本發(fā)明涉及測距雷達(dá)領(lǐng)域，具體涉及一種測量角分辨率的裝置。

背景技術(shù)：

角分辨率是激光雷達(dá)等光學(xué)測距裝置很重要的一個光學(xué)參數(shù)，是光學(xué)測距裝置最小能夠探測到多大物體的一個量化的指標(biāo)參數(shù)，是成像系統(tǒng)或系統(tǒng)元件能有差別地區(qū)分開兩相鄰物體最小間距的能力。

一般分辨率測試采用國際標(biāo)準(zhǔn)的iso12233解析度分辨率卡進(jìn)行測試，它適用于數(shù)碼相機或攝像機，但是激光雷達(dá)并不屬于這一類設(shè)備，而且激光雷達(dá)不能得到正常的彩色或黑白圖像，只能得到被測物體與激光雷達(dá)的距離值，導(dǎo)致傳統(tǒng)分辨率測量不能滿足激光雷達(dá)角分辨率測量要求，并且目前沒有有效的激光雷達(dá)角分辨率測量設(shè)備。而若進(jìn)行人工測量，一般是依據(jù)雷達(dá)的具體性能參數(shù)設(shè)計試驗，不僅適應(yīng)范圍窄，自動化程度低，而且效率低下，測量結(jié)果受到一定人為因素干擾。這對于激光雷達(dá)等光學(xué)測距裝置，特別是多線或陣列激光雷達(dá)后期調(diào)試校準(zhǔn)都增加了難度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種測量角分辨率的裝置及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的測量角分辨率的裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對于激光雷達(dá)等裝置的測試適用困難的問題。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

一種測量角分辨率的裝置，所述裝置包括：旋轉(zhuǎn)平臺、固定在旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)軸中心的待測物體、背景板結(jié)構(gòu)以及分別和旋轉(zhuǎn)平臺及待測物體相連接的電腦，所述背景板結(jié)構(gòu)包括至少一個背景板；

所述旋轉(zhuǎn)平臺繞順時針或逆時針方向旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)平臺在待測物體的相鄰的兩次測量之間轉(zhuǎn)動角度為d，且轉(zhuǎn)動角度d小于待測物體的角分辨率。

作為本技術(shù)方案的優(yōu)選方案之一，所述待測物體包含led光源或者激光光源，且所述待測物體具有測距模塊或感光傳感器。

作為本技術(shù)方案的優(yōu)選方案之一，所述背景板結(jié)構(gòu)包括至少兩個相鄰的背景板，相鄰的兩個背景板在旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動方向上具有間隔；

或者，相鄰的兩個背景板相對于旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)軸中心具有設(shè)定的距離差值，相鄰的兩個背景板在旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動方向上具有重疊部分和不重疊部分；至少一個不重疊部分位于旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動方向上；

或者，相鄰的兩個背景板相對于旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)軸中心具有設(shè)定的距離差值，相鄰的兩個背景板在待測物體的測試方向上無縫連接。

作為本技術(shù)方案的優(yōu)選方案之一，相鄰的兩個背景板為第一背景板和第二背景板，其中第一背景板覆蓋所述待測物體探測角度為α，第二背景板與所述第一背景板不重合區(qū)域覆蓋所述待測物體探測角度為β，所述第一背景板覆蓋的探測角度α與所述β無縫鄰接。

作為本技術(shù)方案的優(yōu)選方案之一，還包括第三背景板，其中，第三背景板與第二背景板在旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動方向上具有重疊部分和不重疊部分；至少一個不重疊部分位于旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動方向上；或者，第三背景板和第二背景板在待測物體的測試方向上無縫鄰接；或者，第三背景板與第二背景板在旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動方向上具有間隔。

