一种MEMS扫描镜的停摆检测方法、装置及激光雷达制造方法及图纸

本申请公开一种MEMS扫描镜的停摆检测方法、装置及激光雷达。该方法包括：获得激光雷达在预设时长内产生的原始点云；生成预设测距值对应的辅助点云，所述辅助点云中各个辅助扫描点与所述原始点云中各个原始扫描点一一对应，且对应的所述辅助扫描点和所述原始扫描点的发射角度相同；对所述辅助扫描点进行聚类处理，以得到聚类块；当所述聚类块的数量大于预设阈值时，确定所述MEMS扫描镜在所述预设时长内停止扫描摆动。在本申请中。从发射角度的维度对原始点云进行聚类处理，进而判断MEMS扫描镜是否在预设时长内停止扫描摆动，如此实现对MEMS扫描镜停摆的检测。MEMS扫描镜停摆的检测。MEMS扫描镜停摆的检测。

【技术实现步骤摘要】
一种MEMS扫描镜的停摆检测方法、装置及激光雷达


[0001]本申请涉及激光雷达
，尤其涉及一种微机电系统(micro electro mechanical systems，MEMS)扫描镜的停摆检测方法、装置及激光雷达。

技术介绍

[0002]激光雷达是一种目标探测技术。使用激光作为信号光源，通过向目标对象发射激光，从而采集目标对象的反射信号，以此获得目标对象的方位、速度等信息。激光雷达具有测量精度高、抗干扰能力强等优点，广泛应用于遥感、测量、智能驾驶、机器人等领域。
[0003]目前，在激光雷达工作的过程中，会发生MEMS扫描镜损坏或者MEMS扫描镜驱动器损坏，导致MEMS扫描镜停止扫描摆动(也可以描述为MEMS扫描镜停摆)，进而影响激光雷达的测距性能。此外，由于MEMS扫描镜停止摆动后，出射光始终照射同一个角度，可能威胁人眼安全。
[0004]因此，如何检测MEMS扫描镜停摆是需要解决的问题。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种MEMS扫描镜的停摆检测方法、装置及激光雷达，以实现对MEMS扫描镜停摆的检测，提高激光雷达的测距可靠性。
[0006]第一方面，本申请提供了一种MEMS扫描镜的停摆检测方法，该方法可以应用于一激光雷达，如微机电系统(micro electro mechanical systems，MEMS)激光雷达。该方法可以包括：获得激光雷达在预设时长内产生的原始点云；生成预设测距值对应的辅助点云，辅助点云中的各个辅助扫描点与原始点云中的各个原始扫描点一一对应，且对应的辅助扫描点和原始扫描点的发射角度相同；对辅助扫描点进行聚类处理，以得到聚类块；当聚类块的数量大于预设阈值时，确定MEMS扫描镜在预设时长内停止扫描摆动。
[0007]在一些可能的实施方式中，在确定MEMS扫描镜在预设时长内停止扫描摆动之后，上述方法还包括：判断MEMS扫描镜是否在连续的多个预设时长内停止扫描摆动；若是，则输出告警信息，并控制激光雷达的激光器关闭，告警信息用于提示MEMS扫描镜异常；若否，则返回获得激光雷达在预设时长内产生的原始点云的步骤。
[0008]在一些可能的实施方式中，确定MEMS扫描镜在预设时长内停止扫描摆动，包括：确定原始点云为停摆点云，停摆点云用于表示MEMS扫描镜在预设时长内停止扫描摆动。
[0009]在一些可能的实施方式中，生成预设测距值对应的辅助点云，包括：根据预设测距值以及原始扫描点的发射角度，生成对应的辅助扫描点；将辅助扫描点的坐标由球坐标系转换为直角坐标系，生成辅助点云。
[0010]在一些可能的实施方式中，辅助点云中的各个辅助扫描点在直角坐标系中的坐标由以下公式获得：
[0011]x
i
＝D
×
cos(ele
i
)
×
sin(azi
i
)；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0012]y
i
＝D
×
cos(ele
i
)
×
cos(azi
i
)；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0013]z
i
＝D
×
sin(ele
i
)；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0014]其中，x
i
为第i个辅助扫描点的x轴坐标，y
i
为所述第i个辅助扫描点的y轴坐标，z
i
为所述第i个辅助扫描点的z轴坐标，D为所述预设测距值，ele
i
为所述第i个辅助扫描点的高度角，azi
i
为所述第i个辅助扫描点的方位角。
[0015]在一些可能的实施方式中，对辅助扫描点进行聚类处理，包括：采用欧式聚类算法，对辅助扫描点进行聚类处理。
