一种激光雷达室内测试系统及测试方法与流程

本发明涉及激光雷达测试，尤其涉及一种激光雷达室内测试系统及测试方法。

背景技术：

1、激光雷达，是一种用激光器作为发射光源，采用光电探测技术手段的主动遥感设备。激光雷达的探测距离较长，可达200m以上，在工作时，有可能受到外界光照条件的影响，因此，如果要对激光雷达的性能进行充分测试，需要提供满足条件的场地和外部光照。

2、然而，激光雷达的工作距离很长，达到了几百米，现实中很难有满足如此长度要求且空旷无干扰的场地用于激光雷达测试。因此，提供一种高效的激光雷达室内测试方法，成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例提供一种激光雷达室内测试系统及测试方法，能够在室内环境中对激光雷达的性能进行充分测试。

2、首先，本发明实施例提供了一种激光雷达室内测试系统，包括：

3、模拟目标物，适于放置于室内模拟环境中，并适于将待测激光雷达发射的探测光束部分反射回所述待测激光雷达；

4、光路调节装置，设置于所述待测激光雷达与所述模拟目标物之间，适于按照基于所述待测激光雷达在室外环境中对应的多个实际参数所确定的所述室内模拟环境中对应的多个模拟参数，与所述模拟目标物配合调节，以对所述待测激光雷达进行测试。

5、优选地，所述光路调节装置，适于与所述模拟目标物配合，至少模拟所述室外环境中所述待测激光雷达与实际目标物之间的光路及所述实际目标物的反射率。

6、优选地，所述光路调节装置包括：

7、反射镜组件，适于调节所述待测激光雷达与所述模拟目标物之间的光路，使所述待测激光雷达与所述模拟目标物之间的光程对应所述待测激光雷达与所述实际目标物之间的实际距离，使所述探测光束入射至所述模拟目标物的模拟入射角度对应所述探测光束入射至所述实际目标物的实际入射角度以及使所述模拟目标物与所述反射镜组件组合后的模拟反射率对应所述实际目标物的反射率。

8、优选地，所述反射镜组件的位姿、尺寸、数量、反射率其中至少两个参数适于自由调节。

9、优选地，所述反射镜组件包括：一组相对设置的反射镜部件，适于通过调节所述反射镜部件的位姿和尺寸，以调节所述待测激光雷达与所述模拟目标物之间的光程及所述探测光束入射至所述模拟目标物的模拟入射角度，以及适于通过调节所述反射镜部件的反射率，以调节所述模拟目标物与所述反射镜组件组合后的模拟反射率。

10、优选地，所述一组相对设置的反射镜部件适于平行设置。

11、优选地，所述一组相对设置的反射镜部件，包括以下至少一种：

12、一组相对设置且整体连续的反射镜部件；

13、一组相对设置且整体不连续的多个反射镜部件。

14、优选地，当所述待测激光雷达包括多个激光器，且所述多个激光器发射的探测光束对应不同的垂直视场时，所述光路调节装置还包括：

15、透镜组件，与所述反射镜组件配合，适于调节所述待测激光雷达与模拟目标物间的光路，使所述待测激光雷达与模拟目标物之间的光程对应所述待测激光雷达与实际目标物之间的实际距离。

16、优选地，所述透镜组件的位姿、尺寸、折射率其中至少两个参数适于自由调节。

17、优选地，所述测试系统还包括：

18、模拟光源，适于发射光，且其照度可调，所述模拟光源的照度基于实际目标物受射的环境光照度确定。

19、优选地，所述模拟光源的波长范围覆盖所述待测激光雷达的工作波长。

20、优选地，所述模拟目标物包括多个，多个所述模拟目标物设置于室内模拟环境中的不同位置，适于并行模拟所述探测光束入射至所述模拟目标物的多个模拟入射角度、多个光程以及所述模拟目标物与所述光路调节装置组合后的多个模拟反射率。

21、优选地，所述测试系统包括多组模拟目标物及多组对应的光路调节装置，各组光路调节装置分别设置于对应模拟目标物和所述待测激光雷达之间，分别与对应的模拟目标物配合，并行模拟所述待测激光雷达在室外环境中对应的多组实际参数。

22、本发明实施例还提供了一种激光雷达室内测试方法，包括：

23、步骤a，获取待测激光雷达在室外环境中对应的多个实际参数；

24、步骤b，根据所述待测激光雷达在室外环境中对应的多个实际参数，得到所述待测激光雷达在室内模拟环境中对应的多个模拟参数；

25、步骤c，按照所述待测激光雷达在室内模拟环境中对应的多个模拟参数，对所述模拟目标物和光路调节装置进行配合调节，以对所述待测激光雷达进行测试。

26、优选地，所述步骤b包括：

27、步骤b1，至少根据室外环境中所述待测激光雷达与实际目标物之间的光路及所述实际目标物的实际反射率，得到室内模拟环境中所述待测激光雷达与模拟目标物之间的光路及所述室内环境中的模拟反射率。

