标定角度的精度验证方法及装置、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种激光雷达的标定角度的精度验证方法及装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.激光雷达通过向目标对象发射激光光束并接收从目标对象反射的光束来测量目标对象的距离和方位等信息。为了测量目标对象的信息，激光雷达将在其视场范围内发射多束激光。每一束激光都有唯一的标定角度并基于所发射激光的标定角度，确定出目标对象相对于激光雷达的距离和/或方位等相对位置信息。
3.由于标定角度的标定方法和标定系统的误差，标定角度通常与激光雷达激光的实际角度存在一定的误差，因此需要通过一定的方法找到这种误差，从而得到激光雷达的标定角度的精度。
4.在相关技术中，在验证激光雷达的标定角度的精度时，会固定激光雷达与标志物之间的相对位置并确定出激光雷达和标志物之间的距离，利用三角函数等方式求取出激光雷达和标志物之间的夹角。这种验证方法，通常对测试场景和测试设备的精度要求较高，且具有验证效率低的问题。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供了一种激光雷达的标定角度的精度验证方法、装置、设备及存储介质。
6.本公开实施例第一方面提供一种激光雷达的标定角度的精度验证方法，包括：
7.驱动放置有激光雷达的旋转平台旋转并记录所述旋转平台的第一旋转角度；
8.在所述旋转平台旋转时触发所述激光雷达扫描预设空间得到点云数据；其中，所述预设空间内放置有辅助所述激光雷达的标定角度验证的标志物；
9.根据所述点云数据、标定距离及所述第一旋转角度，确定所述激光雷达的激光扫描所述标志物时所述旋转平台的第二旋转角度；
10.根据所述点云数据包含的标定角度和所述第二旋转角度，确定所述激光雷达的标定角度的精度。
11.基于上述方案，所述根据所述点云数据、标定距离及所述第一旋转角度，确定所述激光雷达的激光扫描所述标志物时所述旋转平台的第二旋转角度，包括：
12.从所述点云数据中筛选出距离值等于所述标定距离的点云数据；
13.根据距离值等于所述标定距离的所述点云数据对应的所述第一旋转角度，确定任一束所述激光扫描所述标志物时的所述第二旋转角度。
14.基于上述方案，所述根据距离值等于所述标定距离的所述点云数据对应的所述第一旋转角度，确定任一束所述激光扫描所述标志物时的所述第二旋转角度，包括：
15.根据筛选出的所述数据值，确定出每束所述激光扫描到所述标志物的起始角度及
终止角度；其中，所述起始角度为：对应束所述激光扫描到所述标志物的起始时刻的所述第一旋转角度；所述终止角度为：对应束所述激光扫描所述标志物终止时刻的所述第一旋转角度；
16.将同一束所述激光的所述起始角度和所述终止角度的均值，确定对应束所述激光打在所述标志物上时的所述第二旋转角度。
17.基于上述方案，所述根据所述点云数据包含的标定角度和所述第二旋转角度，确定所述激光雷达的标定角度的精度，包括：
18.确定第x标定角度差，其中，所述第x标定角度差为：第x束所述激光的标定角度，与第y束所述激光的标定角度之间的差值；所述x和所述y均为正整数，且所述x不等于所述y；
19.确定第x旋转角度差，其中，所述第x旋转角度差为：所述旋转平台在所述激光雷达发射第x束所述激光时的所述第二旋转角度，与所述旋转平台在所述激光雷达发射所述第y束所述激光时的所述第二旋转角度之间的差值；
20.根据所述第x旋转角度差和所述第x标定角度差之间的差值，得到所述第x束激光的归一化角度差。
21.基于上述方案，所述根据所述点云数据包含的标定角度和所述第二旋转角度，确定所述激光雷达的标定角度的精度，包括：
22.根据多束激光的所述归一化角度差，确定绝对值最大的所述归一化角度差；
23.和/或，
24.确定多个所述激光的所述归一化角度差的方差值。
25.基于上述方案，所述标定角度包括：所述激光雷达的方向角和/或俯仰角。
26.基于上述方案，其特征在于，
27.在所述标定角度为所述方位角时，所述激光雷达以第一姿态置于所述旋转平台上；
28.在所述标定角度为所述俯仰角时，所述激光雷达以第二姿态与所述旋转平台贴合；
