要求时对标定设备进行量化维护，保证雷达标定设备的高精度要求。
在一个实施例中，所述设定值为距离以及预设的比例系数的乘积，所述距离为所述摄像***与所述雷达标定设备之间的距离。
图像坐标系A与世界坐标系W之间存在着关系式：
k＝a×L (9)
a是预设的比例系数，与摄像***有关，由实测所得。L是所述摄像***与所述雷达标定设备之间的距离。从关系式可知，距离L越大，现实物体尺寸在画面中成像的尺寸越小。
以标定板的图像在所述第一图像中的侧倾角、横摆角和俯仰角为例，按照式(8)和式(9)分别对侧倾角、横摆角和俯仰角进行坐标系转换，得到在世界坐标系中相应的数值，即标定板在实际空间中的侧倾角、横摆角和俯仰角。
在步骤S140中，获得在世界坐标系中的自由度后，设置判断自由度是否满足预设条件的程序，自动检测自由度是否满足对应的预设条件，自动计算出偏差，测试人员根据该偏差对标定设备进行量化维护。获得在世界坐标系中的自由度后，也可以直接将自由度显示，测试人员判断自由度是否满足对应的预设条件，然后对标定设备进行量化维护。
预设条件是每个整车厂对设备提出的一个要求。标定设备在加工制作之前，车厂会对设备供应商明确提出一套制作标准，量化到每一个几何尺寸和角度的要求，这就形成了车厂对设备的标准要求。校核设备的作用就是检验标定设备是否满足车厂所需要的这些几何标准。例如，校验坐标系转换后的标定板的俯仰角、横摆角、侧倾角是否满足车厂对标定板的标准要求，校验坐标系转换后的三角锥和标定板的相对位置是否满足标准要求，校验坐标系转换后的三角锥的横摆角、俯仰角、侧倾角是否满足车厂对三角锥的标准要求。
基于同一发明构思，本发明还提供一种雷达标定设备校验装置，下面结合附图对本发明装置的具体实施方式做详细描述。
如图6所示，一种雷达标定设备校验装置，包括：
图像获得模块110，用于获取摄像***拍摄的雷达标定设备的第一图像，对所述第一图像进行分析，获得所述第一图像中的雷达标定设备的第二图像；
位置获得模块120，用于计算所述第二图像在所述第一图像中的位置，根据所述位置以及设定值的乘积获得所述雷达标定设备的实际位置；
旋转角获得模块130，用于计算所述第二图像在所述第一图像中的旋转角，根据所述旋转角以及设定值的乘积获得所述雷达标定设备的实际旋转角；
校验模块140，用于校验所述雷达标定设备的实际位置和实际旋转角是否分别满足对应的预设条件。
上述雷达标定设备校验装置通过自动计算出雷达标定设备的自由度，不需要人工测量，不受限于测量工具的精度，因此大大提高了雷达标定设备的测量精度，保证了雷达标定设备的高精度要求。下面对各个模块的功能做详细介绍。
在对雷达标定设备进行校验前，可以先对雷达标定设备的边长尺寸进行初步校验，确保雷达标定设备的边长尺寸满足要求。雷达标定设备图像的获取可以根据现有技术中已有的摄像***实现，摄像***可以为摄像头或者相机等。为了进一步提高雷达标定设备的测量精度，需要保证摄像***在水平状态下拍摄雷达标定设备的图像，即在一个实施例中，图像获得模块110通过处于水平状态的摄像***获取雷达标定设备的图像，获得雷达标定设备的图像后，对该图像进行分析，识别出所述图像中的雷达标定设备的图像，对图像进行分析识别雷达标定设备的图像可以根据现有技术中已有的方式实现。。
雷达标定设备包含的器件不一样，自由度的计算方式也不一样。下面结合两个实施例进行说明。
所述雷达标定设备包括标定板和目标物，所述第二图像包括标定板的图像和目标物的图像；在一个实施例中，位置获得模块120计算标定板的图像和目标物的图像在所述第一图像中的相对位置。所述旋转角包括侧倾角、横摆角和俯仰角；在一个实施例中，旋转角获得模块130计算标定板的图像在所述第一图像中的侧倾角、横摆角和俯仰角；计算目标物的图像在所述第一图像中的侧倾角、横摆角和俯仰角。
在另一个实施例中，所述雷达标定设备包括目标物，即所述第二图像包括目标物的图像；所述旋转角包括侧倾角、横摆角和俯仰角；位置获得模块120计算目标物的图像在所述第一图像中的位置；旋转角获得模块130计算目标物的图像在所述第一图像中的侧倾角、横摆角和俯仰角。
由于上述得到的为在图像坐标系中的位置和旋转角，测试人员无法判断出雷达标定设备的自由度是否满足要求，因此还需要对图像坐标系中的位置和旋转角进行坐标系转换，得到世界坐标系的位置和旋转角。
