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CN116087924A - 激光雷达水平测量系统、测量方法、设备及介质 - Google Patents

激光雷达水平测量系统、测量方法、设备及介质 Download PDF

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CN116087924A
CN116087924A CN202310306256.4A CN202310306256A CN116087924A CN 116087924 A CN116087924 A CN 116087924A CN 202310306256 A CN202310306256 A CN 202310306256A CN 116087924 A CN116087924 A CN 116087924A
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CN
China
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reflecting plate
laser radar
plane
included angle
measurement
Prior art date
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Pending
Application number
CN202310306256.4A
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English (en)
Inventor
尹玲秀
王向永
王茜茜
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Changzhou Xingyu Automotive Lighting Systems Co Ltd
Original Assignee
Changzhou Xingyu Automotive Lighting Systems Co Ltd
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Publication date
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Abstract

本发明涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种激光雷达水平测量系统、测量方法、设备及介质。测量系统包括：激光雷达；调节装置，激光雷达安装在调节装置上；反射板，置于激光雷达的扫描视场的范围内，设定水平基准面为Q，反射板与水平基准面Q之间形成第一夹角θ；处理模块，激光雷达扫描反射板，获取点云数据，处理模块根据点云数据在测量坐标系内拟合反射板的平面，计算平面与测量坐标系之间的第二夹角α，基于第二夹角α和第一夹角θ，判断激光雷达是否位于水平面上。本发明的激光雷达水平测量系统，结构简单，且简化了测量步骤，提高了测量置信度，易于实现。

Description

激光雷达水平测量系统、测量方法、设备及介质
技术领域
本发明涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种激光雷达水平测量系统和测量方法。
背景技术
激光雷达是一种通过发射激光束探测目标位置、速度等特征量的系统，在使用激光雷达时通常要求激光雷达水平安装，而激光雷达都是基于自身的坐标系产生的数据，因此需要对激光雷达的坐标系进行水平标定，以确保激光雷达水平安装后是基于水平面生成的点云。在现有技术中，为了检测激光雷达是否水平，主要有以下几种方法：第一种方法是根据激光雷达扫描得到的数据以及激光雷达自身的姿态数据建立光学标定平台的三维模型，通过判断该三维模型是否均为水平三维模型来对激光雷达进行水平标定；第二种方法是通过扫描激光雷达两侧不同高度不同距离的反光板，根据距离以及角度分别计算绕X轴和Y轴旋转后与水平面的夹角，基于该夹角判断激光雷达是否位于水平面上；第三种方法是提取竖直角度小于0的激光线扫描的点云进行直线拟合，依据拟合出来的线的状态，如斜着往上或者斜着往下等，来判断激光雷达是否水平。
