[發明專利]一種基于激光線掃描成像的測距方法

有效

• 申請號: 201910359635.3
• 申請日: 2019-04-29
• 公開（公告）號: CN110031830B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 張永兵;黃熹之;季向陽;王好謙;戴瓊海
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院
• 主分類號: G01S11/12
• 分類號: G01S11/12
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

本發明提出一種基于激光線掃描成像的測距方法，能夠有效抑制極端天氣對成像造成的干擾，此方法包括以下步驟：對固定好的激光線掃描系統采集先驗的參考圖案，參考白板分別放置在不同距離遠處，線激光打到白板由相機采集到參考圖案；將激光線掃描設備放置于真實場景中，對不同角度分別發射線激光，同時用相機采集每個掃描角度的圖像；利用基于激光線掃描的測距算法，將采集得到的真實場景掃描圖像與先驗參考圖案融合計算，提取出周圍物體的距離信息，實現環境感知。

技術領域

本發明屬于場景重建和環境感知領域，具體涉及一種基于激光線掃描成像實現測距的技術。

技術背景

自動駕駛所應用的傳感器目前主要有毫米波雷達、激光雷達和攝像頭等。其中采用成像方式來實現環境感知有獲取信息量大、成本較低等優點，但在雨天、霧天等惡劣天氣下容易受到光線散射、反射等情形造成的干擾，以至測距和重建出現較大誤差。

發明內容

本發明的目的在于改進自動駕駛等領域中利用成像實現場景重建，而易受到惡劣環境干擾的不足，提出了一種基于激光線掃描成像的測距與場景重建的方法。

本發明提供的基于激光線掃描成像的測距與場景重建的方法包括以下步驟：

1)對固定好的激光線掃描系統采集先驗的參考圖案，參考白板分別放置在不同距離遠處，線激光打到白板由相機采集到參考圖案；

2)將激光線掃描設備放置于真實場景中，對不同角度分別發射線激光，同時用相機采集每個掃描角度的圖像；

3)利用基于激光線掃描的測距算法，將采集得到的真實場景掃描圖像與先驗參考圖案融合計算，提取出周圍物體的距離信息，實現環境感知。

本發明的優點在于用線激光作為光源，并且采集相應波段的圖像，能在一定程度上削弱惡劣天氣下光線反射及散射的影響。同時利用旋轉振鏡和高速攝像頭實現線激光的快速掃描和圖像采集，從而進行實時的環境感知。

附圖說明

圖1為真實場景采集系統示意圖；

圖2為本發明實施例先驗信息采集原理圖；

圖3為本發明實施例線激光成像先驗圖案采集示意圖；

圖4為本發明實施例改進的基于旋轉振鏡采集系統示意圖。

圖5是本發明實施例流程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進一步說明。

本發明下述實施例利用近紅外波段的線激光作為光源，快速掃描周邊場景，并用相機采集特殊波段下的成像，最后用這些圖像進行周圍場景的重建。此方法避免了雷達測距，能有效地節約成本，利用成像方法來實現環境感知，同時用線激光作為光源，并且采集相應波段的圖像，能在一定程度上削弱惡劣天氣下光線反射及散射的影響。

本發明下述實施例應用于場景重建與環境感知。基于成像方法的環境感知技術在自動駕駛等研究領域中廣泛應用，但是在雨霧天氣等惡劣環境下容易受到光線散射、反射等情形造成的干擾，以至測距和重建出現較大誤差。

為此，本實施例提出一種基于激光線掃描成像的測距方法，能夠有效抑制極端天氣對成像造成的干擾，此方法包括以下步驟：

對固定好的激光線掃描系統采集先驗的參考圖案，參考白板分別放置在不同距離遠處，線激光打到白板由相機采集到參考圖案；

將激光線掃描設備放置于真實場景中，對不同角度分別發射線激光，同時用相機采集每個掃描角度的圖像；

利用基于激光線掃描的測距算法，將采集得到的真實場景掃描圖像與先驗參考圖案融合計算，提取出周圍物體的距離信息，實現環境感知。