作為本技術(shù)方案的優(yōu)選方案之一，所述第三背景板與所述第二背景板不重合區(qū)域覆蓋所述待測物體探測角度為γ，所述β與所述γ無縫鄰接。

作為本技術(shù)方案的優(yōu)選方案之一，所述背景板結(jié)構(gòu)包括n個背景板，其中，任意相鄰的兩個背景板在旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動方向上具有間隔；或者，其中任意相鄰的兩個背景板在旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動方向上具有重疊部分和不重疊部分，并且后一個背景板相對于上一個相鄰背景板至少一個不重疊部分位于旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動方向上；或者，任意相鄰的兩個背景板待測物體的測試方向上無縫鄰接，n為大于1的正整數(shù)。

作為本技術(shù)方案的優(yōu)選方案之一，任意相鄰的兩個背景板相對于旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)軸中心的距離差值大于待測物體的測量誤差。

作為本技術(shù)方案的優(yōu)選方案之一，所述背景板結(jié)構(gòu)的每一個背景板均為以旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)軸為圓心以其與圓心的距離為半徑的圓柱面。

作為本技術(shù)方案的優(yōu)選方案之一，所述感光傳感器為面陣感光傳感器。

本發(fā)明還提供了一種測量角分辨率的方法，所述方法包括如下步驟：

步驟一、待測物體在旋轉(zhuǎn)平臺帶動下以旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)動d角度測量一次，并將測量的距離值或光強值實時傳給電腦，轉(zhuǎn)動角度d小于待測物體的角分辨率；

步驟二、以待測物體其中一個探測單元i為測量基準(zhǔn)點，背景板相對于旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)軸中心的距離為r1；當(dāng)所述探測單元i所測距離值由r1變?yōu)椤迺r或者所測光強由k1變?yōu)?時，記錄當(dāng)前旋轉(zhuǎn)平臺角度位置p，其中k1和r1均為常數(shù)；

步驟三、待測物體在旋轉(zhuǎn)平臺帶動下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)平臺沿同一方向轉(zhuǎn)動了n1個角度d時，水平方向上與探測單元i相鄰的一個探測單元j所測距離由r1變?yōu)椤迺r或者所測光強由k1變?yōu)?時，記錄當(dāng)前旋轉(zhuǎn)平臺角度位置q；

步驟四、計算待測物體在p到q過程中所轉(zhuǎn)動的角度即為角分辨率ω1，ω1=n1×d；其中n1為p到q過程中共包含多少個角度d。

作為本技術(shù)方案的優(yōu)選方案之一，步驟二中，當(dāng)所述探測單元i所測距離值由∞變?yōu)閞1或者所測光強由0變?yōu)閗1時，記錄當(dāng)前旋轉(zhuǎn)平臺角度位置p，其中k1和r1均為常數(shù)；

對應(yīng)的，步驟三中，水平方向上與探測單元i相鄰的一個探測單元j所測距離由∞變?yōu)閞1時或者所測光強由0變?yōu)閗1時，記錄當(dāng)前旋轉(zhuǎn)平臺角度位置q。

一種測量角分辨率的方法，所述方法包括如下步驟：

步驟一、待測物體在旋轉(zhuǎn)平臺帶動下以旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)動d角度測量一次，并將測量的距離值或光強值實時傳給電腦，轉(zhuǎn)動角度d小于待測物體的角分辨率；

步驟二、以待測物體其中一個探測單元i為測量基準(zhǔn)點，任意相鄰的兩個背景板中的第一背景板和第二背景板相對于旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)軸中心的距離分別為r1和r2；當(dāng)所述探測單元i所測距離值由r1變?yōu)閞2時或者所測光強由k1變?yōu)閗2時，記錄當(dāng)前旋轉(zhuǎn)平臺角度位置p，其中k1、k2、r1和r2均為常數(shù)；

步驟三、待測物體在旋轉(zhuǎn)平臺帶動下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)平臺沿同一方向轉(zhuǎn)動了n1個角度d時，水平方向上與探測單元i相鄰的一個探測單元j所測距離由r1變?yōu)閞2時或者所測光強由k1變?yōu)閗2時，記錄當(dāng)前旋轉(zhuǎn)平臺角度位置q；