第一种方法需要建立光学标定平台的三维模型，在检测激光雷达是否水平时，实际上只需要对水平表面进行拟合即可，该方法增加了对激光雷达水平检测的复杂度；第二种方法需要在激光雷达两侧放置多个高度不等且距离不等的反光板，增加了对环境布置的繁琐度；第三种方法仅对竖直角度小于0的激光线扫描的点云进行处理，无法覆盖竖直角度大于0的场景，激光雷达水平检测的可信度低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中激光雷达测量系统结构复杂、测量步骤多以及测量可信度低的问题，本发明提供一种激光雷达水平测量系统，结构简单，且简化了测量步骤，提高了测量可信度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种激光雷达水平测量系统，包括：激光雷达；调节装置，所述激光雷达安装在所述调节装置上；反射板，置于所述激光雷达的扫描视场的范围内，设定水平基准面为Q，所述反射板与所述水平基准面Q之间形成第一夹角θ；处理模块，所述激光雷达扫描所述反射板，获取点云数据，所述处理模块根据所述点云数据在测量坐标系内拟合所述反射板的平面，计算所述平面与所述测量坐标系之间的第二夹角α，基于所述第二夹角α和所述第一夹角θ，判断所述激光雷达是否位于水平面上。
进一步，具体地，所述调节装置用于调整所述激光雷达是否水平放置，以及所述激光雷达的扫描视场的范围和安装高度，使所述反射板正对所述激光雷达的扫描视场的范围。
进一步，具体地，所述反射板的反射率为85％～99％，所述反射板为朗伯体漫反射板。
进一步，具体地，所述反射板3为棋盘格反射板，所述棋盘格反射板是由两种反射率拼接的漫反射板，两种反射率在1％～99％之间，设棋盘格反射板有黑白交错的棋盘格图样，其中，白格和黑格均为正方形，白格的反射率远大于黑格的反射率。
一种采用如上所述的激光雷达水平测量系统的测量方法，其特征在于，所述测量方法包括以下步骤：
S1：环境搭建，将激光雷达安装在调节装置上，反射板放置在激光雷达的扫描视场范围内，设定水平基准面为Q，所述反射板与所述水平基准面Q之间形成第一夹角θ。
S2：建立测量坐标系；
S3：数据采集，通过所述激光雷达扫描所述反射板，获取点云数据；
S4：数据处理和分析，根据所述点云数据在所述测量坐标系内拟合所述反射板的平面，计算所述平面与所述测量坐标系之间的第二夹角α，基于所述第二夹角α和所述第一夹角θ，判断所述激光雷达是否位于水平面上。
进一步，具体地，在所述步骤S4中，将所述第二夹角α和所述第一夹角θ作差，作差后的计算结果为β，将β与阈值γ比较，判断所述激光雷达是否位于水平面上；
若β＞γ，则所述激光雷达不在水平面上；
若β≤γ，则所述激光雷达在水平面上。
进一步，具体地，所述反射板的反射率为85％～99％，所述反射板为朗伯体漫反射板。
进一步，具体地，所述反射板为棋盘格反射板，所述棋盘格反射板是由两种反射率拼接的漫反射板，两种反射率在1％～99％之间，设棋盘格反射板有黑白交错的棋盘格图样，其中，白格和黑格均为正方形，白格的反射率远大于黑格的反射率。
一种电子设备，包括：处理器；存储器，用于存储可执行指令；其中，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如上所述的激光雷达水平测量方法。
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，当所述计算机程序被处理器执行时，使得处理器实现如上所述的激光雷达水平测量方法。
本发明的有益效果是，本发明的激光雷达水平测量系统，在激光雷达的视场范围内按照预设角度放置一反射板，激光雷达扫描反射板并根据获取的数据拟合反射板的平面，获取拟合平面的夹角，基于拟合平面的夹角和预设角度判断激光雷达是否在水平面上，结构简单，且简化了测量步骤，提高了测量可信度，便于现场环境搭建，且易于实现。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例一的结构示意图。
图2是本发明实施例一棋盘格反射板的示意图。
图3是本发明实施例二的流程示意图。
图4是本发明实施例二扫描视场范围的示意图。
图5是本发明实施例二拟合平面的示意图。
图6是本发明实施例三硬件结构示意图。
图中1、激光雷达；2、调节装置；3、反射板；10、电子设备；1002、处理器；1004存储器；1006、传输装置。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
本申请实施例提供了一种激光雷达水平测量系统，包括：激光雷达1；调节装置2，激光雷达1安装在调节装置2上；反射板3，置于激光雷达1的扫描视场的范围内，设定水平基准面为Q，反射板3与水平基准面Q之间形成第一夹角θ；处理模块，激光雷达1扫描反射板3，获取点云数据，处理模块根据点云数据在测量坐标系内拟合反射板3的平面，计算平面与测量坐标系之间的第二夹角α，基于第二夹角α和第一夹角θ，判断激光雷达1是否位于水平面上。激光雷达水平测量系统结构简单，便于搭建，且测量步骤少，提高了测量置信度。