29.其中，所述激光雷达从所述第一姿态切换到第二姿态，以所述激光雷达的中心为旋转中心转动90度。
30.本公开实施例第二方面提供一种激光雷达的标定角度的精度验证装置，包括：
31.驱动模块，用于驱动放置有激光雷达的旋转平台旋转并记录所述旋转平台的第一旋转角度；
32.扫描模块，用于在所述旋转平台旋转时触发所述激光雷达扫描预设空间得到点云数据；其中，所述预设空间内放置有辅助所述激光雷达的标定角度验证的标志物；
33.第一确定模块，用于根据所述点云数据、标定距离及所述第一旋转角度，确定所述激光雷达的激光扫描所述标志物时所述旋转平台的第二旋转角度；
34.第二确定模块，用于根据所述点云数据包含的标定角度和所述第二旋转角度，确定所述激光雷达的标定角度的精度。
35.基于上述方案，所述第一确定模块，具体用于从所述点云数据中筛选出距离值等于所述标定距离的点云数据；根据距离值等于所述标定距离的所述点云数据对应的所述第一旋转角度，确定任一束所述激光扫描所述标志物时的所述第二旋转角度。
36.基于上述方案，所述第一确定模块，具体用于根据筛选出的所述数据值，确定出每束所述激光扫描到所述标志物的起始角度及终止角度；其中，所述起始角度为：对应束所述激光扫描到所述标志物的起始时刻的所述第一旋转角度；所述终止角度为：对应束所述激光扫描所述标志物终止时刻的所述第一旋转角度；将同一束所述激光的所述起始角度和所述终止角度的均值，确定对应束所述激光打在所述标志物上时的所述第二旋转角度。
37.基于上述方案，所述第二确定模块，具体用于确定第x标定角度差，其中，所述第x标定角度差为：第x束所述激光的标定角度，与第y束所述激光的标定角度之间的差值；所述x和所述y均为正整数，且所述x不等于所述y；确定第x旋转角度差，其中，所述第x旋转角度差为：所述旋转平台在所述激光雷达发射第x束所述激光时的所述第二旋转角度，与所述旋转平台在所述激光雷达发射所述第y束所述激光时的所述第二旋转角度之间的差值；根据所述第x旋转角度差和所述第x标定角度差之间的差值，得到所述第x束激光的归一化角度差。
38.基于上述方案，所述第二确定模块，具体用于根据多束激光的所述归一化角度差，确定绝对值最大的所述归一化角度差；和/或，确定多个所述激光的所述归一化角度差的方差值。
39.基于上述方案，所述标定角度包括：所述激光雷达的方向角和/或俯仰角。
40.基于上述方案，在所述标定角度为所述方位角时，所述激光雷达以第一姿态置于所述旋转平台上；
41.在所述标定角度为所述俯仰角时，所述激光雷达以第二姿态与所述旋转平台贴合；
42.其中，所述激光雷达从所述第一姿态切换到第二姿态，以所述激光雷达的中心为旋转中心转动90度。
43.本公开实施例第三方面提供一种激光雷达的标定角度的精度验证设备，包括：
44.存储器，存储有计算机可执行指令；
45.处理器，与所述存储器连接，用于通过执行所述计算机可执行指令，实现第一方面任意方案提供的激光雷达的标定角度的精度验证方法。
46.本公开实施例第四方面提供的一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令；所述计算机可执行指令被处理器执行后，能够实现如第一方面任意方案提供的激光雷达的标定角度的精度验证方法。
47.本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比存在的有益效果是：将激光雷达放置在旋转平台，利用旋转平台旋转过程中记录的第一旋转角度。利用标志物与所述激光雷达之间已知的标定距离，选择出激光雷达扫描预设空间时生成点云数据激光投射到标志物上的目标数据，结合目标数据和记录的第一旋转角度，就可以根据激光雷达生成的点云数据中的标定角度的精确度，降低了对验证场景下的验证设备的要求，且不涉及三角函数等这种相对复杂的大量计算，具有计算简单及效率高的优点。
附图说明
48.图1是本发明实施例提供的激光雷达的标定角度验证方法的流程示意图；
49.图2是本发明实施例提供的激光雷达的标定角度验证时的效果示意图；
50.图3是本发明实施例提供的点云数据的图示效果；
51.图4是本发明实施例提供的激光雷达的标定角度验证方法的流程示意图；