步驟四、計算待測物體在p到q過程中所轉(zhuǎn)動的角度即為角分辨率ω1，ω1=n1×d；其中n1為p到q過程中共包含多少個角度d；

其中，第一背景板與第二背景板在旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動方向上具有重疊部分和不重疊部分，并且至少一個不重疊部分位于旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動方向上；或者，第一背景板與第二背景板在旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)方向上順次無縫連接，第二背景板在旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動方向上相對于第一背景板延展而出。

作為本技術(shù)方案的優(yōu)選方案之一，還包括如下步驟：

重復(fù)步驟一到步驟四，測量得出多個ω1，將多個ω1取平均值。

作為本技術(shù)方案的優(yōu)選方案之一，還包括如下步驟：

步驟五、待測物體在旋轉(zhuǎn)平臺帶動下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至與第二背景板相鄰的第三背景板，當(dāng)探測單元i所測距離由r2變?yōu)閞3或者所測光強由k2變?yōu)閗3時，記錄當(dāng)前旋轉(zhuǎn)平臺角度位置s；

步驟六、待測物體在旋轉(zhuǎn)平臺帶動下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)平臺轉(zhuǎn)動了n2個角度d時，探測單元j所測距離由r2變?yōu)閞3或者所述所測光強由k2變?yōu)閗3時，記錄當(dāng)前旋轉(zhuǎn)平臺角度位置t；

步驟七、計算待測物體在s到t過程中所轉(zhuǎn)動的角度即為角分辨率ω2，ω2=n2×d；其中n2為s到t過程中共包含多少個角度d；

步驟八、進(jìn)一步計算出所述角分辨率的平均值ω0，ω0=（ω1+ω2）/2；

其中，第三背景板與第二背景板在旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動方向上具有重疊部分和不重疊部分，并且至少一個不重疊部分位于旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動方向上；或者，第三背景板與第二背景板在旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)方向上無縫連接，第三背景板在旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動方向上相對于第二背景板延展而出。

作為本技術(shù)方案的優(yōu)選方案之一，所述背景板結(jié)構(gòu)包括第一背景板、第二背景板……第m背景板，且相鄰背景板的探測角度無縫鄰接，則角分辨率ω=(n1+n2+……nm-1)×d/(m-1)，其中m為大于2的正整數(shù)；

其中，相鄰兩個背景板在旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動方向上具有重疊部分和不重疊部分，并且后一個背景板相對于上一個背景板至少一個不重疊部分位于旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動方向上；或者，相鄰兩個背景板在旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)方向上無縫連接，背景板在旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動方向上相對于上一個背景板延展而出。

作為本技術(shù)方案的優(yōu)選方案之一，還包括如下步驟：

步驟五、待測物體在旋轉(zhuǎn)平臺帶動下反方向旋轉(zhuǎn)，與探測單元i相鄰的一個探測單元j所測距離由r2變?yōu)閞1或者所測光強由k2變?yōu)閗1時，記錄當(dāng)前旋轉(zhuǎn)平臺角度位置q；

步驟六、待測物體在旋轉(zhuǎn)平臺帶動下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)平臺沿同一方向轉(zhuǎn)動了n1’個角度d時，探測單元i所測距離由r2變?yōu)閞1或者所測光強由k2變?yōu)閗1時，記錄當(dāng)前旋轉(zhuǎn)平臺角度位置p；

步驟七、計算待測物體在q到p過程中所轉(zhuǎn)動的角度即為角分辨率ω1’，ω1’=n1’×d；其中n1’為q到p過程中共包含多少個角度d;

