CN113030987B - 多线激光雷达的激光出射角度测量方法及其***和电子设备 - Google Patents
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Abstract
一种多线激光雷达的激光出射角度测量方法及其***和电子设备。该多线激光雷达的激光出射角度测量方法包括步骤:获取一光斑图像,其中该光斑图像是通过红外相机拍摄经由待测量的多线激光雷达发射的激光在标板上形成的点状光斑而获得的图像;处理该光斑图像,以获得该光斑图像中各个点状光斑的中心坐标;以及基于该点状光斑的中心坐标,计算出该待测量的多线激光雷达的激光出射角度。
Description
技术领域
本发明涉及激光雷达技术领域,特别是涉及一种多线激光雷达的激光出射角度测量方法及其***和电子设备。
背景技术
多线激光雷达作为一种常用的以发射激光光束的方式来探测目标的位置或速度等特征量的雷达***,其通常通过多个激光发射器发射多束在垂直方向上分布的光束,并通过电机的360°旋转形成多条线束的扫描;与此同时,通过同样数量的激光接收器来接收相应的被目标反射或散射回的光束,以实现雷达探测工作。
为了将激光的射线距离转化为直线距离和点云的准确显示,多线激光雷达在调试阶段需要通过测量以得到每个激光发射的相对角度(即激光出射角度)。而传统的测量方法需要逐一对每个光斑进行手工计算,但这存在重复性差、耗时长、可量产性低等缺点。与此同时,传统的测量方法还对操作人员的要求要求,所需搭建的测量环境也极其复杂。
发明内容
本发明的一优势在于提供一种多线激光雷达的激光出射角度测量方法及其***和电子设备,其能够提供一种通用的、简便的、可量产性的激光出射角度测量方法,便于适用于各种类型的多线激光雷达。
本发明的另一优势在于提供一种多线激光雷达的激光出射角度测量方法及其***和电子设备,其中,在本发明的一实施例中,所述多线激光雷达的激光出射角度测量方法能够大幅地降低人力劳动,提高测量效率。
本发明的另一优势在于提供一种多线激光雷达的激光出射角度测量方法及其***和电子设备,其中,在本发明的一实施例中,所述多线激光雷达的激光出射角度测量方法无需手工计算,存在重复性高、耗时短、可量产性高等优势。
本发明的另一优势在于提供一种多线激光雷达的激光出射角度测量方法及其***和电子设备,其中,在本发明的一实施例中,所述多线激光雷达的激光出射角度测量***能够在一次调机后,后续只需更换待测雷达就能够实现激光出射角度的自动测量,有助于大幅地降低对操作人员的要求。
本发明的另一优势在于提供一种多线激光雷达的激光出射角度测量方法及其***和电子设备,其中,在本发明的一实施例中,所述多线激光雷达的激光出射角度测量***的搭建环境简单,易于实现。
本发明的另一优势在于提供一种多线激光雷达的激光出射角度测量方法及其***和电子设备,其中,在本发明的一实施例中,所述多线激光雷达的激光出射角度测量***能够采用工装的方式将待测雷达和红外相机进行固定限位,有助于保证所述待测雷达和所述红外相机的水平度。
本发明的另一优势在于提供一种多线激光雷达的激光出射角度测量方法及其***和电子设备,其中,在本发明的一实施例中,所述多线激光雷达的激光出射角度测量***能够调节红外相机的固定位置,以便完整地覆盖不同类型的多线激光雷达的视场。
本发明的另一优势在于提供一种多线激光雷达的激光出射角度测量方法及其***和电子设备,其中,在本发明的一实施例中,所述多线激光雷达的激光出射角度测量***能够保证不同的红外相机所拍摄图像的比例一致,有助于提升测量结果的准确度。
本发明的另一优势在于提供一种多线激光雷达的激光出射角度测量方法及其***和电子设备,其中,在本发明的一实施例中,所述多线激光雷达的激光出射角度测量***采用了设有标记点的标板,有助于便捷地且准确地实现图像拼接。
本发明的另一优势在于提供一种多线激光雷达的激光出射角度测量方法及其***和电子设备,其中为了达到上述优势,在本发明中不需要采用昂贵的材料或复杂的结构。因此,本发明成功和有效地提供一解决方案,不只提供一种简单的多线激光雷达的激光出射角度测量方法及其***和电子设备,同时还增加了所述多线激光雷达的激光出射角度测量方法及其***和电子设备的实用性和可靠性。
为了实现上述至少一优势或其他优势和目的,本发明提供了多线激光雷达的激光出射角度测量方法,包括步骤:
获取一光斑图像,其中所述光斑图像是通过红外相机拍摄经由待测量的多线激光雷达发射的激光在标板上形成的点状光斑而获得的图像;
处理所述光斑图像,以获得所述光斑图像中各个点状光斑的中心坐标;以及
基于所述点状光斑的中心坐标,计算出所述待测量的多线激光雷达的激光出射角度。
在本发明的一实施例中,所述获取一光斑图像的步骤,包括步骤:
获取一第一光斑图像和一第二光斑图像,其中所述第一和第二光斑图像分别是通过同一红外相机在不同拍摄位置分时拍摄经由所述待测量的多线激光雷达发射的激光在所述标板上形成的点状光斑而获得的图像。
在本发明的一实施例中,所述获取一光斑图像的步骤,包括步骤:
获取一第一光斑图像和一第二光斑图像,其中所述第一和第二光斑图像分别是通过第一红外相机和第二红外相机在不同拍摄位置同时拍摄经由所述待测量的多线激光雷达发射的激光在所述标板上形成的点状光斑而获得的图像。
在本发明的一实施例中,所述处理所述光斑图像的步骤,包括步骤:
拼接所述第一光斑图像和所述第二光斑图像,以形成一光斑拼接图像,其中所述光斑拼接图像能够完整地显示所述标板上所有点状光斑的图像;和
识别所述光斑拼接图像中所述点状光斑的中心,以获得所述点状光斑的中心坐标。
在本发明的一实施例中,所述标板上设有拼接标识,以通过所述拼接标识来辅助所述第一光斑图像和所述第二光斑图像的拼接。
在本发明的一实施例中,所述的多线激光雷达的激光出射角度测量方法,进一步包括步骤:
获取一水平基线图像和一垂直基线图像,其中所述水平基线图像和所述垂直基线图像分别是通过所述红外相机拍摄经由激光水平仪发射的水平光束和垂直光束在所述标板上形成的基线光斑而获得的图像;和
融合处理所述水平基线图像和所述垂直基线图像,以获得所述待测量的多线激光雷达的测量基准点在所述标板上的映射基准点的坐标。
在本发明的一实施例中,所述的多线激光雷达的激光出射角度测量方法,进一步包括步骤:
获取一比例图像,其中所述比例图像是通过所述红外相机拍摄在所述标板上设置的标准件而获得的图像;和
处理所述比例图像,以获得图像尺寸与真实尺寸之间的比例系数。
根据本发明的另一方面,本发明还提供了多线激光雷达的激光出射角度测量***,用于测量多线激光雷达的激光出射角度,包括相互可通信地连接的:
一获取模块,其中所述获取模块用于获取一光斑图像,其中所述光斑图像是通过红外相机拍摄经由该待测量的多线激光雷达发射的激光在标板上形成的点状光斑而获得的图像;
一图像处理模块,其中所述图像处理模块用于处理所述光斑图像,以获得所述光斑图像中各个点状光斑的中心坐标;以及
一计算模块,其中所述计算模块用于基于该点状光斑的中心坐标,计算出该待测量的多线激光雷达的激光出射角度。
在本发明的一实施例中,所述获取模块还用于获取一第一光斑图像和一第二光斑图像,其中所述第一和第二光斑图像分别是通过同一红外相机在不同拍摄位置分时拍摄经由该待测量的多线激光雷达发射的激光在所述标板上形成的点状光斑而获得的图像。
在本发明的一实施例中,所述获取模块还用于获取一第一光斑图像和一第二光斑图像,其中所述第一和第二光斑图像分别是通过第一红外相机和第二红外相机在不同拍摄位置同时拍摄经由该待测量的多线激光雷达发射的激光在所述标板上形成的点状光斑而获得的图像。
在本发明的一实施例中,所述图像处理包括相互可通信地连接的一图像拼接模块和一图像识别模块,其中所述图像拼接模块用于拼接所述第一光斑图像和所述第二光斑图像,以形成一光斑拼接图像,其中所述光斑拼接图像能够完整地显示该标板上所有点状光斑的图像;其中所述图像识别模块用于识别所述光斑拼接图像中所述点状光斑的中心,以获得所述点状光斑的中心坐标。
在本发明的一实施例中,所述的多线激光雷达的激光出射角度测量***,进一步包括一工装和一标板,其中所述工装和所述标板被对应地布置,并且所述工装用于限位地固定该红外相机和该待测量的多线激光雷达,以使该红外相机和该待测量的多线激光雷达的镜头面均平行于该标板。
在本发明的一实施例中,所述的多线激光雷达的激光出射角度测量***,进一步包括一轨道,其中所述工装和/或所述标板被可移动地设置于所述导轨,其中所述导轨用于调整所述工装和所述标板之间的距离。
根据本发明的另一方面,本发明还提供了电子设备,包括:
至少一处理器,用于执行指令;和
与所述至少一处理器可通信地连接的存储器,其中,所述存储器具有至少一指令,其中,所述指令被所述至少一处理器执行,以使得所述至少一处理器执行多线激光雷达的激光出射角度测量方法,其中所述多线激光雷达的激光出射角度测量方法包括步骤:
获取一光斑图像,其中所述光斑图像是通过红外相机拍摄经由待测量的多线激光雷达发射的激光在标板上形成的点状光斑而获得的图像;
处理所述光斑图像,以获得所述光斑图像中各个点状光斑的中心坐标;
以及
基于所述点状光斑的中心坐标,计算出所述待测量的多线激光雷达的激光出射角度。
通过对随后的描述和附图的理解,本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。
本发明的这些和其它目的、特点和优势,通过下述的详细说明,附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
图1和图2是根据本发明的一实施例的多线激光雷达的激光出射角度测量方法的流程示意图。