在本实施例中，激光雷达1包括发射模块和接收模块，发射模块用于发射激光束，接收模块用于接收发射模块发射出的激光束经反射板3反射的回波信号，处理模块获取并处理经反射板3反射的回波信号，在测量坐标系上形成点云数据。需要说明的是，发射模块发射的激光束可以是一个或多个激光束，即发射模块包括至少一个激光器，通过机械旋转式、转镜式、微振镜式、楔形棱镜式、相控阵式等扫描方式可改变激光束的发射方向，从而实现对目标视场的扫描，获取目标视场内被测物的点云数据，更高的激光器数量可以让激光雷达1获得更高的分辨率，对远处物体的细节感知更加精准，提供了更高的安全冗余。
在本实施例中，调节装置2能够六自由度的移动和旋转，调节装置2用于调整激光雷达1是否水平放置；调节装置2还用于调整激光雷达1的扫描视场的范围和激光雷达1的安装高度，使反射板3正对激光雷达1的扫描视场的范围，通过调节装置2调整激光雷达1的扫描视场的范围，确保在对激光雷达水平测量过程中激光器发射的所有激光束都能被反射板3反射。
在本实施例中，为了进一步确保激光雷达1是否水平放置，调节装置2还可以借助于使用高精度的水平仪以确保激光雷达水平放置。
在本实施例中，反射板3的反射率为85％～99％，反射板3为但不限于朗伯体漫反射板，优选反射率为90％的朗伯体漫反射板，便于激光雷达接收经反射板3反射的回波信号，提高测量置信度，测量结果的可靠性好。现有激光雷达1的测量距离的系统误差(准度)通常为±3cm，为了更好的拟合平面，朗伯体漫反射板的平整度＜±3cm，优选平整度为±1cm的朗伯体漫反射板，进一步提高测量的置信度。
在本实施例中，为了提高测量系统的处理速度，反射板3为棋盘格反射板，棋盘格反射板是由两种反射率拼接的漫反射板，两种反射率在1％～99％之间，如图2所示，设棋盘格反射板有黑白交错的棋盘格图样，其中，白格和黑格均为正方形，白格的反射率远大于黑格的反射率，以棋盘格反射板为九宫格为例进一步说明，棋盘格反射板从左到右、从上到下依次为白-黑-白，黑-白-黑以及白-黑-白，其中，白格的反射率为90％，黑格的反射率为10％，处理模块根据点云数据在测量坐标系内拟合反射板3的平面时，处理模块选取点云数据中反射率为90％的点进行拟合，换而言之，处理模块选取棋盘格上四个角落和中间区域的点进行拟合，减少需要处理的点云数据，进一步简化了测量步骤，提高了处理速度。另外，棋盘格可按实际选点需求进行划分，上述九宫格仅为一个示例。
在本实施例中，处理模块可以包含在激光雷达内，与激光雷达的接收模块连接，也可以是一个独立的模块，在水平测量时，与激光雷达连接，用于处理回波信号，判断激光雷达是否在水平面上。
本发明的激光雷达水平测量系统，在激光雷达1的视场范围内按照预设角度放置一反射板3，激光雷达1扫描反射板3并根据获取的数据拟合反射板3的平面，获取拟合平面的夹角，基于拟合平面的夹角和预设角度判断激光雷达1是否在水平面上，结构简单，且简化了测量步骤，提高了测量可信度，便于现场环境搭建，且易于实现。
实施例2
本申请实施例提供了一种采用如上的激光雷达水平测量系统的测量方法，测量方法包括以下步骤：
S1：环境搭建，将激光雷达1安装在调节装置2上，反射板3放置在激光雷达1的扫描视场范围内，设定水平基准面为Q，反射板3与水平基准面Q之间形成第一夹角θ。
S2：建立测量坐标系；测量坐标系用以描述被测物与激光雷达1的相对位置，表示为[X,Y,Z]，其中原点为激光雷达的测距中心，X轴水平向右，Y轴水平向前，Z轴竖直向上，符合右手坐标系规则。
S3：数据采集，通过激光雷达1扫描反射板3，获取点云数据；
具体的，激光雷达1包括发射模块和接收模块，发射模块用于发射激光束，接收模块用于接收发射模块发射出的激光束经反射板3反射的回波信号，处理模块获取经反射板3反射的回波信号，并在测量坐标系上形成点云数据。需要说明的是，发射模块发射的激光束可以是一个或多个激光束，即发射模块包括至少一个激光器，通过机械旋转式、转镜式、微振镜式、楔形棱镜式、相控阵式等扫描方式可改变激光束的发射方向，从而实现对目标视场的扫描，获取目标视场内被测物(反射板)的点云数据，更高的激光器数量可以让激光雷达1获得更高的分辨率，对远处物体的细节感知更加精准，提供了更高的安全冗余。
S4：数据处理和分析，根据点云数据在测量坐标系内拟合反射板3的平面，计算平面与测量坐标系之间的第二夹角α，基于第二夹角α和第一夹角θ，判断激光雷达1是否位于水平面上。由于反射板3表面不够平整或者采集的点云数据较少等原因，可能会导致最终拟合的平面与实际的平面存在偏差，将第二夹角α和第一夹角θ作差，作差后的计算结果为β，将β与阈值γ比较，判断激光雷达1是否位于水平面上；若β＞γ，则激光雷达1不在水平面上；若β≤γ，则激光雷达1在水平面上，设置阈值γ范围可根据实际需求设置，在本实施例中，设置阈值γ范围为-0.1°≤γ≤+0.1°，以提高激光雷达水平测量的准确率。