步驟八、所述角分辨率的平均值ω0’=(n1’+n1)×d/2，其中n1為p到q過程中共包含多少個角度d，n1’為q到p過程中共包含多少個角度d。

作為本技術(shù)方案的優(yōu)選方案之一，依次以不同的探測單元作為測量基準(zhǔn)點進(jìn)行測量，計算出所述待測物體水平方向所有相鄰探測單元的角分辨率。

作為本技術(shù)方案的優(yōu)選方案之一，所述待測物體翻轉(zhuǎn)90度，可測得垂直方向所有相鄰探測單元的角分辨率。

作為本技術(shù)方案的優(yōu)選方案之一，所述待測物體為紅外測距裝置。

與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明通過旋轉(zhuǎn)平臺、背景板和電腦相配合的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了激光雷達(dá)或者紅外測距裝置等光學(xué)測距裝置分辨率的高效自動測量，通過對待測物體的數(shù)據(jù)抓取和參數(shù)修改，能夠?qū)崿F(xiàn)多種光學(xué)測距裝置的角分辨率測量。

附圖說明

圖1是實施例1所提供的測量角分辨率的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是實施例1所提供的測量角分辨率的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實施例3所提供的測量角分辨率的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實施例4所提供的測量角分辨率的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本實施例4所提供的背景板結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

1、電腦；2、旋轉(zhuǎn)平臺；3、待測物體；4、第一背景板；5、第二背景板；6、第三背景板；40、背景板。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請方案，下面將結(jié)合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分的實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請保護(hù)的范圍。

需要說明的是，本申請的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本申請的實施例。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

實施例1

本實施例提供了一種測量角分辨率的裝置，如圖1所示，所述裝置包括：旋轉(zhuǎn)平臺2、固定在旋轉(zhuǎn)平臺2的旋轉(zhuǎn)軸中心的待測物體3、背景板結(jié)構(gòu)以及分別和旋轉(zhuǎn)平臺2及待測物體3相連接的電腦1，所述背景板結(jié)構(gòu)包括一個背景板40；所述待測物體3在旋轉(zhuǎn)平臺2帶動旋轉(zhuǎn)并測距的過程中，所述背景板40的左側(cè)和右側(cè)均未設(shè)置可測得實際距離的實物，視為所述背景板40的左、右側(cè)之外測得距離為無窮大∞，測得的光強為零。

測量時，所述旋轉(zhuǎn)平臺2可以繞順時針旋轉(zhuǎn)，也可以繞逆時針方向旋轉(zhuǎn)，也可以順時針和逆時針交替往復(fù)旋轉(zhuǎn)。所述旋轉(zhuǎn)平臺2在待測物體3的相鄰的兩次測量之間轉(zhuǎn)動角度為d，且轉(zhuǎn)動角度d小于待測物體3的角分辨率。旋轉(zhuǎn)平臺2最小轉(zhuǎn)動角度d越小，測量結(jié)果的精度越高。

所述待測物體3包含led光源或者激光光源，且所述待測物體3具有測距模塊和/或感光傳感器。所述待測物體3的led光源或者激光光源發(fā)出光束，所述測距模塊或感光傳感器接收自背景板反射回來的光束，并輸出所測背景板40距離待測物體3的距離或光強。所述旋轉(zhuǎn)平臺2的旋轉(zhuǎn)由電腦1通過控制旋轉(zhuǎn)平臺2的驅(qū)動結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，旋轉(zhuǎn)平臺2每旋轉(zhuǎn)角度d，測試物體3測試至少一次。

優(yōu)選的，所述背景板40為以旋轉(zhuǎn)平臺2的旋轉(zhuǎn)軸為圓心以其與圓心的距離為半徑的圓柱面。圓柱面的結(jié)構(gòu)使得待測物體3在整個背景板40上得出的距離數(shù)值一樣，減少了電腦1的篩選和計算的時間，提高了測量效率。

