一種激光雷達掃描方法及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種激光雷達掃描方法及裝置，其中，該方法包括：當激光雷達在探測區域掃描到目標障礙物，且激光雷達發射的第一掃描光束在目標障礙物投影的長度值小于用于判斷危險障礙物的目標設定值時，獲取目標障礙物遮擋第一掃描光束以在探測區域形成的陰影區域；若陰影區域符合容納危險障礙物的設定條件，將激光雷達移動預設的距離；控制激光雷達在移動后的位置進行再次掃描，以確定陰影區域是否存在危險障礙物，和/或以確定目標障礙物是否為危險障礙物。本發明專利技術實施例能夠判斷因障礙物遮擋探測光束形成的陰影區域中是否存在危險障礙物，還能夠消除對探測區域中異形障礙物探測的盲點，且能夠判斷異形障礙物是否是危險障礙物。

Laser radar scanning method and device

The invention discloses a device and a laser scanning method, the method includes: when the laser radar in the detection region to scan the target obstacle, the length of the first scanning beam and laser radar in target obstacle projection value is less than used to judge the dangerous obstacles target setting, target of obstructions the first scanning beam to the shadow region formed in the detection area; if the shadow area in accordance with the conditions for dangerous obstacles, the distance of laser radar moving preset; control laser radar scan again after moving the position, to determine whether the dangerous obstacles exist shadow areas, and / or to determine whether the obstacle for the target dangerous obstacles. The embodiment of the invention can judge whether there is a danger of obstructions due to obstacles shadow detection beam formation, also can eliminate the detection area in irregular obstacle detection blind spot, and can judge whether shaped obstacles are dangerous obstacles.

【技術實現步驟摘要】
一種激光雷達掃描方法及裝置
本專利技術涉及安全
，尤其涉及一種激光雷達掃描方法及裝置。
技術介紹
交通運輸在國民經濟中的地位舉足輕重，運輸安全是關系國計民生的大事。目前中國鐵路企業開始采用激光雷達對鐵路行車安全限界內進行掃描和測量，以發現超過安全范圍大小的障礙物，避免給高速行駛的列車帶來危險。目前這種線路障礙安全監測系統通過采集回波距離、云臺方向角度信息和傳感器與監測區域相對位置信息，通過計算確定障礙物的位置、運動速度和方向，并分析障礙物對行車安全的威脅程度。在實際應用中，掃描光束容易受到靠近激光雷達位置的障礙物遮擋，沿掃描光束在更遠離激光雷達的很大區域內形成探測陰影區域，激光雷達系統對陰影區域中是否存在危險物體無法感知。在掃描陰影區域如果存在較大的危險障礙物，則對于行駛中的列車或車輛將造成重大安全隱患。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術實施例提供一種激光雷達掃描方法及裝置，能夠判斷因障礙物遮擋探測光束形成的陰影區域中是否存在危險障礙物，還能夠判斷探測區域中的異形障礙物是否是危險障礙物，消除異形障礙物探測的盲點。第一方面，本專利技術實施例提供了一種激光雷達掃描方法，包括：當激光雷達在探測區域掃描到目標障礙物時，獲取所述目標障礙物遮擋所述激光雷達發射的掃描線以在所述探測區域形成的陰影區域；其中，所述目標障礙物包括非異形且非危險障礙物以及異形障礙物；若所述陰影區域符合容納危險障礙物的設定條件，控制所述激光雷達移動預設的距離；控制所述激光雷達在當前位置進行再次掃描，以確定所述陰影區域是否存在危險障礙物，和/或以確定所述異形障礙物是否為危險障礙物。