在本实施例中，根据点云数据在测量坐标系内拟合反射板3的平面，采用的拟合方法为直接求解超定方程、最小二乘公式法、SVD分解法或PCA法。以最小二乘公式法为例具体说明，最小二乘公式法也叫高斯拟合，通过最小化误差的平方和寻找数据的最佳函数匹配，使得这些求得的数据与实际数据之间的误差的平方和最小。
具体的，设定拟合的平面方程为z＝ax+by+c，即要求
Figure BDA0004146835990000081
的最小值，
Figure BDA0004146835990000082
分别对a、b、c求偏导
Figure BDA0004146835990000091
即为
Figure BDA0004146835990000092
转换为矩阵方程为：
Figure BDA0004146835990000093
即为A·x＝B，则x＝A-1B，求解该方程即可得到a,b,c的具体数值。
图5为一平面拟合的示意图，图中的圆点为点云，倾斜的平面为拟合后的反射板3的平面，反射板3的反射率为85％～99％，反射板3为但不限于朗伯体漫反射板，优选反射率为90％的朗伯体漫反射板，便于激光雷达接收经反射板3反射的回波信号，提高测量置信度，测量结果的可靠性好。现有激光雷达1的测量距离的系统误差(准度)通常为±3cm，朗伯体漫反射板的平整度＜±3cm，优选平整度为±1cm的朗伯体漫反射板，激光雷达接收经反射板3反射的回波信号可靠，进一步提高测量的置信度。
为了保证测量置信度，且同时提高处理速度，在本实施例中，反射板3为棋盘格反射板，棋盘格反射板是由两种反射率拼接的漫反射板，两种反射率在1％～99％之间，设棋盘格反射板有黑白交错的棋盘格图样，其中，白格和黑格均为正方形，白格的反射率远大于黑格的反射率，以棋盘格反射板为九宫格为例进一步说明，棋盘格反射板从左到右、从上到下依次为白-黑-白，黑-白-黑以及白-黑-白，其中，白格的反射率为90％，黑格的反射率为10％，处理模块根据点云数据在测量坐标系内拟合反射板3的平面时，处理模块选取点云数据中反射率为90％的点进行拟合，换而言之，处理模块选取棋盘格上四个角落和中间区域的点进行拟合，减少需要处理的点云数据，进一步简化了测量步骤，提高了处理速度。
在本实施例中，计算平面与测量坐标系之间的第二夹角α具体包括以下步骤：分别计算所述拟合平面与测量坐标系X轴、Y轴和Z轴的夹角，平面的法向量和轴之间夹角的余弦值等于平面和轴之间夹角的正弦值，设定拟合平面的方程为Ax+By+Cz+D＝0，法向量为(A,B,C)，激光雷达1XYZ轴的方向向量为X:(1，0，0)、Y:(0，1，0)、Z:(0，0，1)，则拟合平面与X轴、Y轴和Z轴的夹角分别为：
Figure BDA0004146835990000101
Figure BDA0004146835990000102
Figure BDA0004146835990000103
理想情况下，拟合平面与X轴的角度αx应为0°，拟合平面与Y轴的角度αy应为θ，拟合平面与Z轴的角度αz应为90°-θ。
在本实施例中，根据激光雷达1的扫描视场选取对应大小的反射板3，且确保反射板3在激光雷达1的扫描视场范围内，即激光雷达1上所有发射的激光束都能够被反射板3反射。以120°水平视场角、30°垂直视场角且线束均匀分布的激光雷达1为例，距离激光雷达1的10m处的扫描视场范围为：扫描视场宽度为10×tan(60°)×2≈35m，扫描视场高度为10×tan(15°)×2≈6m，选取的反射板3的宽度为35m，高度为6m，但在实际测量过程中，反射板3的大小受到测试环境场地影响，无法放置足够大的反射板3，为了不扩大试验场地和反射板3大小的情况下测试激光雷达所有的扫描视场范围，可以将视场范围均匀划分为若干个视场区域，根据视场区域的宽度和高度计算选取的反射板大小，然后分别对各个视场区域进行测试，通过调整激光雷达1相对反射板3的距离、角度以及高度使激光雷达1保持水平，且将需要检测的视场区域正对反射板3，采用步骤S2～步骤S4对激光雷达1当前视场区域进行水平测量，通过调节装置2再次调整需检测的视场区域，直至完成所有视场区域的水平测量，判断激光雷达1是否水平放置。
例如，还是以120°水平视场角、30°垂直视场角且线束均匀分布的激光雷达1为例，可以将10m处的扫描视场范围均匀划分为9个视场区域，每个视场区域的宽度为12m，高度为2m，根据视场区域的宽度和高度计算选取的反射板大小，由于反射板3倾斜放置，视场区域如图3所示，AF为激光雷达1和反射板3之间的距离，AF＝10m，DE为视场区域的高度，DE＝2m，DC为反射板3的高度，∠HDB＝∠GAB＝30°/3/2＝5°，∠CDH为反射板3放置的倾斜角度θ，假设θ为60°，根据相似三角形特性，可知DE/BC＝AF/AG，即2/[DH×tan(60°)+DH×tan(5°)]＝10/(10+FG)，因为FG＝DH，所以可求得DH≈1.24m，从而可知反射板3的高度DC＝1.24/cos(60°)≈3m。考虑到激光雷达1发射的激光束的光斑本身存在大小，为了确保激光雷达1发射的激光束均落在反射板3上，可预留部分空间，即在计算时可选择进一取整。因此，可选取12m宽、3m高的反射板3，环境搭建时，在距离激光雷达1的10m处倾斜放置反射板3，倾斜角度为60°，通过调节装置2使激光雷达1高度为1m，采用步骤S2～步骤S4对激光雷达1视场区域进行水平测量，判断激光雷达1是否水平放置。