為了提高待測物體3對于背景板40的兩側(cè)距離變化的測量準(zhǔn)確性，所述背景板40的兩側(cè)邊為與led光源或者激光光源所發(fā)出光束相垂直的豎直邊。優(yōu)選的，所述感光傳感器為面陣感光傳感器。待測物體3為一個具有面陣感光傳感器的激光雷達(dá)裝置，其中感光傳感器具有m×n陣列，其在水平方向上有m個探測單元，在垂直方向上有n個探測單元，進(jìn)入面陣感光傳感器的探測光束或反射光束會進(jìn)入每一個探測單元，根據(jù)這些光束的光學(xué)線路就可以得知每一個探測單元的光學(xué)探測中心線，而角分辨率正是同一行或同一列相鄰探測單元之間光學(xué)探測中心線的夾角值。

在作為待測物體3的激光雷達(dá)隨旋轉(zhuǎn)平臺2轉(zhuǎn)動的過程中，每轉(zhuǎn)動一個角度d，激光雷達(dá)獲取m×n個距離值，其中激光雷達(dá)探測到背景板40的時候，在誤差范圍內(nèi)同一行的每一個探測單元測得的距離值都一致，其中探測角度水平的陣列所測的距離值應(yīng)為距離r1。電腦1實時獲取待測物體3的距離值和角度值，同時接收距離值對應(yīng)的角度、陣列位置等，可以同時測量水平方向多點、陣列的角分辨率。

相應(yīng)的，針對待測物體3自所述背景板40轉(zhuǎn)至其左側(cè)邊外或右側(cè)邊外過程中，本發(fā)明提供了一種測量角分辨率的方法，所述方法包括如下步驟：

步驟一、待測物體3在旋轉(zhuǎn)平臺2帶動下以旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)動d角度測量一次，并將測量的距離值或光強值實時傳給電腦1，轉(zhuǎn)動角度d小于待測物體的角分辨率；

步驟二、以待測物體3其中一個探測單元i為測量基準(zhǔn)點，背景板40相對于旋轉(zhuǎn)平臺2的旋轉(zhuǎn)軸中心的距離為r1；當(dāng)所述探測單元i所測距離值由r1變?yōu)椤迺r或者所測光強由k1變?yōu)?時，記錄當(dāng)前旋轉(zhuǎn)平臺2角度位置p，其中d、k1和r1均為常數(shù)；

步驟三、待測物體3在旋轉(zhuǎn)平臺2帶動下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)平臺2沿同一方向轉(zhuǎn)動了n1個角度d時，水平方向上與探測單元i相鄰的一個探測單元j所測距離由r1變?yōu)椤迺r或者所測光強由k1變?yōu)?時，記錄當(dāng)前旋轉(zhuǎn)平臺2角度位置q；當(dāng)待測物體3隨旋轉(zhuǎn)平臺2旋轉(zhuǎn)其發(fā)出的光束由所述背景板40反射到無障礙物反射過程中，所述待測物體3的測距由其與背景板的r1直接躍遷為無窮遠(yuǎn)∞。

步驟四、計算待測物體3在p到q過程中所轉(zhuǎn)動的角度即為角分辨率ω1，ω1=n1×d；其中n1為p到q過程中共包含多少個角度d。

相應(yīng)的，針對待測物體3測量范圍自所述背景板40外側(cè)轉(zhuǎn)至所述背景板過程中，本發(fā)明還提供了一種測量角分辨率的方法，所述方法包括如下步驟：

步驟一、待測物體3在旋轉(zhuǎn)平臺2帶動下以旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)動d角度測量一次，并將測量的距離值或光強值實時傳給電腦1，轉(zhuǎn)動角度d小于待測物體的角分辨率；

步驟二、以待測物體3其中一個探測單元i為測量基準(zhǔn)點，背景板40相對于旋轉(zhuǎn)平臺2的旋轉(zhuǎn)軸中心的距離為r1；當(dāng)所述探測單元i所測距離值由∞變?yōu)閞1或者所測光強由0變?yōu)閗1時，記錄當(dāng)前旋轉(zhuǎn)平臺2角度位置p，其中k1和r1均為常數(shù)；