52.图5是本发明实施例提供的激光雷达的标定角度验证时的效果示意图；
53.图6是本发明实施例提供的激光雷达的标定角度验证装置的结构示意图。
具体实施方式
54.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
55.为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
56.如图1所示，本公开实施例提供一种激光雷达的标定角度的精度验证方法，包括：
57.s110：驱动放置有激光雷达的旋转平台旋转并记录所述旋转平台的第一旋转角度；
58.s120：在所述旋转平台旋转时触发所述激光雷达扫描预设空间并根据扫描结果生成点云数据；其中，所述预设空间内放置有标志物；所述点云数据包括：所述激光雷达扫描所述预设空间得到距离值和所述激光雷达扫描所述预设空间所发射激光的标定角度；
59.s130：从所述点云数据中选择出所述距离值等于标定距离的目标数据，并从所述第一旋转角度中确定出所述目标数据生成时记录的目标角度；其中，所述标定距离为：所述标志物与所述激光雷达之间的距离；
60.s140：根据所述目标数据包含的标定角度和所述目标角度，确定所述激光雷达的标定角度的精度。
61.本公开实施例提供的激光雷达的标定角度的精度验证方法，可以应用于对激光雷达的标定角度进行验证的任意设备中。该设备可为能够连接到旋转平台并读取旋转平台的第一旋转角度的个人电脑(personal computer,pc)手机、实验室电脑等各种终端设备。
62.图2所示为本公开实施例提供的激光雷达的标定角度的精度验证方法时的一个示意图。激光雷达放置在旋转平台上，标志物可为上下同宽的柱状物，且柱状物有一定宽度。雷达激光可以发射多束激光，每一束激光发射出去之后，打到物体上会呈现激光的光斑。且通常激光雷达的激光光束是比较细，若标志物有一定宽度，则一束激光将不能完整覆盖标志物的某一个高度的整个宽度。若激光雷达在发射某一束激光时，随着旋转平台旋转，该束激光可以完整扫描标志物某个表面。
63.值得注意的是：位于预设空间内的标志物与所述激光雷达之间没有干扰物遮挡，从而确保激光雷达随着旋转平台转动的时候，激光雷达发射的光线能够投射到所述标志物上。
64.所述激光雷达为通过激光的发射和接收，至少进行测距和方位角确定的设备。激光雷达测距和测量方位角发射的测量信号为激光。激光具有发散角小的特点，用于测距和方位角的确定，具有测量精度高的特点。
65.示例性地，所述激光雷达可为微电子机械系统(micro
‑
electro
‑
mechanical system，mems)激光雷达。所述mems中的微振镜的运动是非线性的，如此在验证激光雷达每
发出的一束激光的标定角度之后，才能确保激光雷达的整体的标定角度的精度。
66.激光雷达可预先配置有配置文件，配置文件记录有激光雷达发射激光的时序和与该时序对应的标定角度。
67.所述标定角度包括：表征激光雷达水平转动程度的方位角和/或垂直转动程度的俯仰角。
68.在本公开实施例中，所述激光雷达在进行扫描预设空间时会自动根据扫描结果生成该束激光的点云数据。该点云数据就包括：根据所发射激光和被反射激光的接收计算得到的距离值，和通过以激光雷达当前所发射激光的时序查询配置文件得到的标定角度。
69.示例性地，一束激光对应了多个点云数据；而一个点云数据可能具有至少三个数据值，分别是方位角的角度值、距离值和俯仰角的角度值。值得注意的是：点云数据中包含的方位角和/或俯仰角的角度值。
70.参考图3所示，图3中一个点所在位置具有三个数据值，分别是距离、方位角和俯仰角。在图3中由于标志物的遮挡，在比标志物与激光雷达之间的标定距离更远的地方就空白，从而在图3中没有表征激光测量结果的点。
71.方位角的角度值可以理解为：激光雷达测得的标志物与激光雷达在水平面内的角度值；所述俯仰角的角度值可以理解为：激光雷达测得标志物在激光雷达的在竖直平面内的角度值。旋转平台能够旋转，待验证标定角度的精度的激光雷达放置在所述旋转平台上，如此，所述激光雷达能够跟随所述旋转平台旋转，且因此旋转平台的第一旋转角度可认为是激光雷达发射当前激光时的实际角度。