图3示出了根据本发明的上述实施例的所述多线激光雷达的激光出射角度测量方法的步骤之一的流程示意图。
图4示出了根据本发明的上述实施例的所述多线激光雷达的激光出射角度测量方法的步骤之二的流程示意图。
图5示出了根据本发明的上述实施例的所述多线激光雷达的激光出射角度测量方法中图像拼接过程的一个示例。
图6是根据本发明的一实施例的多线激光雷达的激光出射角度测量***的框图示意图。
图7示出了根据本发明的多线激光雷达的激光出射角度测量***的一个示例。
图8示出了根据本发明的电子设备的一个示例。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
在本发明中,权利要求和说明书中术语“一”应理解为“一个或多个”,即在一个实施例,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个。除非在本发明的揭露中明确示意该元件的数量只有一个,否则术语“一”并不能理解为唯一或单一,术语“一”不能理解为对数量的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,属于“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或者暗示相对重要性。本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,属于“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接或者一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以是通过媒介间接连结。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
示意性方法
参考说明书附图之图1和图2所示,根据本发明的一实施例的一种多线激光雷达的激光出射角度测量方法被阐明。具体地,如图1所示,所述多线激光雷达的激光出射角度测量方法,包括步骤:
S100:获取一光斑图像,其中所述光斑图像是通过一红外相机拍摄经由待测量的多线激光雷达发射的激光在标板上形成的点状光斑而获得的图像;
S200:处理所述光斑图像,以获得所述光斑图像中各个点状光斑的中心坐标;以及
S300:基于所述点状光斑的中心坐标,计算出所述待测量的多线激光雷达的激光出射角度。
值得注意的是,在本发明上述实施例中,所述光斑图像中所述点状光斑的中心可以但不限于被实施为所述点状光斑的几何中心。当然,在本发明的其他示例中,所述光斑图像中所述光斑的中心也可以被实施为所述点状光斑上亮度最大的点。可以理解的是,所述光斑图像中所述点状光斑的中心可以通过人为的方式直接在放大后的所述点状光斑图像上选取中心点,并记录每个点状光斑的中心坐标;当然,所述光斑图像中所述点状光斑的中心也可以通过图像识别软件直接识别并记录所述光斑图像上每个点状光斑的中心坐标。
此外,在计算所述待测量的多线激光雷达的激光出射角度时,除了测得所述点状光斑的中心坐标之外,还需要测得所述待测量的多线激光雷达与所述标板之间的距离,以及所述待测量的多线激光雷达的测量基准点在所述标板上的映射基准点的坐标。可以理解的是,所述待测量的多线激光雷达与所述标板之间的距离可以通过诸如激光测距仪、卷尺等测距仪器直接测得,并被记录和储存以作为已知参数。而所述待测量的多线激光雷达的映射基准点的坐标也可以通过调试而提前获知,以被记录和储存作为已知参数。
当然,在本发明的一示例中,所述待测量的多线激光雷达的映射基准点的坐标也可以通过激光水平仪发出的水平光束和垂直光束来获得。换言之,如图2所示,所述多线激光雷达的激光出射角度测量方法,进一步包括步骤:
S400:获取一水平基线图像和一垂直基线图像,其中所述水平和垂直基线图像分别是通过所述红外相机拍摄经由激光水平仪发射的水平和垂直光束在所述标板上形成的基线光斑而获得的图像;和
S500:融合处理所述水平基线图像和所述垂直基线图像,以获得所述待测量的多线激光雷达的测量基准点在所述标板上的映射基准点的坐标。
示例性地,在采集所述水平基线图时,先通过所述激光水平仪发射水平光束;再调整水平光束打到所述待测量的多线激光雷达的测量基准点的位置,使得所述标板上的基线光斑与所述待测量的多线激光雷达的测量基准点处于同一水平面上;最后通过所述红外相机拍摄所述标板上的基线光斑,以采集到所述水平基线图。可以理解的是,上述示例仅适用于光斑出射角度的测量基准点在雷达结构件上的多线激光雷达,而对于光斑出射角度的测量基准点在雷达结构件以外的多线激光雷达而言,则需要调整所述激光水平仪发射的水平光束打到所述待测量的多线激光雷达的已知标识点(如所述待测量的多线激光雷达的中心位置,以通过计算来得到所述待测量的多线激光雷达的实际光斑出射角度测量基准点)。