步驟三中，待測物體3在旋轉(zhuǎn)平臺2帶動下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)平臺2沿同一方向轉(zhuǎn)動了n1個角度d時，水平方向上與探測單元i相鄰的一個探測單元j所測距離由∞變?yōu)閞1時或者所測光強由0變?yōu)閗1時，記錄當(dāng)前旋轉(zhuǎn)平臺2角度位置q。當(dāng)待測物體3隨旋轉(zhuǎn)平臺2旋轉(zhuǎn)其發(fā)出的光束由所述背景板40外側(cè)的無障礙物反射區(qū)到所述背景板40過程中，所述待測物體3的測距由無窮遠(yuǎn)∞躍遷為r1。

步驟四、計算待測物體3在p到q過程中所轉(zhuǎn)動的角度即為角分辨率ω1，ω1=n1×d；其中n1為p到q過程中共包含多少個角度d。

為了進(jìn)一步提高角分辨率在統(tǒng)計學(xué)上的正確性，上述兩種實施方法，還包括如下步驟：

重復(fù)步驟一到步驟四，測量得出多個ω1，將多個ω1取平均值。

當(dāng)然，具體實施時，可以實施上述任一種測量方法，也可以將上述三種測量方法的任兩種或者三種的組合結(jié)合起來實施，獲得更為準(zhǔn)確的角分辨率。

進(jìn)一步的，為了提高測試的連續(xù)性，如圖2所示，所述背景板結(jié)構(gòu)包括至少兩個相鄰的背景板40，相鄰的兩個或多個背景板40在旋轉(zhuǎn)平臺2的轉(zhuǎn)動方向上具有間隔；相鄰的兩個或多個背景板40與所述旋轉(zhuǎn)平臺2的旋轉(zhuǎn)軸的距離可以相同或不同；在結(jié)構(gòu)上相鄰的兩個或多個背景板40在旋轉(zhuǎn)平臺2的轉(zhuǎn)動方向上具有間隔的設(shè)置相當(dāng)于多個所述裝置依次排列，在測量方法上其相當(dāng)于上述測量方法多次測量，不再贅述。

實施例2

與實施例1不同的是，所述背景板結(jié)構(gòu)包括兩個相鄰的背景板，如圖3所示，相鄰的兩個背景板相對于旋轉(zhuǎn)平臺2的旋轉(zhuǎn)軸中心具有設(shè)定的距離差值；為了保證所述距離差值是可分辨的，相鄰的兩個背景板相對于旋轉(zhuǎn)平臺2的旋轉(zhuǎn)軸中心的距離差值大于待測物體3的測量誤差。

其中，第一背景板與第二背景板在旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動方向上具有重疊部分和不重疊部分，并且至少一個不重疊部分位于旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動方向上；或者，第一背景板與第二背景板在旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)方向上順次無縫連接，第二背景板在旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動方向上相對于第一背景板延展而出。相鄰的兩個背景板為第一背景板4和第二背景板5，其中第一背景板4覆蓋所述待測物體3探測角度為α，第二背景板5與所述第一背景板4不重合區(qū)域覆蓋所述待測物體3探測角度為β，所述第一背景板4覆蓋的探測角度α與所述β無縫鄰接，也就是α與β的其中一條邊是重合的。其中，在優(yōu)選的一個實施例中，相鄰的兩個背景板在旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動方向上，例如順時針方向上，具有重疊以及不重疊部分，例如，第二背景板5不重疊部分位于第一背景板4的轉(zhuǎn)動平臺的轉(zhuǎn)動方向（順時針方向）上?；蛘撸噜弮蓚€背景板在旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)方向上無縫連接，沿旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動方向依次排列。