72.示例性地，放置在所述旋转平台上的激光雷达的中轴线可穿过所述旋转平台的旋转中心。如此，旋转平台的第一旋转角度可以用于精确的确定激光雷达发射的激光达到标志物上时对应的第二旋转角度。
73.在一个实施例中，驱动所述旋转平台步进旋转。此处的步进旋转是以预设角度进行旋转，记录每一次步进旋转之后旋转平台的旋转角度，即为所述第一旋转角度。
74.在另一个实施例中，所述旋转平台可以不以步进方式进行旋转，而是根据实时的驱动信号连续旋转，在这种方式下可以以预设时间间隔记录一次所述旋转平台的旋转角度，从而得到多个所述第一旋转角度。
75.前述目标数据为从点云数据中选择出来的，也即目标数据自身是点云数据，且是距离值等于标定距离的点云数据。
76.目标角度为从第一旋转角度中选择出的，也即第一旋转角度，且是激光雷达在生成目标数据时的旋转平台的第一旋转角度。即第一旋转角度为：激光雷达所发射激光投射到标志物上时旋转平台的第一旋转角度。
77.在一个实施例中，所述方法还包括：
78.根据所述激光雷达的标定角度的精度要求，确定所述第一旋转角度的精度值。示例性地，所述第一旋转角度的精度比所述标定角度要求的精度低1个至2个量级。示例性地，所述标定角度的精度要求为0.1
°
，则所述第一旋转角度的精度为：0.01
°
或者0.001
°
。第一旋转角度的精度要求比标定角度的精度要求低至少一个量级，首先，可以确保可以基于第一旋转角度对激光雷达的标定角度的验证精确度；其次，若第一旋转角度比标定角度的精度低1到2个量级，对旋转平台的机械要求低，可以降低设备的复杂度和验证成本。
79.若第一旋转角度的精度比一个点云数据包含的标定角度的精度低至少一个量级，则一个点云数据将对应于多个第一旋转角度。
80.在一些实施例中，所述激光雷达的标定角度通过标定系统标定之后，会以各种形式存储起来。示例性地，激光雷达每一束激光的标定角度可以以配置文件的形式存储在激光雷达内部的存储器内。如此，进行所述激光雷达的标定角度的精度验证的设备，可以从激光雷达处读取到激光雷达的各束激光的标定角度。
81.所述预设空间可为所述激光雷达的标定角度验证的验证空间。该验证空间内放置有标志物。该标志物放置在所述激光雷达的视场范围内。如此，激光雷达发射的激光可以打到所述标志物上，且达到标志物上的激光改变方向之后能够被激光雷达接收到。
82.示例性地，根据所述激光雷达的激光发射功率和/或视场范围的信息，确定所述标志物在所述预设空间内的位置；或者，确定所述标志物与所述激光雷达之间的距离。
83.所述标志物与所述激光雷达之间的最大距离，与所述激光雷达的激光发射功率正相关。
84.通过读取激光雷达的配置文件等可以确定出所述激光发射功率，或者读取到激光雷达的视场范围的信息，从而能够确定出标志物与所述激光雷达之间的距离。
85.为了简化标定角度的精度验证中的计算，所述标志物可为：外表可为规则形状的任意物体；示例性地，所述标志物可为如下物体之一：圆柱体、长方体、立方体及矩形板。可选地，所述标志物可为狭长的物体，即宽比高小的物体。
86.值得注意的是：标志物不限于外表规则的物体。
87.在本公开实施例中，所述标志物位于所述预设空间内且保持静止，激光雷达在旋转平台上跟随旋转平台选择的同时发射激光；而每发射的一束激光的标定角度都是已知的，都是已经被标定系统标定过的。
88.每一束激光扫描一次标志物时旋转平台旋转的角度，应该就是激光雷达发射的该束激光的标定角度。因此在本公开实施例中，而每一束激光扫描一次标志物时经过的一个或多个第一旋转角度，就可以确定出每一个束激光扫描一次标志物时经过的第二旋转角度。
89.因此，可以基于第二旋转角度和激光雷达发射的激光的标定角度的差值，可以确定出激光雷达发射对应束激光的标定角度的精度。
90.若同一束激光的所述标定角度与所述第二旋转角度之间的角度差越小，则所述标定角度的精度越高；反之则说明同一束激光的标定角度的精度越低。
91.在一个实施例中，如图4所示，所述s140可包括：
92.s141：若一个所述目标数据对应于多个所述目标角度，根据多个所述目标角度，得到在所述激光雷达生成所述目标数据时代表所述旋转平台旋转角度的第二旋转角度；
93.s142：根据所述目标数据包含的所述标定角度和所述第二旋转角度，确定所述激光雷达的所述标定角度精度。