同理地,在采集所述垂直基线图时,先通过所述激光水平仪发射垂直光束;再调整垂直光束打到所述待测量的多线激光雷达的测量基准点的位置,使得所述标板上的基线光斑与所述待测量的多线激光雷达的测量基准点处于同一垂直面上;最后通过所述红外相机拍摄所述标板上的基线光斑,以采集到所述垂直基线图。当然,上述示例仅适用于光斑出射角度的测量基准点在雷达结构件上的多线激光雷达,而对于光斑出射角度的测量基准点在雷达结构件以外的多线激光雷达而言,则需要调整所述激光水平仪发射的垂直光束打到所述待测量的多线激光雷达的已知标识点(如所述待测量的多线激光雷达的中心位置,以通过计算来得到所述待测量的多线激光雷达的实际光斑出射角度测量基准点)。
这样,所述水平基线图像中的水平基线光斑与所述垂直基线图像中的垂直基线光斑均穿过所述标板上的映射基准点,也就是说,所述水平基线图像中的水平基线光斑与所述垂直基线图像中的垂直基线光斑的交点就是所述映射基准点,因此在融合处理所述水平基线图像和所述垂直基线图像时,只需求出所述水平基线图像中的水平基线光斑与所述垂直基线图像中的垂直基线光斑的交点的坐标,就能够获得所述待测量的多线激光雷达的测量基准点在所述标板上的映射基准点的坐标,进而可以通过计算机直接求解出所述待测量的多线激光雷达的激光出射角度。
值得一提的是,由于所述待测量的多线激光雷达与所述标板之间的距离通常为真实距离(即实际距离),而基于所述光斑图像和所述基线图像分别获得所述点状光斑的中心位置和所述映射基准点的位置之间的距离(即坐标差值)则为图像距离(即理论距离),因此当所述标板在所述光斑图像和所述基线图像中的图像尺寸与所述标板的真实尺寸相同(即两者的比例为1:1)时,所述图像距离与所述真实距离保持一致,也就是说,基于所述光斑图像和所述基线图像分别获得所述点状光斑的中心位置和所述映射基准点的位置之间的距离无需经过换算而直接作为真实距离被采用。而当所述标板在所述光斑图像和所述基线图像中的图像尺寸与所述标板的真实尺寸不相同(即两者的比例不是1:1)时,本发明就需要获知所述标板在所述光斑图像和所述基线图像中的图像尺寸与所述标板的真实尺寸之间的比例关系,以便通过比例换算而获得所述点状光斑的中心位置和所述映射基准点的位置之间的真实距离。
具体地,如图2所示,所述多线激光雷达的激光出射角度测量方法,进一步包括步骤:
S600:获取一比例图像,其中所述比例图像是通过所述红外相机拍摄在所述标板上设置的标准件而获得的图像;和
S700:处理所述比例图像,以获得图像尺寸与真实尺寸之间的比例系数。
值得注意的是,所述标准件可以但不限于被实施为贴附于所述标板上的直尺等标准刻度尺。当然,在本发明的其他示例中,所述标准件也可以被实施为绘制于所述标板上的标准刻度尺等能够标记标准刻度的标识。
此外,为了确保测量结果的准确性,通过所述红外相机拍摄的所述光斑图像、所述基线图像以及所述比例图像最好均不发生畸变,因此本发明所使用的所述红外相机优选地被实施为无畸变镜头红外相机。而由于所述无畸变镜头红外相机的视场角通常较小,但所述待测量的多线激光雷达的探测范围(即所述标板上的点状光斑分布范围)却很大,因此一个所述无畸变镜头红外相机的视场难以完整地覆盖所述待测量的多线激光雷达的探测范围,也就是说,一张光斑图像难以显示所述待测量的多线激光雷达发射的激光在所述标板上形成的所有点状光斑。
为了解决上述问题,在本发明的一示例中,如图3所示,所述多线激光雷达的激光出射角度测量方法的所述步骤S100,包括步骤:
S110:获取一第一光斑图像和一第二光斑图像,其中所述第一和第二光斑图像分别是通过同一红外相机在不同拍摄位置分时拍摄经由所述待测量的多线激光雷达发射的激光在标板上形成的点状光斑而获得的图像。
可以理解的是,在本发明的这个示例中,所述第一光斑图像和所述第二光斑图像是由同一所述红外相机在不同拍摄位置分别拍摄经由待测量的多线激光雷达发射的激光在标板上形成的点状光斑而获得的图像,也就是说,在获得所述第一和第二光斑图像时需要移动所述红外相机的位置,并使得移动前后所述红外相机的视场范围相结合能够完整地覆盖所述待测量的多线激光雷达发射的激光在所述标板上形成的所有点状光斑。
相应地,如图4和图5所示,所述多线激光雷达的激光出射角度测量方法的所述步骤S200,包括步骤:
S210:拼接所述第一光斑图像和所述第二光斑图像,以形成一光斑拼接图像,其中所述光斑拼接图像能够完整地显示所述标板上所有点状光斑的图像;和
S220:识别所述光斑拼接图像中所述点状光斑的中心,以获得所述光斑图像中所述点状光斑的中心坐标。