兩個背景板均為以旋轉(zhuǎn)平臺2的旋轉(zhuǎn)軸為圓心以其與圓心的距離為半徑的圓柱面。保證了待測物體3在第一背景板4和第二背景板5上各自測距時，所測距離值恒定，減少了電腦1的數(shù)據(jù)計算量，提高了測量準(zhǔn)確性和測量效率。

具體實施時，第一背景板與第二背景板距離差值的數(shù)值越大，探測物體越容易探測到第一背景板與第二背景板的邊界，但是如果距離差值過大，還要考慮待測物體3的測距范圍，以保證其精準(zhǔn)度。

相應(yīng)的，還提供了一種測量角分辨率的方法，所述方法包括如下步驟：

步驟一、待測物體3在旋轉(zhuǎn)平臺2帶動下以旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)動d角度測量一次，并將測量的距離值或光強值實時傳給電腦1，轉(zhuǎn)動角度d小于待測物體的角分辨率；

步驟二、以待測物體3其中一個探測單元i為測量基準(zhǔn)點，第一背景板4和第二背景板5相對于旋轉(zhuǎn)平臺2的旋轉(zhuǎn)軸中心的距離分別為r1和r2；當(dāng)所述探測單元i所測距離值由r1變?yōu)閞2時或者所測光強由k1變?yōu)閗2時，記錄當(dāng)前旋轉(zhuǎn)平臺2角度位置p，其中k1、k2、r1和r2均為常數(shù)；并且r2大于r1。

步驟三、待測物體3在旋轉(zhuǎn)平臺2帶動下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)平臺2沿同一方向轉(zhuǎn)動了n1個角度d時，水平方向上與探測單元i相鄰的一個探測單元j所測距離由r1變?yōu)閞2時或者所測光強由k1變?yōu)閗2時，記錄當(dāng)前旋轉(zhuǎn)平臺2角度位置q；

步驟四、計算待測物體3在p到q過程中所轉(zhuǎn)動的角度即為角分辨率ω1，ω1=n1×d；其中n1為p到q過程中共包含多少個角度d。

在作為待測物體3的激光雷達(dá)隨旋轉(zhuǎn)平臺2轉(zhuǎn)動的過程中，每轉(zhuǎn)動一個角度d，激光雷達(dá)獲取m×n個距離值，其中激光雷達(dá)探測到第一背景板4的時候，在誤差范圍內(nèi)同一行的每一個探測單元測得的距離值都一致，其中探測角度水平的陣列所測的距離值應(yīng)為距離r1。激光雷達(dá)探測到第二背景板5的時候，在誤差范圍內(nèi)同一行的每一個探測單元測得的距離值都一致，其中探測角度水平的陳列所測得距離值應(yīng)為距離r2。

優(yōu)選的，為了進(jìn)一步提高角分辨率的準(zhǔn)確性，上述方案還包括如下步驟：

重復(fù)步驟一到步驟四，測量得出多個ω1，將多個ω1取平均值。

實施例3

在實施例2的基礎(chǔ)之上，與實施例2不同的是，所述方法還包括如下步驟：

步驟五、待測物體3在旋轉(zhuǎn)平臺2帶動下反方向旋轉(zhuǎn)，與探測單元i相鄰的一個探測單元j所測距離由r2變?yōu)閞1或者所測光強由k2變?yōu)閗1時，記錄當(dāng)前旋轉(zhuǎn)平臺2角度位置q；

步驟六、待測物體3在旋轉(zhuǎn)平臺2帶動下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)平臺2沿同一方向轉(zhuǎn)動了n1’個角度d時，探測單元i所測距離由r2變?yōu)閞1或者所測光強由k2變?yōu)閗1時，記錄當(dāng)前旋轉(zhuǎn)平臺2角度位置p；

步驟七、計算待測物體3在q到p過程中所轉(zhuǎn)動的角度即為角分辨率ω1’，ω1’=n1’×d；其中n1’為q到p過程中共包含多少個角度d;

