[发明专利]激光雷达系统的校准方法及装置

权利要求书

1.一种激光雷达系统的校准方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、确定激光雷达测距公式；

其中，公式(1)针对不饱和回波信号，公式(2)针对脉冲宽度小于分界值的饱和回波信号，公式(3)针对脉冲宽度大于等于分界值的饱和回波信号；

其中，y为激光雷达与物体之间的距离，a为实际激光传播速度，b为电路延迟，Δ_t等于(t2-t1)/2，t1为脉冲激光发射光源发出激光脉冲的时刻，t2为激光雷达系统处理器计算的回波信号的峰值时刻点；C₁为(t3-t2)/2，t3为饱和回波信号的真实回波峰值时刻点；Δ_t'为(t4-t1)/2，t4为激光雷达系统处理器计算的饱和回波信号的上升沿时刻点，c₂为(t3-t4)/2；

步骤2、标定C₁和C₂；

步骤2.1、系统搭建；

将脉冲激光发射光源与待校准激光雷达并行放置在校准平台上；在距离校准平台固定已知距离处放置一标准反射板；

步骤2.2、获得不同强度的回波信号；

脉冲激光发射光源发出激光脉冲，打到标准反射板上，并由待校准激光雷达接收其反射回来的回波光能量；

调节激光脉冲或控制待校准激光雷达内部旋转部件转动，使得每次激光脉冲发射后，待校准激光雷达接收到不同强度的回波光能量，进而得到不同强度的回波信号；

步骤2.3、对不同强度回波信号，进行分类处理，获得关于C₁和C₂与饱和回波信号脉冲宽度一一对应的关系列表；

步骤3、标定a、b；

标定激光雷达测距公式中的a，b，完成校准。

2.根据权利要求1所述的激光雷达系统的校准方法，其特征在于，步骤2.3具体包括以下步骤：

步骤2.31、确定不饱和回波信号的真实峰值时刻点；

将激光雷达系统处理器计算的回波峰值时刻点作为不饱和回波信号的真实峰值时刻点；

步骤2.32、确定饱和回波信号的真实峰值时刻点；

步骤2.321、以步骤2.31确定的不饱和回波信号的真实峰值时刻点作为基准时刻点；

步骤2.322、针对不同脉冲宽度的饱和回波信号，计算处理器计算的回波信号时刻点与基准时刻点的差值，作为时间补偿值；其中回波信号时刻点为回波信号的峰值时刻点或上升沿时刻点；

步骤2.323、把不同饱和回波信号的脉冲宽度与对应的时间补偿值作为校准参数表存储在激光雷达内部存储器中。

3.根据权利要求2所述的激光雷达系统的校准方法，其特征在于：步骤2.1中标准反射板的反射率大于95％。

4.根据权利要求3所述的激光雷达系统的校准方法，其特征在于：步骤2.31中，选取多个不饱和回波信号的回波峰值时刻点，计算其平均时刻点，将该平均时刻点作为不饱和回波信号的真实峰值时刻点。

5.根据权利要求4所述的激光雷达系统的校准方法，其特征在于：步骤2.2中调节激光脉冲使得每次激光脉冲发射后，待校准激光雷达接收到不同强度的回波光能量，进而得到不同强度的回波信号，具体为：

调节脉冲激光发射光源以不同的出射角度出设激光脉冲，使得每次激光脉冲发射后，待校准激光雷达接收到不同强度的回波光能量，进而得到不同强度的回波信号；

或，

通过设置在出设光路中的挡板，遮挡部分激光脉冲或接收窗口面积，使得每次激光脉冲发射后，待校准激光雷达接收到不同强度的回波光能量，进而得到不同强度的回波信号。