[发明专利]基于区域的激光雷达变密度扫描系统及方法

摘要

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。 1

主权项

1.一种基于区域的激光雷达变密度扫描系统，其特征在于，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。

2.根据权利要求1所述的一种基于区域的激光雷达变密度扫描系统，其特征在于：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。

3.根据权利要求2所述的一种基于区域的激光雷达变密度扫描系统，其特征在于：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。

4.根据权利要求3所述的一种基于区域的激光雷达变密度扫描系统，其特征在于：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；

d.将反射的密度和强度不规则的区域进行标定为不规则区域，并将该不规则区域作为所述关键区域。

5.根据权利要求2所述的一种基于区域的激光雷达变密度扫描系统，其特征在于：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的物体表面特性，并选择指定平面或指定曲面作为所述关键区域。

6.根据权利要求2所述的一种基于区域的激光雷达变密度扫描系统，其特征在于：所述数据处理器通过所述点云数据或者所述图像数据或者所述三维融合数据识别运动物体和计算该运动物体的速度，根据该运动物体的速度进行动态追踪该运动物体，并将该运动物体所对应的区域作为所述关键区域。

7.根据权利要求2所述的一种基于区域的激光雷达变密度扫描系统，其特征在于：所述数据处理器通过对所述点云数据或者所述图像数据或者所述三维融合数据进行物体类别的识别，并根据识别结果将指定物体类别所对应的区域作为所述关键区域。

8.根据权利要求2所述的一种基于区域的激光雷达变密度扫描系统，其特征在于：所述数据处理器通过在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设置指定的位置区域，并将该位置区域作为所述关键区域。

9.根据权利要求1至8任一项所述的一种基于区域的激光雷达变密度扫描系统，其特征在于：所述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，是根据所述关键区域生成一扫描控制图，并根据所述扫描控制图上的每个像素点的灰度值进行控制所述关键区域的激光雷达的扫描密度。

10.一种基于区域的激光雷达变密度扫描方法，其特征在于，包括以下步骤：

10)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；

20)根据所述关键区域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；

30)所述激光发射器根据所述控制信号，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。