[發明專利]激光雷達仿真及其參數標定方法、裝置和設備

有效

• 申請號: 202010918820.4
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN112198495B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 宋科科
• 申請（專利權）人: 騰訊科技（深圳）有限公司
• 主分類號: G01S7/497
• 分類號: G01S7/497;G01S7/48;G01S17/931
• 代理公司: 深圳翼盛智成知識產權事務所(普通合伙) 44300
• 代理人: 李漢亮

1.一種激光雷達參數標定方法，其特征在于，所述方法包括：

預先通過參數合并的方式，將激光雷達的回波信號功率標準模型簡化，得到光波能量衰減模型，所述光波能量衰減模型包含三個可測參數和光波能量衰減比值，所述光波能量衰減比值為待標定參數；

獲取所述三個可測參數的值作為一組參數值；

將至少一個所述一組參數值代入所述光波能量衰減模型得到至少一個光波能量衰減比值，取所述至少一個光波能量衰減比值中的最小值作為所述光波能量衰減比值的標定值。

2.如權利要求1所述激光雷達參數標定方法，其特征在于，所述通過參數合并的方式，將激光雷達的回波信號功率標準模型簡化，得到光波能量衰減模型，包括：

通過對所述回波信號功率標準模型中獲取成本相對較高的參數合并，得到包含六個參數的回波信號功率中間簡化模型；

通過將所述六個參數中的三個參數轉化為所述光波能量衰減比值，將所述回波信號功率中間簡化模型轉化為所述光波能量衰減模型。

3.如權利要求1所述激光雷達參數標定方法，其特征在于，所述三個可測參數包括第一激光源的激光束與目標件表面法向的夾角θ、所述目標件的反射率ρ以及所述目標件與所述第一激光源之間的距離R，所述獲取所述三個可測參數的值，得到至少一組參數值，包括：

根據光電探測器測得第二激光源射向標準件和所述目標件表面時所述第二激光源隨時間變化信號，計算得到所述目標件的反射率ρ，或者以太陽光為主光源和以發光二極管所發的光為輔光源，通過簡易算法測得到所述目標件的反射率ρ；

將所述第一激光源的激光束垂直于所述目標件的法平面，測得所述激光束與所述目標件表面法向的夾角θ；

變換所述第一激光源與所述目標件表面之間距離的大小，測量得到n組所述第一激光源與所述目標件表面之間的距離R_i，直至將所述ρ、θ與R_i代入所述光波能量衰減模型，得到一個最小光波能量衰減比值時停止所述第一激光源與所述目標件表面之間距離的測量，所述n為不小于2的自然數，所述i∈{1,2,...，n}。

4.如權利要求3所述激光雷達參數標定方法，其特征在于，所述根據光電探測器測得第二激光源射向標準件和所述目標件表面時所述第二激光源隨時間變化信號，計算得到所述目標件的反射率ρ，包括：

當所述第二激光源射向所述標準件時，通過第一光電探測器獲取所述第二激光源隨時間變化信號V_0α(t)；

當所述第二激光源射向所述標準件時，通過第二光電探測器獲取所述第二激光源隨時間變化信號V_0β(t)；

當所述第二激光源射向所述目標件時，通過第一光電探測器獲取所述第二激光源隨時間變化信號V_1α(t)；

當所述第二激光源射向所述目標件時，通過第二光電探測器獲取所述第二激光源隨時間變化信號V_1β(t)；

根據公式計算得到所述目標件的反射率ρ。

5.如權利要求3所述激光雷達參數標定方法，其特征在于，所述以太陽光為主光源和以發光二極管所發的光為輔光源，通過簡易算法測得到所述目標件的反射率ρ，包括：

將半圓罩置于所述目標件的上方，測量太陽光照射到所述目標件時的入射光強I_in和反射光強I_re；

打開所述半圓罩下中心處的發光二極管，以所述發光二極管所發的光調節所述太陽光的反射光，得到一個半徑為r的反射光圈；

根據公式計算得到所述目標件的反射率ρ，所述h為所述半圓罩的頂點至所述目標件法平面的垂直距離，所述k為調節參數，所述k取[2.1，2.25]之間的值。

6.如權利要求3至5任意一項所述激光雷達參數標定方法，其特征在于，所述獲取所述三個可測參數的值，得到至少一組參數值之前，所述方法還包括：

以第三激光源射向所述目標件表面，通過變換所述第三激光源光束的入射角得到反射率-入射角曲線；

以衰減全反射吸收峰下降沿的中點作為所述第三激光源固定的入射角，根據反射光斑中光強分布確定所述目標件表面是否光滑或平整。