值得一提的是,在本发明的上述示例中,由于在获得所述第一和第二光斑图像时需要移动所述红外相机的位置,使得移动前后所述红外相机的视场范围相结合能够完整地覆盖所述标板上所有的点状光斑,而在移动前后的所述红外相机与所述标板之间的距离难以保持一致,因此在移动前后的所述红外相机与所述标板之间的距离通常会发生变化,这就造成图像尺寸和真实尺寸之间的比例系数在所述红外相机移动前后也将不同,进而导致所述多线激光雷达的激光出射角度测量方法的测量结果不够准确。此外,由于所述第一和第二光斑图像是通过同一个所述红外相机在不同时刻拍摄而获得,但所述待测量的多线激光雷达在不同时刻的发射方向往往不同,因此所述第一和第二光斑图像在拼接后形成的所述光斑拼接图像中所述点状光斑的位置将会发生偏差,进而影响测量结果。
为了解决上述问题,在本发明的另一示例中,如图3所示,所述多线激光雷达的激光出射角度测量方法的所述步骤S100,也可以包括步骤:
S110’:获取一第一光斑图像和一第二光斑图像,其中所述第一和第二光斑图像分别是通过第一红外相机和第二红外相机在不同拍摄位置同时拍摄经由待测量的多线激光雷达发射的激光在标板上形成的点状光斑而获得的图像。
值得注意的是,在本发明的这个示例中,为了确保所述第一光斑图像和所述第二光斑图像的尺寸与真实尺寸之间的比例系数保持一致/相同,因此所述第一红外相机和所述第二红外相机优选地正对所述标板,并且所述第一红外相机和所述第二红外相机分别与所述标板的距离保持相同。
更优选地,所述第一红外相机、所述第二红外相机以及所述待测量的多线激光雷达适于通过工装进行固定限位,以便确保所述第一红外相机、所述第二红外相机以及所述待测量的多线激光雷达的水平度保持一致,便于后续的图像拼接以及出射角度计算。
最优选地,所述第一红外相机和所述第二红外相机分别被设置于所述待测量的多线激光雷达的上下两侧,也就是说,所述第一红外相机、所述待测量的多线激光雷达以及所述第二红外相机在垂直方向上依次排布,使得所述待测量的多线激光雷达位于所述第一红外相机和所述第二红外相机之间,以便确保所述第一红外相机和所述第二红外相机相结合的视场范围能够完整地覆盖所述待测量的多线激光雷达的探测范围。
特别地,由于不同类型或型号的多线激光雷达的探测范围(如在垂直方向上的探测角度)存在差异,因此本发明的所述第一红外相机和所述第二红外相机的固定位置能够被上下调节,以便确保所述第一红外相机和所述第二红外相机的叠加视场范围能够完整地覆盖不同探测角度的多线激光雷达的探测范围,从而覆盖经由所述待测量的多线激光雷达产生的所有点状光斑。
值得一提的是,为了简化所述第一光斑图像和所述第二光斑图像的拼接难度,提升图像拼接效率和质量,本发明所采用的所述标板上设置有拼接标识,以通过所述拼接标识来辅助所述第一光斑图像和所述第二光斑图像之间的拼接。可以理解的是,所述拼接标识可以但不限于被实施为标识点、标识线等等能够起到拼接标识的元件。例如,所述拼接标识也可以被实施为标准比例尺,以在协助获得比例关系的同时,也能够为图像拼接提供帮助。
示意性***
参考附图之图6所示,根据本发明的一实施例的一多线激光雷达的激光出射角度测量***被阐明。具体地,如图6所示,所述多线激光雷达的激光出射角度测量***1可以包括依次相互可通信地连接的一获取模块10、一图像处理模块20以及一计算模块30,其中所述获取模块10用于获取一光斑图像,其中所述光斑图像是通过一红外相机拍摄经由待测量的多线激光雷达发射的激光在标板上形成的点状光斑而获得的图像;其中所述图像处理模块20用于处理所述光斑图像,以获得所述光斑图像中各个点状光斑的中心坐标;其中所述计算模块30用于基于所述点状光斑的中心坐标,计算出所述待测量的多线激光雷达的激光出射角度。
在本发明的上述实施例中,所述获取模块10进一步用于获取一水平基线图像和一垂直基线图像,其中所述水平和垂直基线图像分别是通过所述红外相机拍摄经由激光水平仪发射的水平和垂直光束在所述标板上形成的基线光斑而获得的图像;其中所述图像处理模块20进一步用于融合处理所述水平基线图像和所述垂直基线图像,以获得所述待测量的多线激光雷达的测量基准点在所述标板上的映射基准点的坐标。
在本发明的上述实施例中,所述获取模块10进一步用于获取一比例图像,其中所述比例图像是通过所述红外相机拍摄在所述标板上设置的标准件而获得的图像;其中所述图像处理模块20进一步用于处理所述比例图像,以获得图像尺寸与真实尺寸之间的比例系数。
值得注意的是,在本发明的一示例中,所述获取模块10还可以用于获取一第一光斑图像和一第二光斑图像,其中所述第一和第二光斑图像分别是通过所述红外相机在不同拍摄位置分时拍摄经由待测量的多线激光雷达发射的激光在标板上形成的点状光斑而获得的图像。
当然,在本发明的另一示例中,所述获取模块10也可以用于获取一第一光斑图像和一第二光斑图像,其中所述第一和第二光斑图像分别是通过第一红外相机和第二红外相机在不同拍摄位置同时拍摄经由待测量的多线激光雷达发射的激光在标板上形成的点状光斑而获得的图像。
