[发明专利]基于区域的激光雷达变密度扫描系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于区域的激光雷达变密度扫描系统及方法，其通过对视频摄像头的图像数据或者激光雷达的点云数据或者所述图像数据与所述点云数据进行融合后的三维融合数据进行分析得到关键区域，并根据所述关键区域进行控制激光雷达的扫描区域以及激光雷达的扫描密度，并向所述激光发射器发送控制信号；所述激光发射器根据所述激光扫描控制器的控制信号，以所述第一扫描密度进行发射激光束对所述关键区域对应的扫描区域进行激光扫描，并以所述第二扫描密度进行发射激光束对所述关键区域以外的其它区域对应的扫描区域进行激光扫描；从而提高激光雷达的有效数据量，提高关键区域的扫描精度，减少无效数据量，从而提高激光雷达的有效分辨率。

技术领域

本发明涉及雷达检测技术领域，特别是一种基于区域的激光雷达变密度扫描系统及对应的方法。

背景技术

激光雷达用来测量外部环境的位置和距离，通过时间顺序的数据，可以计算物体的速度。激光雷达经常应用于汽车辅助驾驶、自动驾驶、三维测绘等需要准确的物体位置信息或者速度信息的应用。目前基本上所有的激光雷达的设计，都是只限制于单纯的激光雷达功能，没有图像处理功能，没有内置的集成在一起的视频传感器，激光雷达都是按照事先预订好的扫描方式进行扫描。同时，激光雷达因为系统限制的因素，一般扫描的数据密度远低于视频/图像摄像头的像素。在很多应用中，激光雷达的分辨率无法达到希望的目标。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供了一种基于区域的激光雷达变密度扫描系统及方法，根据视频摄像头的图像数据或者激光雷达的点云数据或者所述图像数据与所述点云数据进行融合后的三维融合数据进行实时控制激光雷达的扫描区域和扫描密度，从而在激光雷达数据点数不变的条件下，能够大幅提高激光雷达的有效数据量和有效分辨率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于区域的激光雷达变密度扫描系统，其包括：

激光发射器，用于发射激光束对外界进行激光扫描；

激光接收器，用于接收外界反射的激光信号，得到激光雷达的点云数据；

数据处理器，用于对所述点云数据进行分析，得到关键区域；

激光扫描控制器，根据所述关键区域进行控制激光雷达的扫描区域以及激光雷达的扫描密度，对所述关键区域对应的扫描区域执行第一扫描密度，对所述关键区域以外的扫描区域执行第二扫描密度，并向所述激光发射器发送控制信号；

所述激光发射器根据所述激光扫描控制器的控制信号，以所述第一扫描密度进行发射激光束对所述关键区域对应的扫描区域进行激光扫描，并以所述第二扫描密度进行发射激光束对所述关键区域以外的其它区域对应的扫描区域进行激光扫描。

优选的，还包括用于实时采集图像数据的视频摄像头，所述数据处理器通过对所述激光雷达的点云数据或者所述视频摄像头的图像数据进行分析得到所述关键区域；或者，还包括将所述激光雷达的点云数据与所述视频摄像头的图像数据相融合，得到三维融合数据，所述数据处理器根据该三维融合数据进行分析得到所述关键区域。

优选的，所述数据处理器通过分析所述点云数据或者所述图像数据或者所述三维融合数据中激光点反射的密度、强度、点云的特征、属性的识别进行设置所述关键区域。

优选的，基于激光点反射的密度和强度进行设置所述关键区域，进一步包括：

a.将反射的密度和强度超过预设值的区域进行标定为热点区域，并将该热点区域作为所述关键区域；

b.将反射的密度和强度小于预设值的区域进行标定为无反射区域，并将该无反射区域作为所述关键区域；

c.将反射的密度和强度均匀的区域进行标定为简单平面区域，并将该简单平面区域作为所述关键区域；