94.若激光雷达发射的激光打在标志物上，由于标志物与激光雷达的距离已知且为标定距离。而该预设空间内其他物体(例如，墙面)与激光雷达的距离是未知的，且该未知的距离是与标定距离是不同的；因此可以根据激光雷达在发射激光和接收激光形成的点云数据中，筛选出距离等于所述标定距离的点云数据作为所述目标数据。在根据该目标数据生成
时记录的旋转平台的第一旋转角度，确定出激光打在标志物上旋转平台的第二旋转角度。
95.表1为基于点云数据和旋转平台的点云数据整理的数据表格。
[0096][0097]
表1
[0098]
表1中第1列为激光雷达发射的激光的编号；表1中第一行为：旋转平台转过的第一旋转角度。该激光的编号即为前述激光时序的一种。激光的发射编号是与激光雷达发射激光的时序对应的。
[0099]
从表1的第2列到最后一列(表1中省略未示出)及从表1的第2行到最后一行(表1中省略未示出)为点云数据中距离值对应的布尔值。该布尔值是：点云数据的距离值与标定距离进行比较，若点云数据的距离值与标定距离相等，则该点云数据中距离对应的布尔值为1，否则为0。布尔值为1的点云数据即为前述目标数据；布尔值为1对应的第一旋转角度即为前述目标角度。
[0100]
在本公开实施例中，根据多个所述第一旋转角度确定出该束激光投射到标志物上所述旋转平台的旋转角度(即为所述第一旋转角度)。在本公开实施例中，可以根据多个所述第一旋转角度，确定出一个所述第二旋转角度，该第二旋转角度可视为该束激光扫描标志物时旋转平台的旋转角度。
[0101]
由于标定距离是激光雷达和标志物之间已知的距离，基于已知的标定距离可以快速从海量的点云数据中选择出用于计算所述第二旋转角度的第一旋转角度，具有实现计算量小及计算简便的特点。
[0102]
在一个实施例中，所述s141可包括：
[0103]
从多个所述目标角度中，确定出所述激光雷达基于第n束激光扫描所述标志物生成所述目标数据时的首个所述目标角度和末个所述目标角度；
[0104]
根据首个所述目标角度和末个所述目标角度的均值，确定所述第n束激光扫描所述标志物时所述旋转平台的第二旋转角度。
[0105]
首个目标角度可以认为是第n束所述激光扫描到所述标志物的起始角度。
[0106]
末个所述目标角度可为第n束激光扫描所述标志物结束时的终止角度。
[0107]
在本公开实施例中，所述起始角度和所述终止角度的均值，确定第n束所述激光打在所述标志物上时的所述第二旋转角度。
[0108]
在激光雷达通过发射的激光扫描标志物时，在时域上会形成按照时序排列的点云数据。
[0109]
若激光雷达发射的第n束激光首次打到所述标志物上时，则此时激光雷达的检测距离值将等于所述标定距离，在第n束激光从标志物上移开时，此时激光雷达的检测距离值
将从等于标定距离变更为不等于所述标定距离。因此在本公开实施例中，根据点云数据确定出该束激光首次扫描标志物时的旋转平台的第一旋转角度(即首个所述目标角度)，并确定出该束激光扫描标志物结束时旋转平台的第一旋转角度(即末个所述目标角度)。该束激光首次扫描到标志物时旋转平台的第一旋转角度即为所述起始角度，该束激光扫描标志物结束时的旋转平台的第一旋转角度即为终止角度。在本公开实施例中，所述第二旋转角度可为所述起始角度和所述终止角度的均值。采用这种方式求取第二旋转角度，具有简便快速确定出激光雷达通过某一束激光扫描所述标志物时所述旋转平台的第二旋转角度。
[0110]
参考图5所示，旋转平台逆时针旋转，激光雷达在水平方向扫描标志物时，则起始角度和终止角度如图5所示的位置关系。若旋转平台顺时针选择，则激光雷达在水平方向扫描标志物时，则起始角度和终止角度会与图5所示的相对位置正好相反。
[0111][0112]
其中，所述为第n束激光扫描标志物时所述旋转平台的第二旋转角度；所述为第n束激光结束扫描所述标志物时的所述第一旋转角度(即所述终止角度)；所述为第n束激光开始扫描所述标志物时的所述第一旋转角度(即所述起始角度)。mean表示求取算术平均。
[0113]
在另一些实施例中，所述第二旋转角度还可是：该束激光从扫描到标志物的起始时刻到扫描该标志物结束时第一旋转角度的均值。
[0114]
总之，根据某一束激光扫描标志物时所述旋转平台的第二旋转角度的求取方式有多种，不局限于上述任意一种。