获得在世界坐标系中的位置和旋转角后，可以分别设置判断位置和旋转角是否满足预设条件的程序，校验模块140自动检测世界坐标系中的位置和旋转角是否满足对应的预设条件，自动计算出偏差，测试人员根据该偏差对标定设备进行量化维护。获得在世界坐标系中的位置和旋转角后，可以直接将位置和旋转角显示，测试人员判断位置和旋转角是否满足对应的预设条件，然后对标定设备进行量化维护。
预设条件是每个整车厂对设备提出的一个要求。标定设备在加工制作之前，车厂会对设备供应商明确提出一套制作标准，量化到每一个几何尺寸和角度的要求，这就形成了车厂对设备的标准要求。校核设备的作用就是检验标定设备是否满足车厂所需要的这些几何标准。
上述雷达标定设备校验装置的其他技术特征与上述雷达标定设备校验方法相同，在此不予赘述。
如图7所示，本发明还提供一种雷达标定设备校验***，该***包括：
摄像***，用于拍摄雷达标定设备的第一图像；
上位机，用于获取摄像***拍摄的雷达标定设备的第一图像，对所述第一图像进行分析，获得所述第一图像中的雷达标定设备的第二图像；计算所述第二图像在所述第一图像中的位置，根据所述位置以及设定值的乘积获得所述雷达标定设备的实际位置；计算所述第二图像在所述第一图像中的旋转角，根据所述旋转角以及设定值的乘积获得所述雷达标定设备的实际旋转角；校验所述雷达标定设备的实际位置和实际旋转角是否分别满足对应的预设条件。
摄像***包括一个或多个摄像头，用于采集雷达标定设备的图像。上位机与摄像头***之间存在数据传输链路，上位机可以获得摄像***所采集的图像，并进行图像处理分析，计算得出雷达标定设备的几何尺寸数值。校验***的定位精度越高，测量结果可靠度越高。
为了保证摄像***在水平状态下拍摄图像，提高雷达标定设备的测量精度，在一个实施例中，如图7所示，所述校验***还可以包括定位架、云台以及安装在定位架上的水平仪；所述云台一端连接所述定位架，另一端连接所述摄像***。定位架放置于平地上，架上有水平仪，可以指示定位架的水平情况，有助于使用人员将云台调整为水平状态，摄像头支架为垂直状态。云台支架用于固定摄像***及调整摄像头的角度。还可以采用其它方式保证摄像***在水平状态下拍摄图像，例如将摄像***放置在水平桌面上，本发明并不对此做出限定。
上述雷达标定设备校验***的其它技术特征与上述雷达标定设备校验装置的技术特征相同，在此不予赘述。
上述雷达标定设备校验方法、装置和***，与传统技术相互比较时，具备以下优点：
1、传统技术中在进行雷达标定设备的校核时采用水平角度仪(或铅垂线)、尺具等测量工具，水平角度仪(或铅垂线)用于测量俯仰角、侧倾角，尺具用于测量横摆角以及XYZ三个方向上的位置，存在测量工具不统一，各种测量工具的精度不统一等缺陷。而本发明通过摄像头拍摄、图像分析的方式，简单快捷地解析出雷达标定设备的自由度数值，统一了测量工具以及测量精度误差，确保了设备的质量一致性和标准一致性。
2、传统技术中测量次数和测量手法对于结果值影响很大，校验效率低。而本发明通过摄像头拍摄、图像分析的方式，提高了测量精度，简化了测量方法，大大提高了测量效率。
3、本发明不需要测试人员携带水平角度仪和尺具等测量工具，可以直接采用智能手机等对雷达标定设备进行校验，减少了测量工具的数量，大大降低了标定设备的维护成本。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.一种雷达标定设备校验方法，其特征在于，包括步骤：
获取摄像***拍摄的雷达标定设备的第一图像，对所述第一图像进行分析，获得所述第一图像中的雷达标定设备的第二图像；
计算所述第二图像在所述第一图像中的位置，根据所述位置以及设定值的乘积获得所述雷达标定设备的实际位置；
计算所述第二图像在所述第一图像中的旋转角，根据所述旋转角以及设定值的乘积获得所述雷达标定设备的实际旋转角；
校验所述雷达标定设备的实际位置和实际旋转角是否分别满足对应的预设条件。
2.根据权利要求1所述的雷达标定设备校验方法，其特征在于，
所述雷达标定设备包括标定板和目标物，所述第二图像包括标定板的图像和目标物的图像；所述旋转角包括侧倾角、横摆角和俯仰角；
计算所述第二图像在所述第一图像中的位置的步骤包括：计算标定板的图像和目标物的图像在所述第一图像中的相对位置；
计算所述第二图像在所述第一图像中的旋转角的步骤包括：计算标定板的图像在所述第一图像中的侧倾角、横摆角和俯仰角；计算目标物的图像在所述第一图像中的侧倾角、横摆角和俯仰角。
3.根据权利要求2所述的雷达标定设备校验方法，其特征在于，计算标定板的图像和目标物的图像在所述第一图像中的相对位置的步骤包括：
分别建立所述标定板的图像的第一坐标系和所述目标物的图像的第二坐标系；
