[0001] 本发明涉及感知领域，特别涉及一种智能感知激光雷达系统及智能感知激光雷达控制方法。

[0002] 激光雷达是以发射激光光束来探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统，其工作原理是先向目标发射探测激光光束，然后将接收到的从目标反射回来的信号与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，例如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。

[0003] 激光雷达可以获取三维高精空间信息，但其垂直分辨率不够，对环境的感知不够精细，且激光雷达获得的点云信息不包含色彩信息，因此对交通路牌、红绿灯等信息的有效识别率较低。摄像器可以获取真实世界丰富的二维彩色信息，对感知世界有极大的帮助，但是摄像器仅能获取二维信息，且响应速度较慢。

[0004] 为同时利用激光雷达与摄像器的优势，可以将激光雷达和摄像器相互融合，但现有技术中的激光雷达与摄像器相互融合感知环境的方案都不够完备，无法充分利用两者的优势，且对环境的感知不够智能。

[0051] 本发明如下实施例提供了一种智能感知激光雷达系统及智能感知激光雷达控制方法，可提高感知环境的分辨率、精细度等，还可以根据感知器感知到的环境信息调整感知器的探测性能，实现智能感知。

[0052] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0053] 图1所示为本发明实施例的智能感知激光雷达系统的示意图，如图1所示，所述系统包括：

[0054] 感知器110，用于感知环境；

[0055] 智能控制器120，用于根据所述感知器感知到的环境的信息，调整所述感知器的探测性能。

[0056] 本发明实施例中，所述感知器110包括：

[0057] 固态激光雷达111，用于检测被测物体；

[0058] 摄像器112，用于对所述被测物体成像，并根据所述被测物体的成像对所述被测物体分类。

[0059] 图1中的感知器110和智能控制器120可以集成在一起，或可以分开设置。本发明是合理的智能感知激光雷达系统可以如1所示的设置于车顶，或可以设置于其他位置。

[0060] 图1中的两个扇形可以代表不同感知器的感知范围。

[0061] 本发明实施例的智能感知激光雷达系统，包括：感知器，用于感知环境；智能控制器，用于根据所述感知器感知到的环境的信息，调整所述感知器的探测性能。本发明实施例中的感知器可以包括多种感知器，例如固态激光雷达和摄像器，因此可以融合多种感知器的优势，提高感知环境的分辨率、精细度、响应速度等，此外，本发明实施例还可以根据感知器感知到的环境信息调整感知器的探测性能，实现对环境的智能感知。

[0062] 本发明实施例中，固态激光雷达和摄像器对被测物体的感知可以是先分开处理的，再融合处理，例如固态激光雷达探测被测物体的速度、位置等，摄像器对被测物体成像，对物体分类，再根据探测结果，对被测物体进行分类跟踪等；也可以是直接进行融合处理的，例如将固态激光雷达探测到的点云和摄像器对被测物体的成像叠加，成为带色彩的点云，通过带色彩的点云的处理，实现测物体分类，对被测物体测距、跟踪、告警等。

[0063] 本发明实施例中，所述智能控制器根据感知器感知到的环境的信息，调整所述感知器的探测性能，包括：

[0064] 所述智能控制器根据摄像器获得的被测物体的分类和/或固态激光雷达获得的被测物体，调整所述固态激光雷达的探测性能；和/或

[0065] 所述智能控制器根据摄像器获得的被测物体的分类和/或固态激光雷达获得的被测物体，调整所述摄像器的成像性能；和/或

[0066] 所述智能控制器根据摄像器获得的被测物体的分类和/或固态激光雷达获得的被测物体，调整所述固态激光雷达探测性能和所述摄像器的成像性能。

[0067] 即本发明实施例中，感知器可以有多种种类，例如感知器可以是固态激光雷达，固态激光雷达可以是MEMS激光雷达、OPA激光雷达等，感知器或可以是摄像头、摄像机、相机等可以成像的设备。在本发明实施例中，可以根据任一一个感知器的感知结果，自动调整该感知器以及其他所有感知器的性能；或可以根据任意几个感知器的感知结果，自动调整这几个感知器以及其他所有感知器的性能；或可以根据任一一个、任意几个感知器的感知结果，自动调整某一个感知器的性能。

[0068] 本发明实施例中，所述感知器感知环境，包括：

[0069] 所述感知器感知探测距离，包括远距离探测、和/或中距离探测，和/或近距离探测；

[0070] 所述感知器感知探测范围，包括宽水平范围探测、和/或窄水平范围；

[0071] 所述感知器感知重点扫描区域。

[0072] 不同的探测距离、探测范围适用与不同的探测目标，例如高速公路，需要感知器探测远距探测，但水平窄探测范围；在城市复杂道路环境，需要感知器探测中距离，但宽水平范围，此时重点扫描区域可以是正前方以及左右侧方；如果是在自动送货，则感知器探测中近距离，宽水平范围，此时重点扫描区域可以是路标或者路牌。

[0073] 重点扫描区域的感知，可以是通过对前一个时间段内被测物体的分析来确认，或可以是通过前一个时间段内被测物体的数量、变化等来确认，或可以是通过其他方式来确认，在此不再赘述。