[0115]
为了简化技术，在本公开实施例中，所述s142可包括：
[0116]
根据所述目标数据，确定第x标定角度差，其中，所述第x标定角度差为：第x束所述激光的所述目标数据包含的标定角度，与第y束所述激光的所述目标数据包含的标定角度之间的差值；所述x和所述y均为正整数，且所述x不等于所述y；
[0117]
根据所述目标角度，确定第x旋转角度差，其中，所述第x旋转角度差为：第x束激光的所述目标数据对应的第二旋转角度，与所第y束所述激光的所述目标数据对应的所述第二旋转角度之间的差值；
[0118]
根据所述第x旋转角度差和所述第x标定角度差之间的差值，得到所述第x束激光的归一化角度差。
[0119]
在本公开实施例中，均以第y束激光的标定角度和第y束激光扫描所述标志物时所述旋转平台的第二旋转角度为基准；将其他束激光的标定角度和对应的第二旋转角度，分别与第y束激光的标定角度和对应的第二旋转角度进行差值运算，将对应束激光的标定角度差和旋转角度差。
[0120]
第y束激光可为：激光雷达发射的任意一束激光，为了简便计算且确保标定角度的验证精确性，在本公开实施例中，第y束激光可为第1束激光。当然在另一些实施例中，第y束激光还可以为激光雷达发射的最后1束激光。
[0121]
采用这种方式，可以减少实际验证时，由于标定角度在确定时使用的坐标系和旋转平台在旋转时使用的坐标系的差异不同引入的坐标转换问题，简化了计算。
[0122]
示例性地，
[0123]
其中，
△
dema
x
为所述第x束激光的标定角度差；所述为第x束激光的标定角度；为第y束激光的标定角度。
[0124]
在本公开实施例中，可以参照公式(2)计算所述标定角度差，但是不限于采用公式(2)计算所述标定角度差。
[0125][0126]
其中，
△
rot
x
为所述第x束激光的旋转角度差；所述为第x束激光的第二旋转角度；为第y束激光的第二旋转角度。
[0127]
在本公开实施例中，可以参照公式(3)计算所述旋转角度差，但是不限于采用公式(3)计算所述旋转角度差。
[0128]
若激光雷达的标定角度精确度高，则
△
rot
x
与
△
dema
x
之间的差异越小，反之则激光雷达的标定角度的精确度低。
[0129]
在本公开实施例中个，所述
△
rot
x
与
△
dema
x
之间的归一化角度差可为：
△
rot
x
减去
△
dema
x
，也可以是
△
dema
x
减去
△
rot
x
，则求取出的归一化角度差可能为正值也可以能为负值，该归一化角度差的绝对值能够反映出该束激光的标定角度的精确度；该归一化角度差的绝对值越小，则说明该束激光的标定角度越精确。
[0130]
在一些实施例中，激光雷达能够发射多束激光，每一束激光会对应一个角度差；而该激光雷达的标定角度的精确度，可能取决标定角度的精确度最低的激光。
[0131]
在本公开实施例中，通过将第x束激光的标定角度与第y束激光的标定角度的标定角度差的求取及第x束激光对应的第二旋转角度和第y束激光对应的第二旋转角度的角度差的求取，实现了标定角度和第二旋转角度的归一化处理。在进行归一化处理过程中和/或在基于标定角度差和旋转角度差确定各束激光的标定角度的精确度的过程中都可以采用数组运算，具有计算便捷及计算速率高的特点。
[0132]
故在本公开实施例中，在确定出单束激光的标定角度差与旋转角度差之间的差值之后(即求取出所述归一化角度差之后)，会进一步进行统计处理，从而求取出绝对值最大的归一化角度差。
[0133]
同时考虑到激光雷达精确度的一致性，减少不同束激光对同一个物体的距离和方位测量的差异，在本公开实施例中，还会求取不同束激光的归一化角度差的方差，以验证激光雷达的标定角度的精确度的稳定性。
[0134]
在另一些实施例中，为了反映激光雷达的标定角度的整体的精确度，还可以通过求取不同束激光的归一化角度差的绝对值的均值来体现，不局限于上述差值的最大绝对值。
[0135]
在一些实施例中，若只关注激光雷达的标定角度的最低精度或者平均精度时，则可以不用求取前述方差。
[0136]
所述标定角度可包括括：所述激光雷达的方向角和/或俯仰角。
[0137]
方向角和俯仰角，为激光雷达在不同方向上的标定角度。