相应地,如图6所示,所述图像处理模块20可以但不限于包括相互可通信地连接的一图像拼接模块21和一图像识别模块22,其中所述图像拼接模块21用于拼接所述第一光斑图像和所述第二光斑图像,以形成一光斑拼接图像,其中所述光斑拼接图像能够完整地显示所述标板上所有点状光斑的图像;其中所述图像识别模块22用于识别所述光斑拼接图像中每个点状光斑的中心,以获得所述光斑图像中各个点状光斑的中心坐标。
值得一提的是,在本发明的另一实施例中,如图7所示,所述多线激光雷达的激光出射角度测量***1还可以包括一工装40和一标板50,其中所述工装40和所述标板50被对应地布置,并且所述工装40用于限位地固定所述红外相机800和所述待测量的多线激光雷达900,以使所述红外相机800和所述待测量的多线激光雷达900的镜头面均与所述标板50保持平行。
进一步地,所述工装40还可以用于上下调节所述红外相机800相对于所述待测量的多线激光雷达900的位置,以确保所述红外相机800的视场范围能够完整地覆盖所述待测量的多线激光雷达900的探测范围。
根据本发明的上述实施例,如图7所示,所述多线激光雷达的激光出射角度测量***1进一步包括一导轨60,其中所述工装40和/或所述标板50分别被可移动地设置于所述导轨60,其中所述导轨60用于调整所述工装40和所述标板50之间的距离,以改变所述待测量的多线激光雷达900与所述标板50之间的距离。
示意性电子设备
下面,参考图8来描述根据本发明实施例的电子设备(图8示出了根据本发明实施例的电子设备的框图)。如图8所示,电子设备70包括一个或多个处理器71和存储器72。
所述处理器71可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元,并且可以控制电子设备70中的其他组件以执行期望的功能。
所述存储器72可以包括一个或多个计算程序产品,所述计算程序产品可以包括各种形式的计算可读存储介质,例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算可读存储介质上可以存储一个或多个计算程序指令,所述处理器71可以运行所述程序指令,以实现上文所述的本发明的各个实施例的方法以及/或者其他期望的功能。
在一个示例中,电子设备70还可以包括:输入装置73和输出装置74,这些组件通过总线***和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。
例如,该输入装置73可以是例如用于采集图像数据或视频数据的摄像模组等等。
该输出装置74可以向外部输出各种信息,包括分类结果等。该输出设备74可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。
当然,为了简化,图8中仅示出了该电子设备70中与本发明有关的组件中的一些,省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外,根据具体应用情况,电子设备70还可以包括任何其他适当的组件。
示意性计算程序产品
除了上述方法和设备以外,本发明的实施例还可以是计算程序产品,其包括计算程序指令,所述计算程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种实施例的方法中的步骤。
所述计算程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明实施例操作的程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言,诸如Java、C++等,还包括常规的过程式程序设计语言,诸如“,还语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
此外,本发明的实施例还可以是计算可读存储介质,其上存储有计算程序指令,所述计算程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述方法中的步骤。
所述计算可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
以上结合具体实施例描述了本发明的基本原理,但是,需要指出的是,在本发明中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制,不能认为这些优点、优势、效果等是本发明的各个实施例必须具备的。另外,上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用,而非限制,上述细节并不限制本发明为必须采用上述具体的细节来实现。
