一种基于二维码的激光雷达俯仰角检测方法及装置与流程

本发明属于激光雷达，具体涉及一种基于二维码的激光雷达俯仰角检测方法及装置。

背景技术：

1、在激光雷达中，俯仰角的设置对于传感器的垂直扫描范围具有决定性的作用。它直接关系到传感器能够检测到的目标的高度范围，进而影响着激光雷达在多种应用场景下的性能表现。因此，准确、稳定地检测激光雷达的俯仰角成为了一项至关重要的技术挑战。

2、然而，目前常用的俯仰角检测方法主要依赖于目标靶的上下限进行图像光斑识别。这种方法的原理是通过识别目标靶上设置的led光源或其他光源所形成的光斑位置，来判断激光雷达的俯仰角，但在实际应用中，会由于目标靶可能存在的与水平面的偏差，目标靶平面往往无法与激光雷达发射的激光实现完全垂直的关系，这种偏差会导致光斑在目标靶上的位置发生偏移，进而影响俯仰角的测量精度；同时，在目标靶上设置上下限（通常是led灯）时，可能由于安装或校准的不准确，使得上下限之间存在倾斜，无法保持完全的水平方向。这种倾斜同样会导致光斑位置的偏移，从而影响俯仰角的测量精准度。

技术实现思路

1、本发明在于提供一种基于二维码的激光雷达俯仰角检测方法及装置，通过设置带有二维码的目标靶，使得激光雷达发射端发射的激光光线发射至二维码上，并采集靶面图像参数和二维码图像参数、以及激光雷达与目标靶的位置参数，进而能够精准测量计算激光雷达的俯仰角，同时，能够通过改变二维码在目标靶上的位置以适应不同测量需求，增强测量灵活性，检测速度快、操作便捷且更为准确。

2、一种基于二维码的激光雷达俯仰角检测方法，包括如下步骤：

3、基于激光雷达设置一个或多个带有二维码的目标靶，所述目标靶设置于所述激光雷达发射端的前方；

4、采集所述目标靶的靶面图像、以及所述二维码的二维码图像；所述靶面图像包括所述激光雷达产生的光斑；

5、基于所述靶面图像参数和所述二维码图像参数，结合所述激光雷达与所述目标靶的位置参数计算所述激光雷达的俯仰角。

6、通过设置带有二维码的目标靶，使得激光雷达发射端发射的激光光线发射至二维码上，并采集靶面图像参数和二维码图像参数、以及激光雷达与目标靶的位置参数，进而能够精准测量计算激光雷达的俯仰角，同时，能够通过改变二维码在目标靶上的位置以适应不同测量需求，增强测量灵活性，检测速度快、操作便捷且更为准确。

7、进一步的，所述靶面图像包括：

8、激光线光斑，此时判定激光雷达为旋转形式；

9、或圆点光斑，此时判定激光雷达为单点形式。

10、通过靶面图像上光斑的不同形式，以确定激光雷达的运动形式，进而以便于不同形式下的靶面图像参数。

11、进一步的，当靶面图像为激光线光斑时，所述靶面图像参数为激光线光斑的像素坐标，其具体包括：

12、基于所获取的激光线光斑，对其图像进行预处理；

13、采用霍夫变换函数检测直线方法，结合长度和角度，识别激光线光斑的像素位置，得到激光线光斑的像素坐标。

14、当判定靶面图像为一条水平向的激光线光斑时，采用霍夫变换函数检测直线方法识别激光线光斑，减少干扰，能够准确计算激光线光斑的像素坐标，得到靶面图像参数。

15、进一步的，当靶面图像为圆点光斑时，所述靶面图像参数为圆点光斑的像素坐标，其具体包括：

16、基于所获取的圆点光斑，对其图像进行预处理；

17、采用轮廓检测方法查找经预处理后圆点光斑图像的轮廓；

18、采用多边形逼近算法提取每个圆点光斑图像轮廓；

19、对每个所获取的轮廓面积进行过滤处理，并计算经过滤处理后的中心点坐标，得到圆点光斑的像素坐标。

20、当判定靶面图像为圆点光斑时，采用轮廓检测方法查找、多边形逼近算法提取光斑轮廓，能够减少外界干扰，能够准确计算圆点光斑的像素坐标，得到靶面图像参数。

21、进一步的，所述二维码图像参数包括所述二维码图像像素对应的实际距离，其确定过程具体包括如下步骤：

22、对所采集的所述二维码图像进行预处理，获取所述二维码图像的角度、宽度、高度；

23、基于所述二维码图像的角度，对所述二维码图像进行旋转校正转换，得到二维码图像的弧度；

24、计算所述二维码图像像素对应的实际距离；

25、；

26、式中，表示二维码图像像素对应的实际距离；表示二维码图像的实际宽度；表示二维码图像的自身宽度；表示二维码图像的弧度，即，表示二维码图像的角度；表示余弦值函数；表示正弦值函数；表示绝对值函数。