[0138]
在一些情况下，为了确保投入使用的激光雷达的标定角度的足够精确，则方向角和俯仰角的角度都需要验证。
[0139]
在一些实施例中，在所述标定角度为所述方位角时，所述激光雷达以第一姿态置于所述旋转平台上；在所述标定角度为所述俯仰角时，所述激光雷达以第二姿态与所述旋转平台贴合；其中，所述激光雷达从所述第一姿态切换到第二姿态，以所述激光雷达的中心为旋转中心转动90度。
[0140]
采用本实施例提供的激光雷达的标定角度的验证方法，可以通过旋转激光雷达，就可以借用包含旋转平台等一套测量系统实现激光雷达的方向和俯仰角的测量。
[0141]
示例性地，激光雷达在工作时同时会从相互垂直的两个方向来扫描所述标志物，旋转平台的旋转实际上模拟激光雷达在工作时一个方向上的旋转运动，利用旋转平台的旋转角度来验证激光雷达在自行工作自身运动的标定角度的精确度。
[0142]
通过旋转激光雷达，即改变激光雷达的姿态就可以仅利用在一个平面内旋转的旋转平台就完成激光雷达的俯仰角和方位角的标定角度的精度验证。
[0143]
在另一个实施例中，还可以通过两个旋转平面相互垂直的旋转平台来分别验证激光雷达的方位角和俯仰角的标定角度的精度。
[0144]
本公开实施例提供一种激光雷达的标定角度验证方法，可包括：待验证的激光雷达安装于旋转机构上，在所述旋转机构带动所述待验证的激光雷达沿预设方向旋转时，实时获取所述待验证激光雷达在标志物处的点云数据，并实时获取所述旋转机构的旋转角度，再根据所述旋转角度及点云数据确定所述待验证的激光雷达的角度精度。将旋转机构作为更加准确的坐标系，能够准确地验证激光雷达的角度数据。
[0145]
本发明对测试场景要求相对简单。
[0146]
本发明结合点云数据进行精度验证。
[0147]
本发明结合数据处理算法可有效减小测试系统误差，提高测试精度。
[0148]
如图6所示，本公开实施例提供一种激光雷达的标定角度的精度验证装置，包括：
[0149]
驱动模块610，用于驱动放置有激光雷达的旋转平台旋转并记录所述旋转平台的第一旋转角度；
[0150]
扫描模块620，用于在所述旋转平台旋转时触发所述激光雷达扫描预设空间并根据扫描结果生成点云数据；其中，所述预设空间内放置有标志物；所述点云数据包括：所述激光雷达扫描所述预设空间得到距离值和所述激光雷达扫描所述预设空间所发射激光的标定角度；
[0151]
第一确定模块630，用于从所述点云数据中选择出所述距离值等于标定距离的目标数据，并从所述第一旋转角度中确定出所述目标数据生成时记录的目标角度；其中，所述标定距离为：所述标志物与所述激光雷达之间的距离；
[0152]
第二确定模块640，用于根据所述目标数据包含的标定角度和所述目标角度，确定所述激光雷达的标定角度的精度。
[0153]
在一个实施例中，所述驱动模块610、所述扫描模块620、所述第一确定模块630及所述第二确定模块640可为程序模块；所述程序模块被处理器执行之后，能够实现上述功能。
[0154]
在另一些实施例中，所述驱动模块610、所述扫描模块620、所述第一确定模块630
及所述第二确定模块640可为软硬结合模块；所述软硬结合模块可为各种可编程阵列；所述可编程阵列包括但不限于：现场可编程阵列和/或复杂可编程阵列。在还有些实施例中，所述驱动模块610、所述扫描模块620、所述第一确定模块630及所述第二确定模块640可为纯硬件模块；所述纯硬件模块包括但不限于：专用集成电路。
[0155]
在一个实施例中，所述二确定模块640，具体用于若一个所述目标数据对应于多个所述目标角度，根据多个所述目标角度，得到在所述激光雷达生成所述目标数据时代表所述旋转平台旋转角度的第二旋转角度；根据所述目标数据包含的所述标定角度和所述第二旋转角度，确定所述激光雷达的所述标定角度精度。
[0156]
在一个实施例中，所述第二确定模块630，具体用于从多个所述目标角度中，确定出所述激光雷达基于第n束激光扫描所述标志物生成所述目标数据时的首个所述目标角度和末个所述目标角度；其中，所述n为任意正整数；根据首个所述目标角度和末个所述目标角度的均值，确定所述第n束激光扫描所述标志物时所述旋转平台的第二旋转角度。
[0157]