本发明中涉及的器件、装置、设备、***的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的,可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、***。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇,指“包括但不限于”,且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”,且可与其互换使用,除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”,且可与其互换使用。
还需要指出的是,在本发明的装置、设备和方法中,各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本发明。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的,并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本发明的范围。因此,本发明不意图被限制到在此示出的方面,而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (10)
1.多线激光雷达的激光出射角度测量方法,其特征在于,包括步骤:
获取一光斑图像,其中所述光斑图像是通过红外相机拍摄经由待测量的多线激光雷达发射的激光在标板上形成的点状光斑而获得的图像;
处理所述光斑图像,以获得所述光斑图像中各个点状光斑的中心坐标;以及
基于所述点状光斑的中心坐标,计算出所述待测量的多线激光雷达的激光出射角度;
所述获取一光斑图像的步骤,包括步骤:
获取一第一光斑图像和一第二光斑图像;
其中所述第一光斑图像和第二光斑图像分别是通过同一红外相机在不同拍摄位置分时拍摄经由所述待测量的多线激光雷达发射的激光在所述标板上形成的点状光斑而获得的图像;或者,所述第一光斑图像和第二光斑图像分别是通过第一红外相机和第二红外相机在不同拍摄位置同时拍摄经由所述待测量的多线激光雷达发射的激光在所述标板上形成的点状光斑而获得的图像。
2.如权利要求1所述的多线激光雷达的激光出射角度测量方法,其中,所述处理所述光斑图像的步骤,包括步骤:
拼接所述第一光斑图像和所述第二光斑图像,以形成一光斑拼接图像,其中所述光斑拼接图像能够完整地显示所述标板上所有点状光斑的图像;和
识别所述光斑拼接图像中所述点状光斑的中心,以获得所述点状光斑的中心坐标。
3.如权利要求2所述的多线激光雷达的激光出射角度测量方法,其中,所述标板上设有拼接标识,以通过所述拼接标识来辅助所述第一光斑图像和所述第二光斑图像的拼接。
4.如权利要求1所述的多线激光雷达的激光出射角度测量方法,进一步包括步骤:
获取一水平基线图像和一垂直基线图像,其中所述水平基线图像和所述垂直基线图像分别是通过所述红外相机拍摄经由激光水平仪发射的水平光束和垂直光束在所述标板上形成的基线光斑而获得的图像;和
融合处理所述水平基线图像和所述垂直基线图像,以获得所述待测量的多线激光雷达的测量基准点在所述标板上的映射基准点的坐标。
5.如权利要求1所述的多线激光雷达的激光出射角度测量方法,进一步包括步骤:
获取一比例图像,其中所述比例图像是通过所述红外相机拍摄在所述标板上设置的标准件而获得的图像;和
处理所述比例图像,以获得图像尺寸与真实尺寸之间的比例系数。
6.多线激光雷达的激光出射角度测量***,用于测量多线激光雷达的激光出射角度,其特征在于,其中所述多线激光雷达的激光出射角度测量***包括相互可通信地连接的:
一获取模块,其中所述获取模块用于获取一光斑图像,其中所述光斑图像是通过红外相机拍摄经由待测量的多线激光雷达发射的激光在标板上形成的点状光斑而获得的图像;
一图像处理模块,其中所述图像处理模块用于处理所述光斑图像,以获得所述光斑图像中各个点状光斑的中心坐标;以及
一计算模块,其中所述计算模块用于基于该点状光斑的中心坐标,计算出该待测量的多线激光雷达的激光出射角度;
所述获取模块还用于获取一第一光斑图像和一第二光斑图像;
其中所述第一光斑图像和第二光斑图像分别是通过同一红外相机在不同拍摄位置分时拍摄经由该待测量的多线激光雷达发射的激光在所述标板上形成的点状光斑而获得的图像;或者,所述第一光斑图像和第二光斑图像分别是通过第一红外相机和第二红外相机在不同拍摄位置同时拍摄经由该待测量的多线激光雷达发射的激光在所述标板上形成的点状光斑而获得的图像。
7.如权利要求6所述的多线激光雷达的激光出射角度测量***,其中,所述图像处理包括相互可通信地连接的一图像拼接模块和一图像识别模块,其中所述图像拼接模块用于拼接所述第一光斑图像和所述第二光斑图像,以形成一光斑拼接图像,其中所述光斑拼接图像能够完整地显示该标板上所有点状光斑的图像;其中所述图像识别模块用于识别所述光斑拼接图像中所述点状光斑的中心,以获得所述点状光斑的中心坐标。
