一种激光雷达实验室及其构建方法与流程

1.本技术涉及雷达测试技术领域，具体而言，涉及一种激光雷达实验室及其构建方法。


背景技术：

2.随着智能驾驶的发展需要，超声波雷达，毫米波雷达和摄像头各有不足，已经不能满足人们对智能驾驶探测距离和识别准确度等安全方面的考量，激光雷达的应用势在必行。
3.激光雷达由最初的单线雷达，到现在的多线雷达，点频，帧频，视场角及其角分辨率都在不断增加，然而由于905nm和1550nm激光的特性，对声、光、震动环境尤其是物体不同表面的反射率特别敏感，都会影响激光雷达apd回波的采集，进而影响测试标定的准确性。
4.目前市场上现有激光雷达测试标定环境五花八门，使得标定的激光雷达信号参差不齐，稳定性和可靠性较差。


技术实现要素：

5.本技术的目的在于提供一种激光雷达实验室及其构建方法，能够降低系统误差，提升激光雷达标定时的稳定性和可靠性。
6.本技术的实施例是这样实现的：
7.本技术实施例的一方面，提供一种激光雷达实验室的构建方法，所述方法包括：
8.根据物理环境要素构建物理环境；根据激光雷达标定过程确定工况环境要素，并构建工况环境；确定实验室的大小以及所述激光雷达的设置位置；其中，所述物理环境要素包括声、光和振动，所述工况环境要素包括测试场的表面反射率、表面平整度和障碍物的多少。
9.可选地，所述根据物理环境要素构建物理环境，包括：
10.将所述实验室设置在远离机房和马路区域，以降低环境周围振动；采用实心泡沫砖建造所述实验室的墙体。
11.可选地，所述根据激光雷达标定过程确定工况环境要素，并构建工况环境，包括：
12.用低反射率材料覆盖所述墙体内侧、地面和天花板。
13.可选地，所述用低反射率材料覆盖所述墙体内侧、地面和天花板，包括：
14.将所述实验室的地面用低反防静电材料均匀覆盖，墙面和天花板用玻璃钢纤维强化塑料覆盖，并将所述地面、所述墙面和所述天花板的平整度设置在预设区间。
15.可选地，所述用低反射率材料覆盖所述墙体内侧和地面之后，所述方法还包括：
16.将光源设置于天花板上，且所述光源的数量少于三个。
17.本技术实施例的另一方面，提供一种激光雷达实验室，采用如上所述任意一项所述的构建方法制造，包括：水泥地板，以及在水泥地板上设置的实心泡沫砖形成的墙体，以及在所述墙体上设置的天花板，所述水泥地板的地面、所述墙体的墙面和所述天花板内侧
设置有低反射率材料。
18.可选地，所述墙面上还覆盖有玻璃钢纤维强化塑料。
19.可选地，所述地面、所述墙面和所述天花板的平整度误差小于或等于3mm。
20.可选地，所述水泥地板上还设置有测试台，所述测试台靠近其中一个所述墙体设置。
21.可选地，所述天花板上设置有光源，且所述光源的数量少于三个。
22.本技术实施例的有益效果包括：
23.本技术实施例提供的激光雷达实验室及其构建方法，根据激光雷达的自身属性，从目前标定过程中容易忽略掉的物理环境要素和工况环境要素入手，避免了只侧重信号标定，忽略环境对信号标定的影响而造成激光雷达标定无效，或激光雷达输出信号噪声极大的问题。通过本技术实施例构建的物理环境和工况环境，能够降低室内强反表面反射造成的激光多次漫反射产生的噪点，以及周围环境对激光雷达信号标定的系统性误差，有利于提升激光雷达标定时的稳定性和可靠性。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
25.图1为本技术实施例提供的激光雷达实验室的构建方法流程图；
26.图2为本技术实施例提供的激光雷达实验室的结构示意图。
27.图标：100-激光雷达实验室；110-水泥地板；120-墙体；130-天花板。
具体实施方式
28.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
29.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
30.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
31.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。
32.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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技术中的具体含义。
33.目前市场上现有激光雷达测试标定环境五花八门，使得标定的激光雷达信号参差不齐，稳定性和可靠性较差。针对上述问题，本技术实施例提供以下技术方案，以克服上述问题。
34.请参照图1，本实施例提供一种激光雷达实验室的构建方法，该方法包括：
35.s100、根据物理环境要素构建物理环境。
36.s200、根据激光雷达标定过程确定工况环境要素，并构建工况环境。
37.s300、确定实验室的大小以及激光雷达的设置位置。