需要说明的是，激光雷达的扫描视场的范围，取决于水平和垂直的视场角以及距离，视场角是激光雷达的内参，在本实施例中，对激光雷达水平测量时通过调整激光雷达与反射板之间的距离改变激光雷达的扫描视场，激光雷达与反射板之间的距离为10m，但不仅限如此，激光雷达与反射板之间距离越近，扫描视场的范围越小，反之，激光雷达与反射板之间距离越远，扫描视场的范围越大。
本发明的激光雷达水平测量方法，在激光雷达1的视场范围内按照预设角度放置一反射板3，激光雷达1扫描反射板3并根据获取的数据拟合反射板3的平面，获取拟合平面的夹角，基于拟合平面的夹角和预设角度判断激光雷达1是否在水平面上，结构简单，且简化了测量步骤，提高了测量可信度，便于现场环境搭建，且易于实现。
实施例3
本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括处理器和存储器，该存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，该至少一条指令或该至少一段程序由该处理器加载并执行以实现如上述方法实施例所提供的一种激光雷达水平测量方法。
图6示出了一种用于实现本申请实施例所提供的一种激光雷达水平测量方法的设备的硬件结构示意图，设备可以参与构成或包含本申请实施例所提供的装置或系统。如图6所示，电子设备10可以包括一个或多个处理器1002(处理器可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)、用于存储数据的存储器1004、以及用于通信功能的传输装置1006。除此以外，还可以包括：显示器、输入/输出接口(I/O接口)、通用串行总线(USB)端口(可以作为I/O接口的端口中的一个端口被包括)、网络接口、电源和/或相机。本领域普通技术人员可以理解，图6所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，电子设备10还可包括比图6中所示更多或者更少的组件，或者具有与图6所示不同的配置。
应当注意到的是上述一个或多个处理器和/或其他数据处理电路在本文中通常可以被称为“数据处理电路”。该数据处理电路可以全部或部分的体现为软件、硬件、固件或其他任意组合。此外，数据处理电路可为单个独立的处理模块，或全部或部分的结合到电子设备10(或移动设备)中的其他元件中的任意一个内。如本申请实施例中所涉及到的，该数据处理电路作为一种处理器控制(例如与接口连接的可变电阻终端路径的选择)。
存储器1004可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本申请实施例中的一种激光雷达水平测量方法对应的程序指令/数据存储装置，处理器通过运行存储在存储器1004内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的一种方法。存储器1004可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器1004可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
传输装置1006用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括电子设备10的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置1006包括一个网络适配器(NetworkInterfaceController，NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置1006可以为射频(RadioFrequency，RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
显示器可以例如触摸屏式的液晶显示器(LCD)，该液晶显示器可使得用户能够与电子设备10(或移动设备)的用户界面进行交互。
实施例4
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质可设置于服务器之中以保存用于实现方法实施例中一种激光雷达水平测量方法相关的至少一条指令或至少一段程序，该至少一条指令或该至少一段程序由该处理器加载并执行以实现上述方法实施例提供的一种激光雷达水平测量方法。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以位于计算机网络的多个网络服务器中的至少一个网络服务器。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