28、优选地，所述步骤b1包括：

29、根据所述待测激光雷达与实际目标物之间的实际距离、探测光束入射至所述实际目标物的实际入射角度及所述实际目标物的实际反射率，得到室内模拟环境中所述待测激光雷达与模拟目标物之间的光程、探测光束入射至所述模拟目标物的模拟入射角度及所述模拟目标物与所述光路调节装置组合后的模拟反射率。

30、优选地，所述光路调节装置包括反射镜组件；

31、所述步骤c包括：

32、步骤c1，调节所述反射镜组件的位姿、尺寸、数量其中至少两个参数，以调节所述待测激光雷达与模拟目标物间的光路，使所述待测激光雷达与模拟目标物之间的光程对应所述待测激光雷达与实际目标物间的实际距离。

33、优选地，所述步骤c还包括步骤c2，具体包括：

34、步骤c21，获取所述模拟目标物与所述光路调节装置组合后的模拟反射率、所述模拟目标物的反射率及光路调节装置的参数之间的关系；

35、步骤c22，基于所述模拟目标物与所述光路调节装置组合后的模拟反射率、所述模拟目标物的反射率及光路调节装置的参数之间的关系，调节所述模拟目标物的反射率和/或所述反射镜组件的反射率，以使所述模拟目标物与所述光路调节装置组合后的模拟反射率对应所述实际目标物的反射率。

36、优选地，所述模拟目标物与所述光路调节装置组合后的模拟反射率、所述模拟目标物的反射率及光路调节装置的参数之间满足如下关系：

37、rsimulation＝r*xn

38、其中，rsimulation表示所述模拟目标物与所述光路调节装置组合后的模拟反射率，r表示所述模拟目标物的反射率，x表示所述反射镜组件的反射率，n表示所述激光光路的路径在所述反射镜组件上的反射次数。

39、优选地，所述步骤c还包括：

40、步骤c3，调节所述模拟目标物的位姿和/或所述反射镜组件的位姿、尺寸、数量其中至少两个参数，以使所述探测光束入射至模拟目标物的模拟入射角度对应所述探测光束入射至实际目标物的实际入射角度。

41、优选地，当所述待测激光雷达包括多个激光器，且所述多个激光器发射的探测光束对应不同的垂直视场时，所述光路调节装置还包括：与所述反射镜组件配合设置的透镜组件；

42、所述步骤c还包括：

43、步骤c4，调节所述透镜组件的位姿、尺寸、折射率其中至少两个参数，以调节所述待测激光雷达与模拟目标物间的光路，使所述待测激光雷达与模拟目标物之间的光程对应所述待测激光雷达与实际目标物间的实际距离。

44、优选地，所述光路调节装置还包括：模拟光源，适于发射光，且其照度可调，以模拟室外环境光；

45、所述步骤b还包括：

46、步骤b2，根据待模拟的室外环境中的实际目标物的受射环境光照度，得到室内模拟环境中模拟目标物的受射模拟光源照度；

47、所述步骤c还包括：

48、步骤c5，根据所述室内模拟环境中模拟目标物的受射模拟光源照度，调节模拟光源的照度。

49、优选地，所述步骤c还包括：

50、采用多个模拟目标物设置在所述室内模拟环境中，以并行模拟探测光束入射至多个模拟目标物的多个模拟入射角度、多个光程以及所述模拟目标物与所述光路调节装置组合后的多个模拟反射率。

51、优选地，所述步骤c还包括：

52、采用多组模拟目标物及多组对应的光路调节装置，将各组光路调节装置分别设置于室内模拟环境中的对应模拟目标物和所述待测激光雷达之间，并行模拟所述待测激光雷达在室外环境中对应的多组实际参数。

53、采用本发明实施例中的激光雷达室内测试系统，在室内模拟环境中，通过模拟目标物模拟室外环境中的实际目标物，将待测激光雷达发射的探测光束部分反射回所述待测激光雷达，并对设置于所述待测激光雷达与所述模拟目标物之间的光路调节装置，按照基于所述待测激光雷达在室外环境中对应的多个实际参数所确定的所述室内模拟环境中对应的多个模拟参数，与所述模拟目标物配合调节，能够自由模拟任意室外环境，由于所述室内模拟环境中对应的多个模拟参数是根据所述待测激光雷达在室外环境中对应的多个实际参数所确定的，因此室内模拟环境能够比较真实地模拟室外环境，且室内环境不会受到户外具体环境的制约，故可以对激光雷达的性能进行充分的测试。

54、进一步地，通过光路调节装置与所述模拟目标物配合，可以模拟所述室外环境中所述待测激光雷达与实际目标物之间的光路及所述实际目标物的反射率，从而激光雷达的性能测试不再受室外环境和具体场地的制约，能够提高所述室内模拟环境的使用效率。

