[发明专利]远程激光雷达标定系统与方法

说明书

一种远程激光雷达标定系统，由激光雷达与标定装置之间进行标定，标定装置具有支撑架、标定面板及调节装置，其中标定面板安置于支撑架上，及调节装置用于调整标定面板的高度及角度，其中调节装置包括支撑架具有上部位与下部位，上部位具有多个不同高度的调节孔，下部位与折叠装置之间经由连接装置进行固定，以及内侧转动控制装置及外侧转动控制装置，外侧转动控制装置设置在内侧转动控制装置及支撑架之间，内侧转动控制装置及外侧转动控制装置具有共同中心，藉由内侧转动控制装置及外侧转动控制装置相互转动以读取刻度位置并予以调节角度，另外固定装置可贯穿标定面板，且突设于支撑架的调节孔，并透过螺旋固定部件将固定装置固定于调节孔。

技术领域

本发明涉及裝置标定方法，尤其涉及一种远程激光雷达标定系统与方法。

背景技术

激光雷达(light detection and ranging,LiDAR)系统能够快速获取被测物体的三维表面信息，从而得到被测物体的高精度、高密度的三维点云数据。此外，全波形激光雷达设备还能通过高速模拟/数字(A/D)转换电路，将被测物体的回波波形进行完整的采集，通过波形分析的方式形成被测物体的反射强度信息。

然而，由于系统装调和电路中存在的延迟干扰，造成了激光雷达系统在扫描角、距离值获取上的系统偏差，而随着激光雷达与被测物体之间的距离和入射角的变化，激光雷达系统的探测器在光电转换时存在非线性效应，造成了激光雷达系统对被测物体的反射能量之量化有所不同，无法利用回波量化值反演真实的地物反射率，同时造成数据在均匀目标处不同位置强度的非均匀性。而在传统的激光雷达系统与被测物体之间的标定技术，是藉由远场检校装置的设计面向激光雷达系统，在长距离数据采集与处理的实际应用，从激光雷达系统的探测体制、测量原理以及地物反射特征出发，从而设计特定装置实现在远场环境下系统观测量和空间已知量之间的准确对应，能够通过误差处理和标定手段，得到系统在几何、辐射信息上的标定参数，提高数据采集的精度和质量；其中，几何标定技术就是藉由预制的靶板和特征目标，将位置和空间参数已知的点、平面等信息与系统观测值的反演信息进行对应和比较，并设计和建立系统误差模型，进而采用相应的误差处理方法对几何信息上的系统偏差进行估计，从而获取误差偏移改正数，并代入到系统测量模型中进一步提高数据反演的质量和精度的技术；以及，辐射校正技术是藉由反射被测物体的理想反射率，并结合被测物体所观测的距离、入射角信息，并根据激光雷达系统探测方程和地物辐射传输原理，建立一种地物反射率与系统辐射测量的一种对应关系，以定量的方式掌握系统内部对被测物体散射能量之间的传递关系，从而准确掌握地物反射属性并校正同一地物的反射强度非均匀性。

基于上述传统的激光雷达系统与被测物体之间的标定技术同时存在许多问题，其中对于在公里级远场环境下，激光雷达系统的探测原理、扫描方式未涉及被测物体的可调控、可移动、稳健系统误差几何标定装置设计与实现；另外，现有技术未涉及在公里级远场环境下，与激光雷达系统探测波长相对应，以及覆盖地物反射率和激光探测动态范围的辐射校正的设计与实现。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了如下的技术方案:

本发明首先提供一种远程激光雷达标定系统，系统包含激光雷达与标定装置，且在激光雷达与标定装置之间进行标定，标定装置具有支撑架、标定面板及调节装置，其中标定面板安置于支撑架上，及调节装置用于调整标定面板的高度及角度，其特征在于调节装置包括:支撑架具有上部位与下部位，上部位具有多个不同高度的调节孔，下部位与折叠装置之间经由连接装置进行固定；内侧转动控制装置及外侧转动控制装置，外侧转动控制装置设置在内侧转动控制装置及支撑架之间，内侧转动控制装置及外侧转动控制装置具有共同中心，藉由内侧转动控制装置及外侧转动控制装置相互转动以读取刻度位置并予以调节角度；以及固定装置可贯穿标定面板，且突设于支撑架的调节孔，并透过螺旋固定部件将固定装置固定于调节孔。