38.其中，物理环境要素包括声、光和振动，工况环境要素包括测试场的表面反射率、表面平整度和障碍物的多少。
39.具体的，本技术实施例中，影响激光雷达标定准确定的物理环境要素主要包括声、光核振动等，为了避免上述因素对激光雷达的标定产生影响，需要构建对应的物理环境，以消减对激光雷达造成的影响。
40.同样的，不同的工况环境要素也会对激光雷达的标定产生一定的影响，示例的，测试场的表面反射率、表面平整度和障碍物的多少等都会对标定过程产生一定的影响。如测试场的各种管道、油漆地面和墙面，都会给激光雷达造成大量的噪点，使得数据分析困难。而产生的噪点目前往往采用软件分析过滤，使得误差较大，而且工作量也较大，标定效果也不好。
41.另外，通过确定实验室的大小以及激光雷达的设置位置，可以一次性获取整体全部信号点云，避免了多次移动激光雷达以获取全部点云的问题，有利于提升标定效率和标定的精度。
42.本技术实施例提供的激光雷达实验室的构建方法，根据激光雷达的自身属性，从目前标定过程中容易忽略掉的物理环境要素和工况环境要素入手，避免了只侧重信号标定，忽略环境对信号标定的影响而造成激光雷达标定无效，或激光雷达输出信号噪声极大的问题。通过本技术实施例构建的物理环境和工况环境，能够降低室内强反表面反射造成的激光多次漫反射产生的噪点，以及周围环境对激光雷达信号标定的系统性误差，有利于提升激光雷达标定时的稳定性和可靠性。
43.在本技术的可选实施例中，根据物理环境要素构建物理环境，包括：
44.s110、将实验室设置在远离机房和马路区域，以降低环境周围振动；
45.s120、采用实心泡沫砖建造实验室的墙体。
46.具体的，通过将实验室远离机房和马路区域，能够避免机房内大型设备运转时产生的振动传递过来，或者马路上车辆经过时产生的振动传递过来。另外，通过实心泡沫砖建造实验室的墙体，有利于更好的隔绝周边环境对实验室内造成的影响，以提升激光雷达标定的准确性。
47.在本技术的可选实施例中，根据激光雷达标定过程确定工况环境要素，并构建工况环境，包括：
48.s210、用低反射率材料覆盖墙体内侧、地面和天花板。
49.具体的，通过在墙体内侧、地面和天花板设置低反射率材料，能够降低因室内强反表面反射，造成的激光多次漫反射的点云噪点，以提升对激光雷达标定的效果。
50.在本技术的可选实施例中，用低反射率材料覆盖墙体内侧、地面和天花板，包括：
51.将实验室的地面用低反防静电材料均匀覆盖，墙面和天花板用玻璃钢纤维强化塑料覆盖，并将地面、墙面和天花板的平整度设置在预设区间。
52.采用上述形式，能够降低表面反射率，并降低实验室的制造成本。同时，通过将地面、墙面和天花板的平整度设置在预设区间，有利于保证实验室的室内因不平整造成的信号标定误差。
53.在本技术的可选实施例中，用低反射率材料覆盖墙体内侧和地面之后，该方法还包括：
54.将光源设置于天花板上，且光源的数量少于三个。
55.这样一来，可以减少因光源的设置造成的漫反射问题，还能满足基本的照明需求。
56.如图2所示，本技术实施例还公开了一种激光雷达实验室100，采用前述实施例中的构建方法制造，该激光雷达实验室100包括：水泥地板110，以及在水泥地板110上设置的实心泡沫砖形成的墙体120，以及在墙体120上设置的天花板130，水泥地板110的地面、墙体120的墙面和天花板130内侧设置有低反射率材料。
57.具体的，通过采用水泥地板110，有利于降低地面的反射率，从而降低漫反射对激光雷达的标定产生的影响。同时，水泥地板110的地面、墙体120的墙面和天花板130内侧设置有低反射率材料，以减少环境因素造成的漫反射。
58.在本技术的可选实施例中，墙面上还覆盖有玻璃钢纤维强化塑料。这样一来，能够避免采用墙漆造成的漫反射现象，有利于提升标定的效果。
59.在本技术的可选实施例中，地面、墙面和天花板130的平整度误差小于或等于3mm。
60.采用上述方式，有利于保证整体的平整度，有利于避免坑洼或凸起造成的标定误差。
61.在本技术的可选实施例中，水泥地板110上还设置有测试台，测试台靠近其中一个墙体120设置。
62.这样一来，方便激光雷达的搭设，而且将测试台靠近其中一个墙体120设置，有利于为激光雷达的测试提供所需的空旷空间，避免标定过程中移动激光雷达，有利于一次性获取整体全部信号点云。
63.在本技术的可选实施例中，天花板130上设置有光源，且光源的数量少于三个。采用上述方式，可以减少因光源的设置造成的漫反射问题，还能满足基本的照明需求。
64.本技术实施例提供的激光雷达实验室100，能够适用于各类车载激光雷达的测试和标定，以及固态及半固态激光雷达的测试和标定，还能适用于tof及fmcw类型的激光雷达的测试和标定，或者905nm及1550nm波长的激光雷达的测试和标定。能够一次性获取整体全部信号点云，标定过程信号清晰，无干扰，无抖动，为后续信号分析提供干净的数据源，有利于提高测试标定效率，降低系统误差。
65.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。