[0016]第二方面，本申请提供了一种MEMS扫描镜的停摆检测装置，该检测装置可以为激光雷达或者激光雷达中的芯片或者片上系统，还可以为激光雷达中用于实现上述第一方面及其可能的实施方式所述的方法的功能模块。该检测装置可以实现上述第一方面及其任一可能的实施方式中激光雷达所执行的功能，这些功能可以通过硬件执行相应的软件实现。这些硬件或软件包括一个或多个上述功能相应的模块。该检测装置，包括：获得模块，用于获得激光雷达在预设时长内产生的原始点云；生成模块，用于生成预设测距值对应的辅助点云，辅助点云中的各个辅助扫描点与原始点云中的各个原始扫描点一一对应，且对应的辅助扫描点和原始扫描点的发射角度相同；聚类模块，用于对辅助扫描点进行聚类处理，以得到聚类块；确定模块，用于当聚类块的数量大于预设阈值时，确定MEMS扫描镜在预设时长内停止扫描摆动。
[0017]在一些可能的实施方式中，装置还包括：告警模块；确定模块，还用于在确定MEMS扫描镜在预设时长内停止扫描摆动之后，判断MEMS扫描镜是否在连续的多个预设时长内停止扫描摆动；若是，则触发告警模块输出告警信息，并控制激光雷达的激光器关闭，告警信息用于提示MEMS扫描镜异常；若否，则触发获得模块。
[0018]在一些可能的实施方式中，确定模块，还用于确定原始点云为停摆点云，停摆点云用于表示MEMS扫描镜在预设时长内停止扫描摆动。
[0019]在一些可能的实施方式中，生成模块，用于根据预设测距值以及原始扫描点的发射角度，生成对应的辅助扫描点；将辅助扫描点的坐标由球坐标系转换为直角坐标系，以生成辅助点云。
[0020]在一些可能的实施方式中，聚类模块，用于采用欧式聚类算法，对辅助扫描点进行聚类处理。
[0021]第三方面，本申请提供了一种激光雷达，包括：存储器，存储有计算机可执行指令；处理器，与存储器相连，用于通过执行计算机可执行指令，以实现如第一方面及其任一可能的实施方式所述的方法。
[0022]第四方面，本申请提供了一种计算机存储介质，计算机存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令被处理器执行后能够实现如第一方面及其任一可能的实施方式所述的方法。
[0023]本申请提供的技术方案与现有技术相比存在的有益效果是：
[0024]在本申请中，激光雷达在获得预设时长内产生的原始点云后，生成与原始点云的发射角度相同的辅助点云，并对辅助点云对进行聚类处理(即激光雷达能够从发射角度的维度对原始点云进行聚类处理)，当由聚类处理得到的聚类块的数量大于预设阈值时，可以确定MEMS扫描镜在预设时长内停止扫描摆动，如此实现对MEMS扫描镜停摆的检测，提高激光雷达的测距可靠性，并且避免对于人眼的损害。另外，由于在给定的预设测距值上，生成
原始点云对应的辅助点云，使得辅助点云中所有扫描点的测距值相同，那么，在根据辅助点云对MEMS扫描镜停摆进行检测时，能够去除测距值对点云聚类的影响，从而能够准确的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微机电系统MEMS扫描镜的停摆检测方法，其特征在于，包括：获得激光雷达在预设时长内产生的原始点云；生成预设测距值对应的辅助点云，所述辅助点云中的各个辅助扫描点与所述原始点云中的各个原始扫描点一一对应，且对应的所述辅助扫描点和所述原始扫描点的发射角度相同；对所述辅助扫描点进行聚类处理，以得到聚类块；当所述聚类块的数量大于预设阈值时，确定所述MEMS扫描镜在所述预设时长内停止扫描摆动。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定所述MEMS扫描镜在所述预设时长内停止扫描摆动之后，所述方法还包括：确定所述MEMS扫描镜在连续的多个所述预设时长内停止扫描摆动；输出告警信息，并控制所述激光雷达的激光器关闭，所述告警信息用于提示所述MEMS扫描镜异常。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述MEMS扫描镜在所述预设时长内停止扫描摆动，包括：确定所述原始点云为停摆点云，所述停摆点云用于表示所述MEMS扫描镜在所述预设时长内停止扫描摆动。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成预设测距值对应的辅助点云，包括：根据所述预设测距值以及所述原始扫描点的发射角度，生成所述辅助扫描点；将所述辅助扫描点的坐标由球坐标系转换为直角坐标系，生成所述辅助点云。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述辅助点云中的各个辅助扫描点在直角坐标系中的坐标由以下公式获得：x
i
＝D
×
cos(ele
i
)
×
sin(azi
i
)；y
i
＝D
×
cos(ele
i
)
×
cos(azi
i
)；z
i
＝D
×
sin(ele
i
)；其中，x
i
为第i个辅助扫描点的x轴坐标，y
i
为所述第i个辅助扫描点的y轴坐标，z
i
为所述第i个辅助扫描点的z轴坐标，D为所述预设测距值，ele
i
为所述第i个辅助扫描点的高度角，azi
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈森柯，夏冰冰，石拓，
申请(专利权)人：北京一径科技有限公司，
类型：发明
国别省市：