[发明专利]一种利用激光雷达实现平面内坐标定位的方法

权利要求书

1.一种利用激光雷达实现平面内坐标定位的方法，包括以下步骤：

S101、建立坐标信息库：在测量开始前，根据测量任务需求和待测目标特点，确定待测目标上待用标记位的数量、位置、布局，在地平面上每个标记位的投影点设置一个对应的全向激光靶标，并对所有全向激光靶标进行编号，将所有全向激光靶标间两两连线，创建全向激光靶标坐标信息库，信息库包含每条边的长度、端点编号和相邻两条边之间的夹角信息；

S102、定位测量：所述激光雷达在安装平面上对360度范围进行2D扫描，获得所有反射点信息，其中包括平面内所有全向激光靶标反射回来的信息；

S103、外形匹配：从所述全向激光靶标反射回来的信号中筛查激光反射信号，并进一步确定属于同一全向激光靶标的反射信号；

S104、靶标坐标定位：对来自同一全向激光靶标的所有反射信号，通过曲线拟合算法，得到该全向激光靶标的中心点的精确坐标和半径参数；

S105、激光雷达坐标解算：从在S104中得到的全向激光靶标中心点中选择多个，个数大于等于3，并利用其中心点到激光雷达的精确距离，得到激光雷达相对于全向激光靶标的精确坐标和激光雷达的扫描方向。

2.根据权利要求1所述的一种利用激光雷达实现平面内坐标定位的方法，其特征在于：在S101中，调整激光雷达的高度、俯仰角，使得激光雷达垂直波束中心点与所有全向激光靶标覆盖激光高反射率材料的反射面中心点处于同一平面内。

3.根据权利要求1所述的一种利用激光雷达实现平面内坐标定位的方法，其特征在于：在S102中，平面内所有全向激光靶标反射回来的信息是包括距离、角度以及反射信号强度的信息。

4.根据权利要求1所述的一种利用激光雷达实现平面内坐标定位的方法，其特征在于：在S103中，在筛查激光反射信号时，根据激光雷达与全向激光靶标间的距离设定其反射信号强度阈值，大于该阈值的反射信号可判定为是由全向激光靶标反射的，反之则是由其他障碍物反射的。

5.根据权利要求1所述的一种利用激光雷达实现平面内坐标定位的方法，其特征在于：在S103中，在确定属于同一全向激光靶标的反射信号时，通过设定一距离阈值进行判断，如相邻两个反射信号的距离差值不大于设定的阈值，即可判定这两个信号为同一全向激光靶标的反射信号，反之则为不同激光靶标的反射信号。

6.根据权利要求5所述的一种利用激光雷达实现平面内坐标定位的方法，其特征在于：所述距离阈值由激光雷达的扫描速率和全向激光雷达反射面的直径确定。

7.根据权利要求1所述的一种利用激光雷达实现平面内坐标定位的方法，其特征在于：在S104中，根据观测点参数特点，选择最小二乘法或正交距离回归算法对反射信号进行曲线拟合。