[发明专利]一种激光雷达开机自动判别方法、设备及存储设备

说明书

本发明提供了一种激光雷达开机自动判别方法、设备及存储设备，其方法包括：首先采用自动曝光算法对相机的曝光参数进行调整；然后对压缩后的图像的灰度图进行二阶求导，进行拉普拉斯运算；对处理过的灰度图像进行二值化处理，得到二值化图像；对二值化图像进行孤立点检测，统计星星数量；对星星进行同类归一处理，得到星星数量阈值；最后激光雷达最大瑞利探测高度与星星数量进行指数拟合处理，获取当前的激光雷达最大瑞利探测高度；根据激光雷达最大瑞利探测高度判断是否符合激光雷达开机条件。本发明所提出的技术方案可以实现激光雷达无人值守运行，通过相机拍取的照片，可以有效识别的星星数量以及激光雷达开机最大高度，实现智能判别的效果。

技术领域

本发明涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种激光雷达开机自动判别方法、设备及存储设备。

背景技术

中高层大气探测激光雷达(lidar)主要探测地表以上80km～150km高空大气活动，由于特殊的探测需要，激光雷达的激光光源质量、望远镜接收系统的收光能力等都有极高的要求，其工作环境也极为苛刻，需要在晴朗的天气环境下工作，否则在雨、雪、雾霾等恶劣的天气环境下，固体颗粒物、雨水都容易破坏望远镜和激光反射镜等精密设备。激光雷达属于主动探测手段，在探测过程中激光发射光束和接收的散射光、荧光等都需要经过低层大气透射。低层大气的透射率影响着中高层大气探测激光雷达的观测结果，这种情况下，虽然激光雷达不遭到恶劣天气的破坏，但也无法获得有效的中高层大气观测数据，影响了激光雷达的运行效率。自激光雷达被用于大气观测以来，观测员一般需要具备丰富的光学和气象科学等学科知识，实时关注夜空气象变化，来保证激光雷达的运行安全和观测数据的有效性。这项工作一般由值守人员参考当天的卫星云图、气象天气预报，并实时观望天气变化——这种观测方法需要值守人员具有丰富的工作经验，并且难以实现激光雷达台站的无人值守，制约了激光雷达的业务化运行。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种激光雷达开机自动判别方法、设备及存储设备；一种激光雷达开机自动判别方法，应用于一种激光雷达开机自动判别系统中；所述一种激光雷达开机自动判别系统，包括：图像采集装置和控制器；所述图像采集装置和所述控制器电性连接；所述图像采集装置包括相机，用于采集天空图像，并将采集的图像传输给所述控制器；

所述一种激光雷达开机自动判别方法，包括以下步骤：

S101：所述相机连续采集多张天空图像，并传输给控制器；所述控制器根据接收的天空图像，采用自动曝光算法对相机的曝光参数进行调整；

S102：采用曝光参数调整后的相机拍摄实时天空图像作为原始天空图像传输至控制器；并所述控制器将所述原始天空图像压缩十分之一，得到压缩后的天空图像；

S103：对压缩后的图像的灰度图进行二阶求导，进行拉普拉斯运算，得到处理过的灰度图像；

S104：对处理过的灰度图像进行二值化处理，得到二值化图像；

S105：对二值化图像进行孤立点检测，并计算孤立点的数量，根据连通域的大小判断孤立点是否为星星，统计二值化图像中的星星数量；

S106：激光雷达最大瑞利探测高度与星星数量进行指数拟合处理，获取当前的激光雷达最大瑞利探测高度；

S107：根据激光雷达最大瑞利探测高度判断当前天气是否符合激光雷达开机条件，所述开机条件：最大瑞利探测高度h50。

进一步地，步骤S101中，所述控制器根据接收的天空图像，采用自动曝光算法对相机的曝光参数进行调整；具体包括：

控制器对接收的天空图像的亮度进行平均加权，求取平均亮度；并判断平均亮度是否处于[55,100]的范围内；若是，则停止调整相机的曝光参数；

否则，若平均亮度小于55，则调整相机的曝光参数增加若平均亮度大于100，则调整相机的曝光参数减小