实施例5
本发明实施例还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。电子设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该电子设备执行上述各种可选实施方式中提供的一种激光雷达水平测量方法。
需要说明的是：上述本申请实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本申请特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、设备和存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种激光雷达水平测量系统，其特征在于，包括：
激光雷达(1)；
调节装置(2)，所述激光雷达(1)安装在所述调节装置(2)上；
反射板(3)，置于所述激光雷达(1)的扫描视场的范围内，设定水平基准面为Q，所述反射板(3)与所述水平基准面Q之间形成第一夹角θ；
处理模块，所述激光雷达(1)扫描所述反射板(3)，获取点云数据，所述处理模块根据所述点云数据在测量坐标系内拟合所述反射板(3)的平面，计算所述平面与所述测量坐标系之间的第二夹角α，基于所述第二夹角α和所述第一夹角θ，判断所述激光雷达(1)是否位于水平面上。
2.如权利要求1所述的激光雷达水平测量系统，其特征在于，所述调节装置(2)用于调整所述激光雷达(1)是否水平放置，以及所述激光雷达(1)的扫描视场的范围和安装高度，使所述反射板(3)正对所述激光雷达(1)的扫描视场的范围。
3.如权利要求2所述的激光雷达水平测量系统，其特征在于，所述反射板(3)的反射率为85％～99％，所述反射板(3)为朗伯体漫反射板。
4.如权利要求2所述的激光雷达水平测量系统，其特征在于，所述反射板(3)为棋盘格反射板，所述棋盘格反射板是由两种反射率拼接的漫反射板，两种反射率在1％～99％之间，设棋盘格反射板有黑白交错的棋盘格图样，其中，白格和黑格均为正方形，白格的反射率远大于黑格的反射率。
5.一种采用如权利要求1-4中任一项所述的激光雷达水平测量系统的测量方法，其特征在于，所述测量方法包括以下步骤：
S1：环境搭建，将激光雷达(1)安装在调节装置(2)上，反射板(3)放置在激光雷达(1)的扫描视场范围内，设定水平基准面为Q，所述反射板(3)与所述水平基准面Q之间形成第一夹角θ；
S2：建立测量坐标系；
S3：数据采集，通过所述激光雷达(1)扫描所述反射板(3)，获取点云数据；
S4：数据处理和分析，根据所述点云数据在所述测量坐标系内拟合所述反射板(3)的平面，计算所述平面与所述测量坐标系之间的第二夹角α，基于所述第二夹角α和所述第一夹角θ，判断所述激光雷达(1)是否位于水平面上。
6.如权利要求5所述的激光雷达水平测量方法，其特征在于，在所述步骤S4中，将所述第二夹角α和所述第一夹角θ作差，作差后的计算结果为β，将β与阈值γ比较，判断所述激光雷达(1)是否位于水平面上；
若β＞γ，则所述激光雷达(1)不在水平面上；
若β≤γ，则所述激光雷达(1)在水平面上。
7.如权利要求5所述的激光雷达水平测量方法，其特征在于，所述反射板(3)的反射率为85％～99％，所述反射板(3)为朗伯体漫反射板。
8.如权利要求5所述的激光雷达水平测量方法，其特征在于，所述反射板(3)为棋盘格反射板，所述棋盘格反射板是由两种反射率拼接的漫反射板，两种反射率在1％～99％之间，设棋盘格反射板有黑白交错的棋盘格图样，其中，白格和黑格均为正方形，白格的反射率远大于黑格的反射率。
9.一种电子设备，其特征在于，
处理器；
存储器，用于存储可执行指令；
其中，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如权利要求5-8中任一项所述的激光雷达水平测量方法。
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，当所述计算机程序被处理器执行时，使得处理器实现如权利要求5-8中任一项所述的激光雷达水平测量方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118962645A (zh) * 2024-10-16 2024-11-15 常州星宇车灯股份有限公司 一种激光雷达运动场景下点云性能测试系统及测试方法
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