一种激光雷达、激光雷达系统及数据处理方法技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种激光雷达、激光雷达系统及数据处理方法，激光雷达系统包括处理器和激光雷达，处理器和激光雷达之间具有通信连接；激光雷达包括基座和旋转体，旋转体上设置有准直光束的发射端、准直光束的接收端以及惯性传感器，发射端和接收端用于向处理器提供发射接收信息，发射接收信息包括发射准直光束的时刻t1，惯性传感器用于向处理器提供旋转体的第一旋转角速度ω1；处理器用于根据激光雷达提供的测量信息生成测量数据，激光雷达提供的测量信息包括第一旋转角速度ω1和发射接收信息，测量数据包括t1时刻准直光束的发射方向当激光雷达固定在移动平台上时，本发明专利技术实施例提供的激光雷达系统能够提高测得的转动信息的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及雷达领域，尤其涉及一种激光雷达、激光雷达系统及数据处理方法。
技术介绍
激光雷达是一种使用准直光束进行非接触式目标物体扫描测距的设备，通过将用于测距的准直光束(如激光)进行一定范围内的旋转，即可实现对所在环境一定环境内物体进行扫描测距，并提取出环境的轮廓信息。相比超声波、图像检测等手段，使用光学扫描测距装置可以实现非常高的扫描测距精度，并且测距速度快。因此激光雷达在工业和民用领域具有非常高的应用价值，目前广泛的应用于机器人自主建图与导航定位、三维场景重建、安防检测等领域。现有的激光雷达系统通常包括处理器和激光雷达，激光雷达一般包括底座和旋转体，旋转体上设置有准直光束的发射端、准直光束的接收端以及检测转动信息的角度传感器，该角度传感器能够检测旋转体相对于底座旋转的角度，一般为光电码盘。但是，目前激光雷达一般放置于移动平台上，若移动平台发生转动，则激光雷达的角度传感器测得的转动信息为旋转体相对于底座的相对转动信息，而不是相对于地面的绝对转动信息。由此可见，目前激光雷达系统在测量数据时测量得到的数据不准确。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种激光雷达、激光雷达系统及数据处理方法，用于解决激光雷达系统在测量数据时测量得到的数据不准确的问题。为达到上述目的，本专利技术实施例的一方面提供了一种激光雷达系统，包括：处理器和激光雷达，所述处理器和所述激光雷达之间具有通信连接；所述激光雷达包括基座和旋转体，所述旋转体上设置有准直光束的发射端、准直光束的接收端以及惯性传感器，所述发射端和所述接收端用于向所述处理器提供发射接收信息，所述发射接收信息包括发射准直光束的时刻t1，所述惯性传感器用于向所述处理器提供所述旋转体的第一旋转角速度ω1；所述处理器用于根据所述激光雷达提供的测量信息生成测量数据，所述激光雷达提供的测量信息包括所述第一旋转角速度ω1和所述发射接收信息，所述测量数据包括t1时刻准直光束的发射方向通过实施该实施方式，能够使得激光雷达系统测量数据的过程不受移动平台转动的影响，测量得到的数据更加准确。结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述处理器用于根据公式确定t1时刻准直光束的发射方向通过实施该实施方式，能够提供一种处理器，该处理器能够根据惯性传感器测得的第一旋转角速度ω1确定准直光束的发射方向结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述旋转体上还设置有码盘，所述码盘用于向所述处理器提供第二旋转角速度ω2和第二旋转角度所述测量信息还包括所述第二旋转角速度ω2和所述第二旋转角度通过实施该实施方式，在设置有惯性传感器的基础上，增设码盘，并通过码盘测量第二旋转角速度ω2和第二旋转角度能够减少只用一种测量方式进行测量所产生的测量误差。结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述处理器用于根据公式确定t1时刻所述基座的第一旋转角度并根据公式确定t1时刻准直光束的发射方向通过实施该实施方式，能够提供一种处理器，该处理器能够根据惯性传感器测得的第一旋转角速度ω1，和码盘测得的第二旋转角速度ω2、第二旋转角度确定准直光束的发射方向结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实现方式和第一方面的第三种可能的实现方式中任意一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述发射接收信息还包括所述激光雷达相对于周边环境的距离所述惯性传感器还用于向所述处理器提供位移量所述测量数据还包括修正后的所述激光雷达相对周边环境的距离所述处理器用于根据公式确定修正后的所述激光雷达相对周边环境的距离通过实施该实施方式，激光雷达系统能够利用惯性传感器测量的位移量对激光雷达相对于周边环境的距离进行修正。本专利技术实施例的第二方面提供了一种激光雷达，用于实现上述激光雷达系统，通过实施该实施方式，能够提供一种激光雷达，可以辅助实现以上激光雷达系统的功能。