[0074] 本发明实施例中，所述智能控制器可以调整感知器的探测性能，调整固态激光雷达的探测性能，包括：

[0075] 调整所述固态激光雷达的探测距离；

[0076] 调整所述固态激光雷达的探测范围；

[0077] 调整所述固态激光雷达的分辨率，使得所述固态激光雷达在所述重点扫描区域采用高分辨率。

[0078] 本发明实施例中，所述智能控制器调整固态激光雷达的探测性能，还包括：

[0079] 调整所述固态激光雷达的扫描方式，使得固态激光雷达在所述重点扫描区域重点扫描；

[0080] 调整所述固态激光雷达的激光功率；

[0081] 调整所述固态激光雷达采集的数据的能量叠加方式；

[0082] 调整所述固态激光雷达采集的数据的像素叠加方式；

[0083] 调整所述固态激光雷达的扫描范围。

[0084] 随着固态激光雷达技术的快速发展，高分辨率、高帧率是必然的趋势，但是高分辨率、高帧率会导致固态激光雷达数据的过采样。通过感知器的反馈，本发明实施例可以感知到重点扫描区域，从而提高重点扫描区域分辨率和帧率，同时还可以调整重点扫描区域的能量叠加方式、像素叠加方式；对于非重点扫描区域，可以降低分辨率和帧率，可以调整非重点扫描区域的能量叠加方式、像素叠加方式。通过以上方法可以解决数据采集过程中过采样及欠采样问题，从而可以在提升探测精细度的同时，优化数据处理时间、降低带宽，提高时效性。

[0085] 本发明实施例中，可以通过改变驱动电压、电流等方法改变固态激光雷达的探测距离、探测范围以及分辨率等，或可以通过算法来调整能量叠加方式、像素叠加方式等，或可以通过其他方式进行调整固态激光雷达的探测性能。

[0086] 本发明实施例中，所述智能控制器调整摄像器的成像性能，包括：

[0087] 调整所述摄像器的成像范围；

[0088] 调整所述摄像器的成像深度；

[0089] 调整所述摄像器的分辨率，使得所述摄像器在所述重点扫描区域采用高分辨率；

[0090] 调整所述摄像器的单位时间内的成像帧数，使得所述摄像器在所述重点扫描区域采用高帧数。

[0091] 例如，在高速公路上，成像范围可以是路标的范围，如果是在城市复杂道路上，成像范围可以限定在交通信号灯以及路标范围。同样，根据感知器的感知信息，可以调整摄像器的性能，解决数据采集过程中过采样及欠采样问题，从而可以在提升探测精细度的同时，优化数据处理时间、降低带宽，提高时效性。

[0092] 图2所示为本发明实施例的一个应用场景的示意图，如图2所示，固态激光雷达的扫描范围是一个长方形210，摄像器的扫描范围是一个圆形220。本发明实施例的智能感知激光雷达系统中，根据固态激光雷达和摄像器感知环境，智能控制器确认了当前时间段的重点扫描区域230，调整固态激光雷达和摄像器，对重点扫描区域230进行重点扫描。

[0093] 图2中，以点代表点云数据的密度，较为稀疏的点云代表较低的分辨率，而重点扫描区域230的点云密集，代表该区域有较高的分辨率。

[0094] 随着应用场景的变换，重点扫描区域也是可以变化的，图2中的240可以视为下一个时间段的重点扫描区域，为便于区分，该区域的边框为虚线。

[0095] 本发明实施例提供了一种智能感知激光雷达系统，包括感知器和智能控制器，感知器用来感知环境，智能控制器根据感知器感知到的环境的信息，调整感知器的探测性能，使得感知器可以根据需求、根据环境来进行探测，可以实时调整探测性能，提高准确度、精确度和时效性，从而获得更多、更有效的信息。

[0096] 和上述智能感知激光雷达系统相对应，本发明实施例还提供了一种智能感知激光雷达控制方法，所述方法包括：

[0097] 感知器感知环境；

[0098] 智能控制器根据所述感知器感知到的环境的信息，调整所述感知器的探测性能。

[0099] 本发明实施例中，所述感知器感知环境，包括:

[0100] 固态激光雷达检测被测物体；

[0101] 摄像器对所述被测物体成像，并根据所述被测物体的成像对所述被测物体分类。

[0102] 本发明实施例中，所述智能控制器根据感知器感知到的环境的信息，调整所述感知器的探测性能，包括：

[0103] 所述智能控制器根据摄像器获得的被测物体的分类和/或固态激光雷达获得的被测物体，调整所述固态激光雷达的探测性能；和/或

[0104] 所述智能控制器根据摄像器获得的被测物体的分类和/或固态激光雷达获得的被测物体，调整所述摄像器的成像性能；和/或

[0105] 所述智能控制器根据摄像器获得的被测物体的分类和/或固态激光雷达获得的被测物体，调整所述固态激光雷达探测性能和所述摄像器的成像性能。

[0106] 本发明的实施例中公开了一种智能感知激光雷达系统和智能感知激光雷达控制方法，包括：感知器，用于感知环境；智能控制器，用于根据所述感知器感知到的环境的信息，调整所述感知器的探测性能。本发明实施例中的感知器可以包括多种感知器，因此可以融合多种感知器的优势，提高感知环境的分辨率、精细度等，此外，本发明实施例还可以根据感知器感知到的环境信息调整感知器的探测性能，实现智能感知。

[0107] 本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，通用硬件包括通用集成电路、通用CPU、通用存储器、通用元器件等，当然也可以通过专用硬件包括专用集成电路、专用CPU、专用存储器、专用元器件等来实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

[0108] 本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

[0109] 以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。