27、通过计算二维码图像像素对应的实际距离，以便于消除目标靶倾斜的影响。

28、进一步的，所述激光雷达与所述目标靶的位置参数的确定包括：

29、所述激光雷达与所述目标靶的实际距离；

30、所述激光雷达传感器与所述目标靶相较于地面的垂直高度距离。

31、进一步的，计算所述激光雷达的俯仰角的过程包括：

32、；

33、式中，表示激光雷达的俯仰角；表示激光发射端相对于水平线的实际高度，即，表示激光线光斑的像素坐标、或圆点光斑的像素坐标。

34、一种基于二维码的激光雷达俯仰角检测方法的装置，其包括：

35、目标靶设置模块，其用于基于激光雷达设置一个或多个带有二维码的目标靶，所述目标靶设置于所述激光雷达发射端的前方；

36、图像数据获取模块，其用于采集所述目标靶的靶面图像、以及所述二维码的二维码图像；所述靶面图像包括所述激光雷达产生的光斑；

37、俯仰角计算模块，其用于基于所述靶面图像参数和所述二维码图像参数，结合所述激光雷达与所述目标靶的位置参数计算所述激光雷达的俯仰角。

38、一种电子设备，所述电子设备包括：

39、处理器；

40、用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

41、所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述可执行指令以实现上述的方法步骤。

42、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述的方法步骤。

43、本发明的有益效果为：

44、本发明通过设置带有二维码的目标靶，使得激光雷达发射端发射的激光光线发射至二维码上，并采集靶面图像参数和二维码图像参数、以及激光雷达与目标靶的位置参数，进而能够精准测量计算激光雷达的俯仰角，同时，能够通过改变二维码在目标靶上的位置以适应不同测量需求，增强测量灵活性，检测速度快、操作便捷且更为准确。通过靶面图像上光斑的不同形式，以确定激光雷达的运动形式，进而以便于不同形式下的靶面图像参数。

技术特征：

1.一种基于二维码的激光雷达俯仰角检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于二维码的激光雷达俯仰角检测方法，其特征在于，所述靶面图像包括：

3.根据权利要求2所述的一种基于二维码的激光雷达俯仰角检测方法，其特征在于，当靶面图像为激光线光斑时，所述靶面图像参数为激光线光斑的像素坐标，其具体包括：

4.根据权利要求2所述的一种基于二维码的激光雷达俯仰角检测方法，其特征在于，当靶面图像为圆点光斑时，所述靶面图像参数为圆点光斑的像素坐标，其具体包括：

5.根据权利要求3或4所述的一种基于二维码的激光雷达俯仰角检测方法，其特征在于，所述二维码图像参数包括所述二维码图像像素对应的实际距离，其确定过程具体包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种基于二维码的激光雷达俯仰角检测方法，其特征在于，所述激光雷达与所述目标靶的位置参数的确定包括：

7.根据权利要求6所述的一种基于二维码的激光雷达俯仰角检测方法，其特征在于，计算所述激光雷达的俯仰角的过程包括：

8.一种如权利要求1所述的基于二维码的激光雷达俯仰角计算方法的装置，其包括：

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述权利要求1至7中任一项所述的方法。

技术总结本发明属于激光雷达技术领域，具体涉及一种基于二维码的激光雷达俯仰角检测方法及装置，包括如下步骤：基于激光雷达设置一个或多个带有二维码的目标靶，所述目标靶设置于所述激光雷达发射端的前方；采集所述目标靶的靶面图像、以及所述二维码的二维码图像；所述靶面图像包括所述激光雷达产生的光斑；基于所述靶面图像参数和所述二维码图像参数，结合所述激光雷达与所述目标靶的位置参数计算所述激光雷达的俯仰角，能够精准测量计算激光雷达的俯仰角，同时，能够通过改变二维码在目标靶上的位置以适应不同测量需求，增强测量灵活性，检测速度快、操作便捷且更为准确。技术研发人员：王品,顾传政,湛意,涂再买,何英,倪麒受保护的技术使用者：深圳玩智商科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25