在一个实施例中，所述第二确定模块640，具体用于根据所述目标数据，确定第x标定角度差，其中，所述第x标定角度差为：第x束所述激光的所述目标数据包含的标定角度，与第y束所述激光的所述目标数据包含的标定角度之间的差值；所述x和所述y均为正整数，且所述x不等于所述y；根据所述目标角度，确定第x旋转角度差，其中，所述第x旋转角度差为：第x束激光的所述目标数据对应的第二旋转角度，与所第y束所述激光的所述目标数据对应的所述第二旋转角度之间的差值；根据所述第x旋转角度差和所述第x标定角度差之间的差值，得到所述第x束激光的归一化角度差。
[0158]
在一个实施例中，所述第二确定模块640，具体用于根据多束激光的所述归一化角度差，确定绝对值最大的所述归一化角度差；和/或，确定多个所述激光的所述归一化角度差的方差值。
[0159]
在一个实施例中，所述标定角度包括：所述激光雷达的方向角和/或俯仰角。
[0160]
在一个实施例中，在所述标定角度为所述所述方位角时，所述激光雷达以第一姿态置于所述旋转平台上；在所述标定角度为所述俯仰角时，所述激光雷达以第二姿态与所述旋转平台贴合；其中，所述激光雷达从所述第一姿态切换到第二姿态，以所述激光雷达的中心为旋转中心转动90度。
[0161]
本公开实施例还提供一种激光雷达的标定角度验证系统，包括：旋转机构，包括旋转平台和控制所述旋转平台旋转的控制器；
[0162]
验证设备，分别与所述控制器及位于所述旋转平台上的激光雷达连接，用于向所述控制器发射控制所述驱动器驱动所述旋转平台选择的控制信号，并读取所述控制器记录的所述旋转平台的第一旋转角度，在所述旋转平台旋转时触发所述激光雷达扫描预设空间得到点云数据；其中，所述预设空间内放置有标志物；所述点云数据包括：所述激光雷达扫描所述预设空间得到距离值和所述激光雷达扫描所述预设空间所发射激光的标定角度；从所述点云数据中选择出所述距离值等于标定距离的目标数据，并从所述第一旋转角度中确定出所述目标数据生成时记录的目标角度；其中，所述标定距离为：所述标志物与所述激光雷达之间的距离；根据所述目标数据包含的标定角度和所述目标角度，确定所述激光雷达的标定角度的精度。
[0163]
在一些实施例中，所述验证设备，具体用于若一个所述目标数据对应于多个所述
目标角度，根据多个所述目标角度，得到在所述激光雷达生成所述目标数据时代表所述旋转平台旋转角度的第二旋转角度；根据所述目标数据包含的所述标定角度和所述第二旋转角度，确定所述激光雷达的所述标定角度精度。
[0164]
在一些实施例中，所述验证设备，还具体从多个所述目标角度中，确定出所述激光雷达基于第n束激光扫描所述标志物生成所述目标数据时的首个所述目标角度和末个所述目标角度；其中，所述n为任意正整数；根据首个所述目标角度和末个所述目标角度的均值，确定所述第n束激光扫描所述标志物时所述旋转平台的第二旋转角度。
[0165]
在一些实施例中，所述验证设备，还具体用于根据所述目标数据，确定第x标定角度差，其中，所述第x标定角度差为：第x束所述激光的所述目标数据包含的标定角度，与第y束所述激光的所述目标数据包含的标定角度之间的差值；所述x和所述y均为正整数，且所述x不等于所述y；根据所述目标角度，确定第x旋转角度差，其中，所述第x旋转角度差为：第x束激光的所述目标数据对应的第二旋转角度，与所第y束所述激光的所述目标数据对应的所述第二旋转角度之间的差值；根据所述第x旋转角度差和所述第x标定角度差之间的差值，得到所述第x束激光的归一化角度差。
[0166]
在一些实施例中，所述验证设备，还用于根据多束激光的所述归一化角度差，确定绝对值最大的所述归一化角度差；和/或，确定多个所述激光的所述归一化角度差的方差值。
[0167]
在一些实施例中，所述标定角度包括：所述激光雷达的方向角和/或俯仰角。
[0168]
在一个实施例中，所述旋转平台的旋转角度的精度要求至少低于所述激光雷达的标定角度的精度要求的一个量级。
[0169]
本领域技术人员可以理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
[0170]
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。