[发明专利]一种基于激光雷达的高速公路视距检测方法

摘要

本发明公开了一种基于激光雷达的高速公路视距检测方法，包括以下步骤：首先设定道路安全视距阈值ls；对待使用的激光雷达进行参数设定；然后将待使用的激光雷达搭载于检测车辆的顶部，距离地面高度h0，使激光雷达的扫描范围满足：lmax＝h0·tanαmaxls；再以激光雷达所处的位置为原点，建立球面坐标系和三维直角坐标系；最后使检测车辆在被检测道路上行驶，激光雷达旋转扫描，获取车辆前方的护栏上的采集点，并计算激光雷达扫描到的护栏长度l0以及车辆距离最远处的特征点之间的护栏长度l；若lls，则被检测的道路的视距实值为l；若l≥ls，则ls作为被检测的道路的视距实值。本发明的检测方法测量方便、准确，可有效弥补传统视距检测方法在精确性、时效性以及动态测距方面的不足。

主权项

1.一种基于激光雷达的高速公路视距检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：设定道路安全视距阈值ls；S2：对待使用的激光雷达进行参数设定；所述参数包含：每束激光与竖直方向所成的锐角αi，激光雷达转动的角速度ω，以及激光束发射的频率f；S3：将待使用的激光雷达搭载于检测车辆的顶部，距离地面高度h0，使激光雷达的扫描范围满足：lmax＝h0·tanαmax>ls其中，lmax是指与竖直方向夹角最大的那束激光在地面上所画圆的半径；αmax是该束激光与竖直方向的夹角；S4：以激光雷达所处的位置为原点O，分别建立球面坐标系和三维直角坐标系(x,y,z)；其中，在三维直角坐标系中，x轴正方向为检测车辆的行驶方向，y轴正方向为x正方向垂直向左，z轴正方向为竖直向上；在球面坐标系中，ρ为空间某一点P与原点O的径向距离，θ为点P到原点O的连线与z轴正方向所成的夹角，为点P到原点O的连线在xoy平面上的投影，与x轴正方向的夹角；所述球面坐标系和三维直角坐标系(x,y,z)之间的转换关系为：z＝ρcosθ；S5：使检测车辆在被检测道路上行驶，激光雷达按照S2中设定的角速度ω旋转，采集检测车辆周围的环境信息，并获取采集点信息；其中，所述采集点信息包含：激光雷达旋转时所采集到的点数、各采集点在球面坐标系和三维直角坐标系中的坐标、以及各采集点距离地面的高度；S6：提取激光雷达扫描到检测车辆前方的护栏上的采集点，记提取的特征点为Pk，并获得各个特征点Pk在三维直角坐标系中的坐标(xk,yk,zk)；其中，k＝1,2,...,n；n为激光雷达的激光束数目；S7：采用以下公式计算激光雷达扫描到的护栏长度l0：S8：采用以下公式计算检测车辆距离最远处的特征点之间的护栏长度l：其中，x1是距离检测车辆最近的特征点与检测车辆之间的距离；S9：若l

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