激光雷达数据处理方法、激光测量装置、电子设备及介质与流程

专利检索2025-12-29  5


本发明涉及电子,特别涉及一种激光雷达数据处理方法、激光测量装置、电子设备及介质。


背景技术:

1、随着智能化的普及,自动清洁机器人开设进入人们的视野。清洁机器人一般带有基于三角测距的2d激光雷达,该雷达的测距特点是:在测距范围内(一般为0.1~10m),障碍物越远,测量误差越大(如4米以下时,误差为小于2%,6米以上时,测量误差可达3%)。

2、机器人利用激光通过slam(simultaneous localization and mapping,同步定位与建图)技术实现自身的定位与建图(直接使用0.1~10m),或者直接截断(如只取0.1~4m的激光数据)。

3、现有的清洁机器人一般采用格栅地图,并用激光扫描周边环境,建立地图。用激光经过的栅格表示空闲区域,激光末端所在栅格表示障碍物,其余栅格表示未知区域,如图1所示,对于直接使用全量程激光的做法,因为远处激光测量误差大,激光模块会来回跳动,导致地图中远离机器人的墙壁越来越厚,使得定位容易出错,如图2所示,图2为直接使用全量程激光时的栅格地图;对于直接截断的做法,不能有效利用激光传感器的量程,在较空旷的区域内,无法建图与定位,如图3所示,图3为直接使用截断激光的栅格地图。


技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中对于激光雷达数据的处理,没有区分建图与定位,直接使用原始激光或删除长距离的激光束,若直接使用原始激光束会导致墙壁变厚,若删除长距离激光,会导致地图的缺失,且在空旷环境下无法有效定位的缺陷,提供一种激光雷达数据处理方法、激光测量装置、电子设备及介质。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题:

3、本发明提供了一种激光雷达数据处理方法,所述激光雷达数据处理方法应用于激光测量装置,所述激光测量装置包括激光传感器和模式检测单元,所述激光雷达数据处理方法包括:

4、基于所述模式检测单元确定所述激光传感器参与的当前工作模式,所述当前工作模式包括建图模式和定位模式;

5、根据所述当前工作模式确定预设激光截断模式,并基于所述预设激光截断模式对所述激光传感器接收到的激光信号进行与所述当前工作模式对应的处理。

6、本方案中,根据激光传感器参与的工作模式为建图模式还是定位模式予以区分处理,这种区分处理的方式可以实现在建图模式时,避免远距离墙壁变厚的同时,还能建立远处的地图;在定位模式时,能够实现有效定位。

7、较佳地,所述预设激光截断模式包括第一预设模式和第二预设模式,所述第一预设模式与所述建图模式对应,所述第二预设模式与所述定位模式对应。

8、较佳地,所述根据所述当前工作模式确定预设激光截断模式,并基于所述预设激光截断模式对所述激光传感器接收到的激光信号进行与所述当前工作模式对应的处理,包括:

9、若所述当前工作模式为所述建图模式,根据所述第一预设模式控制所述激光测量装置进行建图。

10、较佳地,所述第一预设模式包括:

11、获取激光截断距离、激光末端保留阈值和激光测量距离的测量值;所述激光末端保留阈值为预设截取数值;

12、获取所述激光测量距离的测量值与所述激光截断距离和所述激光末端保留阈值的比较结果。

13、较佳地,所述第一预设模式,包括:

14、当所述激光测量距离的测量值不大于所述激光末端保留阈值时,确定实际激光测量距离为所述激光测量距离的测量值,且保留激光末端;

15、和/或,当所述激光测量距离的测量值大于所述激光末端保留阈值,且所述激光测量距离的测量值不大于所述激光末端保留阈值和所述激光截断距离之和时,确定所述实际激光测量距离为所述激光测量距离的测量值,且不保留所述激光末端;

16、和/或,当所述激光测量距离的测量值大于所述激光末端保留阈值和所述激光截断距离之和时,确定所述实际激光测量距离为所述激光测量距离的测量值与所述激光截断距离的差。

17、本方案中,当激光用于建图时,根据激光测量距离的测量值、激光截断距离与激光末端保留阈值的大小确定实际激光测量距离,并基于实际激光测量距离进行建图,这种方式既可以实现快速建立远处的地图信息,又能避免远处墙壁变厚。

18、较佳地,所述激光截断距离是基于所述激光测量距离的测量值与激光各量程段的测量误差百分比的乘积确定。

19、本方案中,通过上述方式确定激光截断距离,既能充分利用激光测距数据,还能保证建图的准确性。

20、较佳地,所述根据所述当前工作模式确定预设激光截断模式,并基于所述预设激光截断模式对所述激光传感器接收到的激光信号进行与所述当前工作模式对应的处理,包括:

21、若所述当前工作模式为所述定位模式,根据所述第二预设模式控制所述激光测量装置进行定位,所述第二预设模式包括确定实际激光测量距离为激光测量距离的测量值。

22、本发明还提供了一种激光测量装置,所述激光测量装置用于实现上述的激光雷达数据处理方法,所述激光测量装置还包括:数据处理单元;

23、所述数据处理单元,用于根据所述当前工作模式确定预设激光截断模式,并基于所述预设激光截断模式对所述激光传感器接收到的激光信号进行与所述当前工作模式对应的处理。

24、较佳地,所述数据处理单元包括建图子单元;

25、所述建图子单元,用于若所述当前工作模式为所述建图模式,根据所述第一预设模式控制所述激光测量装置进行建图。

26、较佳地,所述数据处理单元还包括定位子单元;

27、所述定位子单元,用于若所述当前工作模式为所述定位模式,根据所述第二预设模式控制所述激光测量装置进行定位,所述第二预设模式包括确定实际激光测量距离为激光测量距离的测量值。

28、本发明还提供了一种电子设备,所述电子设备包括处理器和存储器,所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序,所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行如上述的激光雷达数据处理方法。

29、本发明还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序,所述至少一条指令或所述至少一段程序由处理器加载并执行以实现如上述的激光雷达数据处理方法。

30、本发明还提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括至少一段计算机程序或至少一条指令,所述至少一段计算机程序或至少一条指令被处理器执行以实现如上述的激光雷达数据处理方法。

31、本发明的积极进步效果在于:

32、本发明根据激光传感器参与的工作模式为建图模式还是定位模式予以区分处理,这种区分处理的方式可以实现在建图模式时,避免远距离墙壁变厚的同时,还能建立远处的地图;在定位模式时,能够实现有效定位。



技术特征:

1.一种激光雷达数据处理方法,其特征在于,所述激光雷达数据处理方法应用于激光测量装置,所述激光测量装置包括激光传感器和模式检测单元,所述激光雷达数据处理方法包括:

2.如权利要求1所述的激光雷达数据处理方法,其特征在于,所述预设激光截断模式包括第一预设模式和第二预设模式,所述第一预设模式与所述建图模式对应,所述第二预设模式与所述定位模式对应。

3.如权利要求2所述的激光雷达数据处理方法,其特征在于,所述根据所述当前工作模式确定预设激光截断模式,并基于所述预设激光截断模式对所述激光传感器接收到的激光信号进行与所述当前工作模式对应的处理,包括:

4.如权利要求3所述的激光雷达数据处理方法,其特征在于,所述第一预设模式包括:

5.如权利要求4所述的激光雷达数据处理方法,其特征在于,所述第一预设模式,包括:

6.如权利要求5所述的激光雷达数据处理方法,其特征在于,所述激光截断距离是基于所述激光测量距离的测量值与激光各量程段的测量误差百分比的乘积确定。

7.如权利要求2所述的激光雷达数据处理方法,其特征在于,所述根据所述当前工作模式确定预设激光截断模式,并基于所述预设激光截断模式对所述激光传感器接收到的激光信号进行与所述当前工作模式对应的处理,包括:

8.一种激光测量装置,其特征在于,所述激光测量装置用于实现权利要求1-7中任一项所述的激光雷达数据处理方法,所述激光测量装置还包括:数据处理单元;

9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括处理器和存储器,所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序,所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行如权利要求1-7任一所述的激光雷达数据处理方法。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序,所述至少一条指令或所述至少一段程序由处理器加载并执行以实现如权利要求1-7任一所述的激光雷达数据处理方法。


技术总结
本发明公开了一种激光雷达数据处理方法、激光测量装置、电子设备及介质,涉及电子技术领域。激光雷达数据处理方法应用于激光测量装置,激光测量装置包括激光传感器和模式检测单元,激光雷达数据处理方法包括:基于模式检测单元确定激光传感器参与的当前工作模式,当前工作模式包括建图模式和定位模式,根据当前工作模式确定预设激光截断模式,并基于预设激光截断模式对激光传感器接收到的激光信号进行与当前工作模式对应的处理。本发明根据激光传感器参与的工作模式为建图模式还是定位模式予以区分处理,这种区分处理的方式可以实现在建图模式时,避免远距离墙壁变厚的同时,还能建立远处的地图;在定位模式时,能够实现有效定位。

技术研发人员:孙斌
受保护的技术使用者:宁波方太厨具有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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