第二方面，本專利技術實施例還提供了一種激光雷達掃描裝置，包括：陰影區域獲取模塊，用于當激光雷達在探測區域掃描到目標障礙物，且所述激光雷達發射的第一掃描光束在所述目標障礙物投影的長度值小于用于判斷危險障礙物的目標設定值時，獲取所述目標障礙物遮擋所述第一掃描光束以在所述探測區域形成的陰影區域；移動模塊，用于若所述陰影區域符合容納危險障礙物的設定條件，控制所述激光雷達移動預設的距離；確定模塊，用于控制所述激光雷達在移動后的位置進行再次掃描，以確定所述陰影區域是否存在危險障礙物，和/或以確定所述目標障礙物是否為危險障礙物。本專利技術實施例提供的一種激光雷達掃描方法及裝置，通過將激光雷達在不同的位置進行掃描，以確定因探測區域中的目標障礙物遮擋掃描光束而形成的陰影區域是否存在危險障礙物；或者以確定目標障礙物是否為危險障礙物，能夠解決探測光束探測不到陰影區域危險障礙物的問題，還能夠消除對探測區域中異形障礙物探測的盲點，且能夠判斷異形障礙物是否是危險障礙物。附圖說明通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本專利技術的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：圖1A是本專利技術實施例提供的一種激光雷達掃描方法的流程圖；圖1B是本專利技術實施例提供的一種激光雷達掃描探測區域的示意圖；圖1C是本專利技術實施例提供的一種激光雷達在移動預設距離后掃描探測區域的示意圖；圖1D是本專利技術實施例提供的一種激光雷達掃描后的第一設定距離值與第二設定距離值計算原理的示意圖；圖2A是本專利技術實施例提供的又一種激光雷達掃描方法的流程圖；圖2B是本專利技術實施例提供的一種激光雷達掃描探測區域中存在目標重疊區域的示意圖；圖3A是本專利技術實施例提供的又一種激光雷達掃描方法的流程圖；圖3B是本專利技術實施例提供的目標障礙物為異形障礙物時，激光雷達掃描示意圖；圖4是本專利技術實施例提供的一種激光雷達掃描裝置的結構圖。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本專利技術，而非對本專利技術的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本專利技術相關的部分而非全部內容。圖1A為本專利技術實施例提供的一種激光雷達掃描的流程圖，本實施例可適用于各種激光雷達掃描的情況，該方法可以由本專利技術實施例提供的激光雷達掃描裝置來執行，該裝置可采用軟件和/或硬件的方式實現，所述方法包括：S110、當激光雷達在探測區域掃描到目標障礙物，且所述激光雷達發射的第一掃描光束在所述目標障礙物投影的長度值小于用于判斷危險障礙物的目標設定值時，獲取所述目標障礙物遮擋所述第一掃描光束以在所述探測區域形成的陰影區域。其中，激光雷達探測的原理如下：向目標物體發射探測信號(如掃描光束),然后將接收到的從目標物體反射回來的信號(如，被反射回來的光束)與開始發射的探測信號進行比較,作適當處理后,就可獲得目標物體的有關信息,如目標距離、方位、高度、速度、姿態、甚至形狀等參數,從而對目標物體進行探測與識別。其中，探測區域為預先設置的區域，可為圓形、扇形、矩形或者其他形狀，以激光雷達為中心按照一定的順序進行掃描的區域。例如，探測區域為離激光雷達為15至45米距離的區域。目標障礙物有可能為非危險障礙物，也有可能為異形障礙物，異形障礙物一般為危險障礙物。當預先設置探測區域后，根據探測區域設置的范圍，設置接收反射回波的時間范圍。從開始發射掃描光束計時，若接收反射回波的時間在設定時間范圍內，則判斷激光雷達在探測區域掃描到目標障礙物；若接收反射回波的時間不在設置時間范圍，則判斷反射回波并不是由探測區域中的目標障礙物反射而得到的。其中，目標設定值可根據需要進行設定，目標設定值是用于判斷危險障礙物的尺寸值。第一掃描光束為激光雷達在移動位置前發射的掃描光束，用于在探測區域進行掃描。在本專利技術實施例中，激光雷達用于自動監測鐵路線路中的目標障礙物。激光雷達設置在靠近鐵路線路的位置，并沒有設置在鐵路線路所在的區域，探測區域包含了預設的鐵路線路區域。如果激光雷達在探測區域掃描到目標障礙物，計算激光雷達發射的第一掃描光束在目標障礙物投影的長度值。其中，第一掃描光束在目標障礙物投影的長度值，其計算可以是如下方法：根據接收到的目標障礙物反射的回波確定目標障礙物到激光雷達的距離，根據目標障礙物到激光雷達的距離以及激光雷達發射的第一掃描光束對應的發散角的弧度值確定第一掃描光束在目標障礙物上投影的長度值。在本實施例中，當第一掃描光束在目標障礙物上投影的長度值大于用于判斷危險障礙物的目標設定值時，確定該目標障礙物為危險障礙物。當第一掃描光束在目標障礙物上投影的長度值小于用于判斷危險障礙物的目標設定值時，獲取目標障礙物遮擋第一掃描光束以在探測區域形成的陰影區域。