用色彩扩增全景LIDAR结果的制作方法

文档序号:20012621发布日期:2020-02-22 04:33阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种全景彩色光检测与测距lidar系统,其包括:

静止底座;

lidar系统,其旋转联接到所述静止底座且被配置成通过透射光和检测反射光来执行多个测距测量,以获取包含角视场周围分布的多个lidar像素的lidar图像;

多个彩色相机,其固定地联接到所述静止底座且在所述lidar系统周围周向安置,每一相机具有作为所述角视场的一部分的相应相机视场,所述多个彩色相机被配置成获取包括多个彩色像素的多个彩色图像;

存储器,其存储彩色像素查找表,所述彩色像素查找表限定所述多个lidar像素和所述多个彩色像素之间的映射;

控制器,其操作性地联接到所述存储器且被配置成:

基于所述lidar系统相对于相应相机视场的所确定角位置触发所述多个彩色图像中的每一个的图像捕获,以使所述lidar像素的一部分的捕获与所述多个彩色相机的相应相机的彩色像素的捕获同步;以及

使用存储于所述存储器中的所述彩色像素查找表使所述多个彩色像素中的至少一个与所述多个lidar像素的对应lidar像素相关联,借此产生色彩化lidar像素。

2.根据权利要求1所述的全景彩色lidar系统,其进一步包括:

旋转编码器,其被配置成输出对应于所述lidar系统相对于所述静止底座上的固定参考点的指向方向的角位置信号,其中所述控制器被配置成接收所述角位置信号,且在所述角位置信号指示所述角位置等于与所述多个彩色相机中的一个相关联的所述角位置信号的指定值时触发所述图像捕获。

3.根据权利要求1所述的全景彩色lidar系统,其中所述控制器被配置成:

在所述lidar系统的绕转期间的多个时间处确定所述lidar系统的角位置;

将所确定角位置与多个指定值进行比较,每一指定值对应于所述多个彩色相机的对应相机的触发角位置;

当所述所确定角位置与所述对应相机的所述触发角位置匹配时,将获取彩色图像的命令发送到所述对应相机,借此获得包括所述多个彩色像素的所述多个彩色图像;以及

使所述多个彩色像素中的一个或多个与所述所确定角位置中的每一个处的lidar像素的阵列中的每一个相关联。

4.根据权利要求1所述的全景彩色lidar系统,其中所述彩色像素查找表包含用于lidar像素和所述彩色像素之间的映射的深度值,且其中所述控制器被配置成:

使用所述对应lidar像素的测得的深度值访问所述彩色像素查找表;以及

使用针对所述对应lidar像素的所述测得的深度值存储的一个或多个彩色像素使所述多个彩色像素中的所述至少一个与所述多个lidar像素的所述对应lidar像素相关联。

5.根据权利要求4所述的全景彩色lidar系统,其中所述彩色像素查找表包含多个子表,每一子表与对应深度值相关联,且其中所述控制器被配置成选择所述多个子表中的一个用于映射具有特定深度值的特定lidar像素。

6.根据权利要求5所述的全景彩色lidar系统,其中所述子表中的每一个与深度值的范围相关联,且其中lidar像素和彩色像素之间的所述映射在所述子表之间变化。

7.根据权利要求1所述的全景彩色lidar系统,其中,根据所述彩色像素查找表,所述控制器被配置成用于:

对彩色图像进行滤波或下取样,使得所述彩色图像的分辨率与所述lidar图像的相关部分匹配;以及

选择具有与lidar像素视场fov的最高fov重叠的、经滤波或下取样的彩色图像内的一个像素的色彩。

8.根据权利要求1所述的全景彩色lidar系统,其中所述彩色像素查找表包括特性值条目的列表,其中每一特性值条目具有特性字段和对应的值字段,且其中所述特性字段限定一组lidar像素和深度值的范围,且其中每一值字段限定用于识别将与所述对应lidar像素相关联的所述多个彩色像素中的所述至少一个的公式。

9.根据权利要求1所述的全景彩色lidar系统,其中所述控制器被配置成:

将所述多个lidar像素的群组存储在所述存储器中直至获取所述多个彩色图像的对应彩色图像;以及

响应于获取所述对应彩色图像使所述多个彩色像素中的一个或多个与所述多个lidar像素的所述群组中的每一个相关联。

10.根据权利要求1所述的全景彩色lidar系统,其中所述彩色像素查找表通过每一绕转约360度的角位置标引,其中所述彩色像素查找表的每一条目识别对于像素阵列中的特定角位置和特定传感器的相应彩色图像的一个或多个彩色像素。

11.一种方法,其包括:

确定旋转的光测距和检测lidar系统的第一角位置;

通过所述lidar系统获取所述第一角位置处的第一lidar像素;

将所述第一lidar像素存储在所述lidar系统的存储器中;

确定所述第一角位置等于与第一彩色相机相关联的第一指定值,其中所述第一指定值设定成使得所述第一lidar像素在所述第一彩色相机的角视场内;

作为确定所述第一角位置等于所述第一指定值的结果,致使所述第一彩色相机获取第一彩色图像,所述第一彩色图像包括一组彩色像素;

将所述第一彩色图像存储在存储器中;以及

由所述lidar系统的处理器通过使用存储于所述存储器中的彩色像素查找表向所述第一lidar像素指派来自所述组彩色像素的至少一个彩色像素的至少一个色彩值而产生第一色彩化lidar像素,其中所述彩色像素查找表限定多个lidar像素和所述组彩色像素之间的映射。

12.根据权利要求11所述的方法,其中确定所述第一角位置包含由编码器接收器检测对应于所述第一角位置的第一特征。

13.根据权利要求11所述的方法,其进一步包括:

在所述lidar系统的绕转期间的多个时间处确定所述lidar系统的角位置;

将所确定角位置与多个指定值进行比较,每一指定值对应于多个彩色相机的对应相机的触发角位置;

当所述所确定角位置与所述对应相机的所述触发角位置匹配时,将获取彩色图像的命令发送到所述对应相机,借此获得包括多个彩色像素的多个彩色图像;以及

使所述多个彩色像素中的一个或多个与所述所确定角位置中的每一个处的lidar像素的阵列中的每一个相关联。

14.根据权利要求13所述的方法,其进一步包括:

将lidar像素的群组存储在所述存储器中直至获取所述多个彩色图像的对应彩色图像;以及

响应于获取所述对应彩色图像将所述多个彩色像素中的一个或多个指派到所述多个lidar像素的所述群组中的每一个。

15.根据权利要求11所述的方法,其中所述彩色像素查找表包含用于lidar像素和所述彩色像素之间的映射的深度值,所述方法进一步包括:

确定所述第一lidar像素的第一深度值;以及

使用所述第一深度值来使用所述彩色像素查找表指派来自所述组彩色像素的所述至少一个彩色像素的所述至少一个色彩值。

16.根据权利要求15所述的方法,其中所述彩色像素查找表包含多个子表,每一子表与对应深度值相关联,所述方法进一步包括:

选择所述多个子表中的一个用于映射具有所述第一深度值的所述第一lidar像素。

17.根据权利要求11所述的方法,其进一步包括:

对所述第一彩色图像进行滤波或下取样使得所述第一彩色图像的分辨率与lidar像素的lidar图像的相关部分匹配,

其中使用具有与所述第一lidar像素的视场fov的最高fov重叠的、经滤波或下取样的彩色图像内的彩色像素的色彩产生所述第一色彩化lidar像素。

18.根据权利要求11所述的方法,其中所述彩色像素查找表包括特性值条目的列表,其中每一特性值条目具有特性字段和对应的值字段,且其中所述特性字段限定一组lidar像素和深度值的范围,且其中每一值字段限定用于识别将与所述第一lidar像素相关联的所述至少一个彩色像素的公式。

19.根据权利要求11所述的方法,其进一步包括:

由所述lidar系统获取第二角位置处的第二lidar像素;以及

由所述lidar系统的处理器通过使用存储于所述存储器中的所述彩色像素查找表向所述第二lidar像素指派来自所述组彩色像素的一个或多个其它像素的一个或多个色彩值而产生第二色彩化lidar像素,其中所述第一彩色图像在获取所述第二lidar像素之前获取。

20.根据权利要求11所述的方法,其中所述彩色像素查找表通过每一绕转约360度的角位置标引,其中所述彩色像素查找表的每一条目识别像素阵列中的对于特定角位置和特定传感器的相应彩色图像的一个或多个彩色像素。

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