一、2D 激光雷达扫描数据说明
2D 激光的扫描原理请参阅单线激光雷达章节。本章节所指的充电桩识别指的是通过 3M 反光贴进行识别。
二、高反点的应用
在单线激光雷达章节介绍了单线激光雷达的测距原理,其中介绍了不同物体的强度值,如下:
材料名称 | 反射率 |
---|---|
黑色布料 、橡胶 | 3% |
不透明褐黑色塑料 | 14% |
干净粗木板 | 20% |
包装箱硬纸板 | 68% |
人的手掌心 | 75% |
不透明白色塑料 | 87% |
白墙 | 90% |
光泽浅色金属表面 | 150% |
3M 反光贴 | 200% |
激光入射到大多数表面时,会在所有方向上以漫反射的形式使雷达接收到回波信号。反射能力越强,雷达就越容易接收到回波信号。激光的反射特性将随着表面材料、结构和颜色的变化而变化。相对于反射率低的表面,反射率高的表面可以更好的被检测到。通过上表,可以看出 3M 反光贴的反射率要明显高于其他物体,通过将反光贴贴在待识别物体上,通过识别反光贴就可以达到识别物体的效果。下图是常用的 3M 反光贴。
仙工智能将物体的强度值设置为 0-255,并设定阈值,当超过阈值的点就认为是高反点,即激光点云扫描到了 3M 反光贴上面。
参数名称 | 参数位置 | 单位 | 默认值 | 最小值 | 最大值 | 支持版本 |
---|---|---|---|---|---|---|
ValidRssiThresh | 参数配置-LaserSegmentation | — | 150 | -2 | 255 | 3.3.4.20~latest |
识别货架腿时有效高反点的阈值,超过该阈值的点认为是高反点。 |
三、点云的聚类
由于激光雷达扫描的特性,扫描到每个物体上的点是离散的,在识别之前,需要先将点云进行聚类。聚类的原理就是根据激光雷达的角分辨率选择点与点之间的间隔,然后选取每个类中至少包含的点数,从每一帧中第一个点开始遍历,即可将点云分成不同的块。由于激光雷达扫描到物体的点云会有一些跳动,为了提高点云的稳定性,可以在静止识别的时候将几帧点云平均一下,一般激光点云的输出频率可以达到 15Hz 以上,所以这部分并不会增加多少时间。
参数名称 | 参数位置 | 单位 | 默认值 | 最小值 | 最大值 | 支持版本 |
---|---|---|---|---|---|---|
LessThanNum | 参数配置-LaserSegmentation | — | 3 | 0 | 999 | 3.3.4.20~latest |
聚类中每个点云块中的最少点数。 | ||||||
SpiltThrsh | 参数配置-LaserSegmentation | m | 0.07 | 0 | 10 | 3.3.4.20~latest |
分割点云块之间的间隔。 | ||||||
stack times | 参数配置-LaserSegmentation | — | 5 | 1 | 30 | 3.3.4.20~latest |
将连续几帧的点云平均。 |
四、识别
如下图所示,将反光贴贴在充电桩上,这样就可以通过识别反光贴来实现充电桩的识别。
对于不同的粘贴位置以及反光贴的大小,仙工智能提供了一些参数可供配置。通过配置参数可以灵活使用充电桩。
参数名称 | 参数位置 | 单位 | 默认值 | 最小值 | 最大值 | 支持版本 |
---|---|---|---|---|---|---|
minwidth | 参数配置-LaserSegmentation | m | 0.1 | 0 | 10 | 3.3.4.20~latest |
充电桩上反光条的最小宽度 | ||||||
maxwidth | 参数配置-LaserSegmentation | m | 0.2 | 0 | 180 | 3.3.4.20~latest |
充电桩上反光条的最大宽度 | ||||||
dx | 参数配置-LaserSegmentation | m | 0.025 | 0 | 180 | 3.3.4.20~latest |
充电极片,相对于充电桩坐标系原点,在 x 轴上的偏移量 | ||||||
dy | 参数配置-LaserSegmentation | m | 0 | 0 | 0.1 | 3.3.4.20~latest |
充电极片,相对于充电桩坐标系原点,在 y 轴上的偏移量 | ||||||
rec_laser_id | 参数配置-LaserSegmentation | — | true | — | — | 3.3.4.20~latest |
根据 id 选用特定的激光进行识别 | ||||||
detect_direction | 参数配置-LaserSegmentation | — | x | — | — | 3.3.5.20~latest |
识别方向。 | ||||||
method_type | 参数配置-LaserSegmentation | — | by_reflector | — | — | 3.3.5.20~latest |
是否使用反光膜进行识别,目前只开放了反光膜识别,后续会开放形状识别 |
上述表中 dx 和 dy 的坐标系说明如下图,充电桩坐标系原点即为反光条的中心,Z 轴不需要考虑。
五、报警码
为了更方便定位到错误,仙工智能在识别的机器人进行识别的时候提供了一些报警码,只需要根据报警码以及相应的提示即可快速定位到问题所在。
Warning54901
提示:Recofile not exist!!!!
触发条件:
- 没有识别文件;
- 识别文件中的参数不对。
解决方式:
- 检查是否存在识别文件;
- 检查识别文件中的参数是否缺失。
Warning54902
提示:Cannot find shelf, please check saved pics!!!!
触发条件:
- 识别距离内没有识别到反光贴;
- 反光贴的宽度和识别参数相差过大;
解决方式:
- 通过roboshop检查是否能识别到反光贴,注意检查距离是否过远;
- 检查识别文件中的参数设置是否正确;