本专利技术实施例的第三方面提供了一种数据处理方法，包括：获取激光雷达发送的测量信息，所述测量信息包括所述激光雷达的发射端和接收端所发送的发射接收信息以及所述激光雷达的惯性传感器所发送的第一旋转角速度ω1，所述发射接收信息包括发射准直光束的时刻t1；根据所述测量信息生成测量数据，所述测量数据包括t1时刻准直光束的发射方向通过实施该实施方式，能够使得激光雷达在测量过程中不受移动平台转动的影响，测量得到的数据更加准确结合第三方面，在第三方面的第一种可能的实现方式中，所述根据所述测量信息生成测量数据包括：根据公式确定t1时刻准直光束的发射方向通过实施该实施方式，能够提供一种根据惯性传感器测得的第一旋转角速度ω1确定准直光束的发射方向的方法。结合第三方面，在第三方面的第二种可能的实现方式中，在根据所述测量信息生成测量数据之前，所述方法还包括：获取码盘发送的第二旋转角速度ω2和第二旋转角度所述根据所述测量信息生成测量数据包括：根据公式确定t1时刻所述激光雷达的基座的第一旋转角度根据公式确定t1时刻准直光束的发射方向通过实施该实施方式，能够提供一种根据惯性传感器测得的第一旋转角速度ω1，和码盘测得的第二旋转角速度ω2、第二旋转角度确定准直光束的发射方向的方法。结合第三方面、第三方面的第一种可能的实现方式和第三方面的第二种可能的实现方式中任意一种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述发射接收信息还包括所述激光雷达相对于周边环境的距离所述测量数据还包括修正后的所述激光雷达相对于周边环境的距离在根据所述测量信息生成测量数据之前，所述方法还包括：获取所述惯性传感器发送的位移量所述根据所述测量信息生成测量数据包括：根据公式确定修正后的所述激光雷达相对于周边环境的第二距离通过实施该实施方式，能够提供一种利用惯性传感器测量的位移量对激光雷达相对于周边环境的距离进行修正的方法。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：在激光雷达系统的旋转体上设置惯性传感器，测量旋转体的旋转角速度，将激光雷达固定在移动平台上之后，即使移动平台发生转动，由于惯性传感器测得的旋转角速度为相对于地面的，不受移动平台转动的影响，因此激光雷达系统得到的测量数据更加准确。附图说明图1为本专利技术实施例的一个应用环境示意图；图2为本专利技术激光雷达的一个实施例示意图；图3为本专利技术激光雷达的另一个实施例示意图；图4为本专利技术装配有码盘的激光雷达的另一个实施例示意图；图5为本专利技术激光雷达系统的一个实施例示意图；图6为本专利技术激光雷达系统的另一个实施例示意图；图7为本专利技术数据处理方法的一个实施例示意图；图8为本专利技术数据处理方法的另一个实施例示意图。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种激光雷达、激光雷达系统及数据处理方法，用于当激光雷达固定在移动平台上时，提高测得的转动信息的准确性。为了使本
的人员更好的理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清除、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光雷达系统，其特征在于，包括：处理器和激光雷达，所述处理器和所述激光雷达之间具有通信连接；所述激光雷达包括基座和旋转体，所述旋转体上设置有准直光束的发射端、准直光束的接收端以及惯性传感器，所述发射端和所述接收端用于向所述处理器提供发射接收信息，所述发射接收信息包括发射准直光束的时刻t1，所述惯性传感器用于向所述处理器提供所述旋转体的第一旋转角速度ω1；所述处理器用于根据所述激光雷达提供的测量信息生成测量数据，所述激光雷达提供的测量信息包括所述第一旋转角速度ω1和所述发射接收信息，所述测量数据包括t1时刻准直光束的发射方向

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达系统，其特征在于，包括：处理器和激光雷达，所述处理器和所述激光雷达之间具有通信连接；所述激光雷达包括基座和旋转体，所述旋转体上设置有准直光束的发射端、准直光束的接收端以及惯性传感器，所述发射端和所述接收端用于向所述处理器提供发射接收信息，所述发射接收信息包括发射准直光束的时刻t1，所述惯性传感器用于向所述处理器提供所述旋转体的第一旋转角速度ω1；所述处理器用于根据所述激光雷达提供的测量信息生成测量数据，所述激光雷达提供的测量信息包括所述第一旋转角速度ω1和所述发射接收信息，所述测量数据包括t1时刻准直光束的发射方向2.根据权利要求1所述的激光雷达系统，其特征在于，所述处理器用于根据公式确定t1时刻准直光束的发射方向3.根据权利要求1所述的激光雷达系统，其特征在于，所述旋转体上还设置有码盘，所述码盘用于向所述处理器提供第二旋转角速度ω2和第二旋转角度所述测量信息还包括所述第二旋转角速度ω2和所述第二旋转角度4.根据权利要求3所述的激光雷达系统，其特征在于，所述处理器用于根据公式确定t1时刻所述基座的第一旋转角度并根据公式确定t1时刻准直光束的发射方向5.根据权利要求1至4中任一项所述的激光雷达系统，其特征在于，所述发射接收信息还包括所述激光雷达相对于周边环境的距离所述惯性传感器还用于向所述处理器提供位移量所述测量数据还包括修正后的所述激光雷达相对于周边环境的距离...

【专利技术属性】
技术研发人员：李少海，郭盖华，徐成，
申请(专利权)人：深圳乐行天下科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44