8.如权利要求6中任一所述的多线激光雷达的激光出射角度测量***,进一步包括一工装和一标板,其中所述工装和所述标板被对应地布置,并且所述工装用于限位地固定该红外相机和该待测量的多线激光雷达,以使该红外相机和该待测量的多线激光雷达的镜头面均平行于该标板。
9.如权利要求8所述的多线激光雷达的激光出射角度测量***,进一步包括一导轨,其中所述工装和/或所述标板被可移动地设置于所述导轨,其中所述导轨用于调整所述工装和所述标板之间的距离。
10.电子设备,其特征在于,包括:
至少一处理器,用于执行指令;和
与所述至少一处理器可通信地连接的存储器,其中,所述存储器具有至少一指令,其中,所述指令被所述至少一处理器执行,以使得所述至少一处理器执行多线激光雷达的激光出射角度测量方法,其中所述多线激光雷达的激光出射角度测量方法包括步骤:
获取一光斑图像,其中所述光斑图像是通过红外相机拍摄经由待测量的多线激光雷达发射的激光在标板上形成的点状光斑而获得的图像;
处理所述光斑图像,以获得所述光斑图像中各个点状光斑的中心坐标;以及
基于所述点状光斑的中心坐标,计算出所述待测量的多线激光雷达的激光出射角度;
所述获取一光斑图像的步骤,包括步骤:
获取一第一光斑图像和一第二光斑图像;
其中所述第一光斑图像和第二光斑图像分别是通过同一红外相机在不同拍摄位置分时拍摄经由所述待测量的多线激光雷达发射的激光在所述标板上形成的点状光斑而获得的图像;或者,所述第一光斑图像和第二光斑图像分别是通过第一红外相机和第二红外相机在不同拍摄位置同时拍摄经由所述待测量的多线激光雷达发射的激光在所述标板上形成的点状光斑而获得的图像。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101876532A (zh) * | 2010-05-25 | 2010-11-03 | 大连理工大学 | 测量***中的摄像机现场标定方法 |
CN103759634A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-30 | 西安工业大学 | 一种近红外激光光斑视场参数测量装置及测量方法 |
CN106097348A (zh) * | 2016-06-13 | 2016-11-09 | 大连理工大学 | 一种三维激光点云与二维图像的融合方法 |
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CN109212510A (zh) * | 2017-07-04 | 2019-01-15 | 百度在线网络技术(北京)有限公司 | 用于测量多线激光雷达的角分辨率的方法和装置 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101876532A (zh) * | 2010-05-25 | 2010-11-03 | 大连理工大学 | 测量***中的摄像机现场标定方法 |
CN103759634A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-30 | 西安工业大学 | 一种近红外激光光斑视场参数测量装置及测量方法 |
CN106097348A (zh) * | 2016-06-13 | 2016-11-09 | 大连理工大学 | 一种三维激光点云与二维图像的融合方法 |
JP2018013337A (ja) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | 公立大学法人広島市立大学 | 飛行物体の誘導位置決め装置および方法 |
CN109212510A (zh) * | 2017-07-04 | 2019-01-15 | 百度在线网络技术(北京)有限公司 | 用于测量多线激光雷达的角分辨率的方法和装置 |
CN109373897A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-02-22 | 广州市九州旗建筑科技有限公司 | 一种基于激光虚拟标尺的测量方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
A Convenient Calibration Method for LRF-Camera Combination Systems Based on a Checkerboard;Zhuang Zhang 等;《Sensors》;第19卷(第6期);1315 * |
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