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人腿识别

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,本章节所示的人腿识别分为两种方式,一种是使用反光贴进行识别;另一种使用激光雷达扫描点进行拟合识别。

二、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-LaserSegmentation309993.3.4.20~latest
聚类中每个点云块中的最少点数。
SpiltThrsh参数配置-LaserSegmentationm0.070103.3.4.20~latest
分割点云块之间的间隔。
stack times参数配置-LaserSegmentation51303.3.4.20~latest
将连续几帧的点云平均。

三、反光贴识别

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-LaserSegmentation150-22553.3.4.20~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。

在进行识别的时候,需要将反光贴粘在其中一条腿上,保证粘贴高度可以稳定被激光雷达扫描到。此外还要设置以下激光雷达扫描范围,避免其他反光贴对其的干扰。

参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
ValidLegRangeThesh参数配置-LaserSegmentation20103.3.4.20~latest
识别距离阈值,在车体坐标系下最远的识别阈值
参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
minwidth识别文件-legm0.07013.3.4.20~latest
反光膜的最小长度
maxwidth识别文件-legm0.15013.3.4.20~latest
反光膜的最大长度
method_type识别文件-legby_reflector3.3.5.20~latest
识别方式,反光贴选用by_reflector

四、人腿形状识别

如下图所示,人腿在激光雷达扫描下类似两个圆弧形,通过设定激光雷达扫描角度和扫描范围,在范围内寻找复合人腿的点云,然后以人腿中心的位置作为识别到的 pose。

下图的几个参数表示激光雷达的识别区域,该参数需要根据现场实际环境进行配置,避免在激光雷达识别范围内出现多个形状。

参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
ValidLegAngleThesh参数配置-LaserSegmentation3009993.3.4.20~latest
识别角度阈值,在车体坐标系下最远的识别角度,该参数只在人腿形状识别中使用
ValidLegRangeThesh参数配置-LaserSegmentationm20103.3.4.20~latest
识别距离阈值,在车体坐标系下最大的识别阈值

考虑到每个人的腿以及穿的衣服不同,激光拟合出的点云宽度不同,仙工智能提供了一些参数可供配置:

参数名称参数位置单位默认值最小值最大值支持版本
minwidth识别文件-legm0.07013.3.4.20~latest
反光膜的最小长度
maxwidth识别文件-legm0.15013.3.4.20~latest
反光膜的最大长度
maxdistance识别文件-legm0.4013.3.4.20~latest
两腿之间的最大距离
method_type识别文件-legby_reflector3.3.5.20~latest
识别方式,反光贴选用by_legShape

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:

  1. 没有识别文件;
  2. 识别文件中的参数不对。

解决方式:

  1. 检查是否存在识别文件;
  2. 检查识别文件中的参数是否缺失。

Warning54902
提示:Cannot find leg, please check!!!
触发条件:

  1. 识别距离内没有识别到反光贴或人腿形状;
  2. 反光贴的宽度和识别参数相差过大或与人腿形状大小相差过大;

解决方式:

  1. 通过roboshop检查是否能识别到反光贴或人腿形状,注意检查距离是否过远;
  2. 检查识别文件中的参数设置是否正确;
最近更新 2022/11/28
文章内容

一、2D 激光雷达扫描数据说明

二、点云的聚类

三、反光贴识别

四、人腿形状识别

五、报警码