由于在探測區域內目標障礙物遮擋第一掃描光束會形成足以容納較大物體的陰影區域，因此獲取陰影區域以判斷該陰影區域是否符合容納危險障礙物的設定條件。如圖1B所示，11為激光雷達移動預設距離前的位置；12為探測區域；13為目標障礙物；14為目標障礙物遮擋激光雷達發射的第一掃描光束形成的陰影區域；15為陰影區域中的障礙物。如果激光雷達在位置11處的第一掃描光束掃描到目標障礙物13時，目標障礙物13遮擋第一掃描光束在探測區域形成一定大小的陰影區域14，那么位于陰影區域14的障礙物15將不會被探測到。S120、若所述陰影區域符合容納危險障礙物的設定條件，控制所述激光雷達移動預設的距離。其中，預設的距離可根據實際需要進行確定。本實施例中，可選的，陰影區域符合容納危險障礙物的設定條件可以是：陰影區域中的兩點之間距離的最大值大于用于判斷危險本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種激光雷達掃描方法，其特征在于，包括：當激光雷達在探測區域掃描到目標障礙物，且所述激光雷達發射的第一掃描光束在所述目標障礙物投影的長度值小于用于判斷危險障礙物的目標設定值時，獲取所述目標障礙物遮擋所述第一掃描光束以在所述探測區域形成的陰影區域；若所述陰影區域符合容納危險障礙物的設定條件，控制所述激光雷達移動預設的距離；控制所述激光雷達在移動后的位置進行再次掃描，以確定所述陰影區域是否存在危險障礙物，和/或以確定所述目標障礙物是否為危險障礙物。

【技術特征摘要】
1.一種激光雷達掃描方法，其特征在于，包括：當激光雷達在探測區域掃描到目標障礙物，且所述激光雷達發射的第一掃描光束在所述目標障礙物投影的長度值小于用于判斷危險障礙物的目標設定值時，獲取所述目標障礙物遮擋所述第一掃描光束以在所述探測區域形成的陰影區域；若所述陰影區域符合容納危險障礙物的設定條件，控制所述激光雷達移動預設的距離；控制所述激光雷達在移動后的位置進行再次掃描，以確定所述陰影區域是否存在危險障礙物，和/或以確定所述目標障礙物是否為危險障礙物。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述若所述陰影區域符合容納危險障礙物的設定條件，將所述激光雷達移動預設的距離，包括：若所述陰影區域中的兩點之間距離的最大值大于所述目標設定值，將所述激光雷達移動預設的距離。3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述若所述陰影區域符合容納危險障礙物的設定條件，將所述激光雷達移動預設的距離，包括：將所述陰影區域的兩點間的第一設定距離值與第二設定距離值進行比較；若所述第一設定距離值與所述第二設定距離值中的最大值大于所述目標設定值，將所述激光雷達移動預設的距離；其中，所述第一設定距離值為：所述第一掃描光束與所述探測區域邊緣的遠端交點和所述激光雷達移動前位置之間的距離、減去所述目標障礙物到所述激光雷達移動前位置之間的距離；所述第二設定距離值為：所述遠端交點和所述激光雷達移動前位置之間的距離、與所述目標障礙物遮擋所述第一掃描光束時對應的發散角弧度值的乘積。4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述若所述陰影區域符合容納危險障礙物的設定條件，將所述激光雷達移動預設的距離，包括：若所述陰影區域符合容納危險障礙物的設定條件，將所述激光雷達移動預設的距離，以使目標重疊區域各個邊的長度值小于所述目標設定值；其中，所述目標重疊區域為：所述目標障礙物遮擋所述激光雷達在移動后的位置發射的第二掃描光束以在所述探測區域形成的陰影區域、與所述目標障礙物遮擋所述第一掃描光束以在所述探測區域形成的陰影區域的重疊區域。5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制所述激光雷達在移動后的位置進行再次掃描，以確定所述陰影區域是否存在危險障礙物，和/或以確定所述目標障礙物是否為危險障礙物，包括：控制所述激光雷達在移動后的位置進行再次掃描，以使所述激光雷達掃描所述陰影區域；當掃描到的所述陰影區域的障礙物的第一目標長度值大于所述目標設定值時，判斷所述陰影區域內的障礙物為危險障礙物；其中，所述第一目標長度值為所述激光雷達在移動后的位置發射的第二掃描光束在所述陰影區域內的障礙物投影的長度值；和/或控制所述激光雷達在當前位置進行再次掃描，以使所述激光雷達再次掃描所述目標障礙物；當掃描到的所述目標障礙物的第二目標長度值大于所述目標設定值，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬劍，呂志東，
申請(專利權)人：北京佳訊飛鴻電氣股份有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11