计算所述第二坐标系的原点在所述第一坐标系中的位置，获得标定板的图像和目标物的图像在所述第一图像中的相对位置。
4.根据权利要求2所述的雷达标定设备校验方法，其特征在于，计算标定板的图像在所述第一图像中的侧倾角、横摆角和俯仰角的步骤包括：
建立所述标定板的图像的第一坐标系，所述标定板的图像为平行四边形；
根据平行四边形的底边与所述第一坐标系X轴的夹角，获得标定板的图像在所述第一图像中的侧倾角；
根据平行四边形的底边与所述标定板的实际底边的比值的反余弦，获得标定板的图像在所述第一图像中的横摆角；
根据平行四边形的底边的相邻边与所述实际底边的相邻边的比值的反余弦，获得标定板的图像在所述第一图像中的俯仰角。
5.根据权利要求2所述的雷达标定设备校验方法，其特征在于，计算目标物的图像在所述第一图像中的侧倾角、横摆角和俯仰角的步骤包括：
建立所述目标物的图像的第二坐标系，所述目标物为三角锥，所述目标物的图像为三角形；
根据三角形的底边与所述第二坐标系X轴的夹角，获得目标物的图像在所述第一图像中的侧倾角；
根据三角形的底边与三角锥的实际截面的底边的比值的反余弦，获得目标物的图像在所述第一图像中的横摆角，所述实际截面为三角锥顶点到三角锥底面的纵截面；
根据三角形的底边上的高与所述实际截面的底边上的高的比值的反余弦，获得目标物的图像在所述第一图像中的俯仰角。
6.根据权利要求1所述的雷达标定设备校验方法，其特征在于，
所述雷达标定设备包括目标物，所述第二图像包括目标物的图像；所述旋转角包括侧倾角、横摆角和俯仰角；
计算所述第二图像在所述第一图像中的位置的步骤包括：计算目标物的图像在所述第一图像中的位置；
计算所述第二图像在所述第一图像中的旋转角的步骤包括：计算目标物的图像在所述第一图像中的侧倾角、横摆角和俯仰角。
7.根据权利要求6所述的雷达标定设备校验方法，其特征在于，
计算目标物的图像在所述第一图像中的位置的步骤包括：建立所述目标物的图像的第二坐标系，计算所述第二坐标系的原点在所述第一图像的位置，获得目标物的图像在所述第一图像中的位置；
计算目标物的图像在所述第一图像中的侧倾角、横摆角和俯仰角的步骤包括：建立所述目标物的图像的第二坐标系，所述目标物为三角锥，所述目标物的图像为三角形；根据三角形的底边与所述第二坐标系X轴的夹角，获得目标物的图像在所述第一图像中的侧倾角；根据三角形的底边与三角锥的实际截面的底边的比值的反余弦，获得目标物的图像在所述第一图像中的横摆角，所述实际截面为三角锥顶点到三角锥底面的纵截面；根据三角形的底边上的高与实际截面的底边上的高的比值的反余弦，获得目标物的图像在所述第一图像中的俯仰角。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的雷达标定设备校验方法，其特征在于，所述摄像***处于水平状态；所述设定值为距离以及预设的比例系数的乘积，所述距离为所述摄像***与所述雷达标定设备之间的距离。
9.一种雷达标定设备校验装置，其特征在于，包括：
图像获得模块，用于获取摄像***拍摄的雷达标定设备的第一图像，对所述第一图像进行分析，获得所述第一图像中的雷达标定设备的第二图像；
位置获得模块，用于计算所述第二图像在所述第一图像中的位置，根据所述位置以及设定值的乘积获得所述雷达标定设备的实际位置；
旋转角获得模块，用于计算所述第二图像在所述第一图像中的旋转角，根据所述旋转角以及设定值的乘积获得所述雷达标定设备的实际旋转角；
校验模块，用于校验所述雷达标定设备的实际位置和实际旋转角是否分别满足对应的预设条件。
10.一种雷达标定设备校验***，其特征在于，包括：
摄像***，用于拍摄雷达标定设备的第一图像；
上位机，用于获取摄像***拍摄的雷达标定设备的第一图像，对所述第一图像进行分析，获得所述第一图像中的雷达标定设备的第二图像；计算所述第二图像在所述第一图像中的位置，根据所述位置以及设定值的乘积获得所述雷达标定设备的实际位置；计算所述第二图像在所述第一图像中的旋转角，根据所述旋转角以及设定值的乘积获得所述雷达标定设备的实际旋转角；校验所述雷达标定设备的实际位置和实际旋转角是否分别满足对应的预设条件。
11.根据权利要求10所述的雷达标定设备校验***，其特征在于，还包括定位架、云台以及安装在定位架上的水平仪；所述云台一端连接所述定位架，另一端连接所述摄像***。
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