55、进一步地，所述光路调节装置包括反射镜组件，通过反射镜组件调节所述待测激光雷达与所述模拟目标物之间的光路，使所述待测激光雷达与所述模拟目标物之间的光程对应所述待测激光雷达与所述实际目标物之间的实际距离，使所述探测光束入射至所述模拟目标物的模拟入射角度对应所述探测光束入射至所述实际目标物的实际入射角度以及使所述模拟目标物与所述反射镜组件组合后的模拟反射率对应所述实际目标物的反射率，由上可知，通过调节所述待测激光雷达与所述模拟目标物之间的光路，可以模拟出待测激光雷达与所述实际目标物之间的任意实际距离、任意实际入射角度及任意实际目标物的反射率，灵活自由地模拟任意室外环境中的多个实际参数，从而可以不受室外环境和具体场地的制约，对激光雷达的性能进行充分而高效的测试。

56、进一步地，所述反射镜组件的位姿、尺寸、数量、反射率其中至少两个参数适于自由调节，因此，通过自由调节所述反射镜组件的至少两个参数，且将所述反射镜组件与所述模拟目标物配合调节，具有极高的模拟自由度，可以实现对任意室外环境中实际参数的自由模拟，另外，由于待测激光雷达和模拟目标物之间的光路在所述反射镜组件之间多次折转，所以本发明实施例中的测试系统占据的室内模拟环境的空间远小于室外环境中的测试系统占据的空间。

57、进一步地，所述反射镜组件包括一组相对设置的反射镜部件，通过调节所述反射镜部件的位姿和尺寸，可以调节所述待测激光雷达与所述模拟目标物之间的光程及所述探测光束入射至所述模拟目标物的模拟入射角度，以及调节所述反射镜部件的反射率，从而可以调节所述模拟目标物与所述反射镜组件组合后的模拟反射率，从而可以实现对不同室外环境的自由模拟。

58、进一步地，所述一组相对设置的反射镜部件适于平行设置，简单易于搭建，因此，基于所述待测激光雷达在室外环境中对应的多个实际参数确定所述室内模拟环境中对应的多个模拟参数后，可以快速进行所述室内模拟环境的搭建。

59、进一步地，所述一组相对设置的反射镜部件可以是一组相对设置且整体连续的反射镜部件，也可以是一组相对设置且整体不连续的多个反射镜部件，因此可以根据室内模拟环境的空间及具体需求选取不同的反射镜部件，具有极高的模拟自由度。

60、进一步地，当所述待测激光雷达包括多个激光器，且所述多个激光器发射的探测光束对应不同的垂直视场时，所述光路调节装置还包括：透镜组件，与所述反射镜组件配合，适于调节所述待测激光雷达与模拟目标物间的光路，使所述待测激光雷达与模拟目标物之间的光程对应所述待测激光雷达与实际目标物之间的实际距离，对于包含多个激光器的具有多个通道的待测激光雷达，可以降低其测试对空间的要求，并且，可以并行地对待测激光雷达包括的多个激光器进行充分地性能测试，提高测试效率。

61、进一步地，所述透镜组件的位姿、尺寸、折射率其中至少两个参数适于自由调节，因此通过与所述反射镜组件配合，能够将待测激光雷达不同通道的激光器的探测光束调整至相互平行的平面，降低多通道激光雷达测试时对空间的要求。

62、进一步地，由于所述模拟光源的照度基于实际目标物受射的环境光照度确定，从而真实准确地模拟室外环境中实际目标物受射的环境光照度，提高激光雷达性能测试结果的准确性。

63、进一步地，所述模拟光源的波长范围覆盖所述待测激光雷达的工作波长，因此激光雷达在工作时对模拟光源敏感，对激光雷达测试产生干扰，因此所述模拟光源可以模拟室外环境中的环境光对激光雷达的干扰，进一步提高了室内模拟场景的真实性。

64、进一步地，所述模拟目标物包括多个，多个所述模拟目标物设置于室内模拟环境中的不同位置，并行模拟所述探测光束入射至所述模拟目标物的多个模拟入射角度、多个光程以及所述模拟目标物与所述光路调节装置组合后的多个模拟反射率，从而可以对激光雷达的性能进行更加充分地测试，同时进一步提高了激光雷达性能测试的效率。

65、进一步地，所述测试系统包括多组模拟目标物及多组对应的光路调节装置，各组光路调节装置分别设置于对应模拟目标物和所述待测激光雷达之间，分别与对应的模拟目标物配合，并行模拟所述待测激光雷达在室外环境中对应的多组实际参数，因此可以同时测试激光雷达在不同室外环境中的性能，提高了室内模拟环境的场地使用效率及测试效率。