步驟八、所述角分辨率的平均值ω0’=(n1’+n1)×d/2，其中n1為p到q過程中共包含多少個角度d，n1’為q到p過程中共包含多少個角度d。

正方向旋轉(zhuǎn)和反方向旋轉(zhuǎn)相結(jié)合的方式，進(jìn)一步中和糾正了沿同一方向測試時多種因素可能導(dǎo)致的誤差，保證了角分辨率測試的準(zhǔn)確性。進(jìn)一步的，本實施例還包括多個正方向順次測量和多個反方向順次測量相結(jié)合的測量方法。

實施例4

與實施例2不同的是，所述背景板結(jié)構(gòu)還包括第三背景板6，如圖4所示，其中，第三背景板6與第二背景板5在旋轉(zhuǎn)平臺2的轉(zhuǎn)動方向上具有重疊部分和不重疊部分。所述第三背景板6與所述第二背景板5不重合區(qū)域覆蓋待測物體3探測角度為γ，所述β與所述γ無縫鄰接。也就是β的另一條邊與γ的一條邊是重合的。其中，在優(yōu)選的一個實施例中，相鄰的兩個背景板在旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動方向上，例如順時針方向上，具有重疊以及不重疊部分，以旋轉(zhuǎn)平臺轉(zhuǎn)動方向為順時針為例，第二背景板5不重疊部分位于第一背景板4的轉(zhuǎn)動方向（順時針方向）上，第三背景板6不重疊部分位于第二背景板5的轉(zhuǎn)動方向（順時針方向）上，也就是說，相鄰兩個背景板的不重疊部分沿旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動方向上順次排列，任意相鄰的兩個背景板的不重疊部分相對于兩者中的任意一個背景板均依次延展；或者，相鄰兩個背景板在旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)方向上無縫連接，沿旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動方向依次排列，其中一個背景板相對于另外一個延展而出。

所述背景板結(jié)構(gòu)的三個背景板均為以旋轉(zhuǎn)平臺2的旋轉(zhuǎn)軸為圓心以其與圓心的距離為半徑的圓柱面。保證了待測物體3在第一背景板4、第二背景板5和第三背景板6上分別測距時，所測距離值恒定，減少了電腦1的數(shù)據(jù)計算量，提高了測量準(zhǔn)確性和測量效率。

與實施例2不同的是，本實施例所提供的方法，還包括如下步驟：

步驟五、待測物體3在旋轉(zhuǎn)平臺2帶動下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至與第二背景板5相鄰的第三背景板6，當(dāng)探測單元i所測距離由r2變?yōu)閞3或者所述所測光強由k2變?yōu)閗3時，記錄當(dāng)前旋轉(zhuǎn)平臺2角度位置s；其中，r3大于r2。

步驟六、待測物體3在旋轉(zhuǎn)平臺2帶動下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)平臺2轉(zhuǎn)動了n2個角度d時，探測單元j所測距離由r2變?yōu)閞3或者所述所測光強由k2變?yōu)閗3時，記錄當(dāng)前旋轉(zhuǎn)平臺2角度位置t；

步驟七、計算待測物體3在s到t過程中所轉(zhuǎn)動的角度即為角分辨率ω2，ω2=n2×d；其中n2為s到t過程中共包含多少個角度d；

步驟八、進(jìn)一步計算出所述角分辨率的平均值ω0，ω0=（ω1+ω2）/2。

在作為待測物體3的激光雷達(dá)隨旋轉(zhuǎn)平臺2轉(zhuǎn)動的過程中，每轉(zhuǎn)動一個角度d，激光雷達(dá)獲取m×n個距離值，其中激光雷達(dá)探測到第一背景板4的時候，在誤差范圍內(nèi)同一行的每一個探測單元測得的距離值都一致，其中探測角度水平的陣列所測的距離值應(yīng)為距離r1。激光雷達(dá)探測到第二背景板5的時候，在誤差范圍內(nèi)同一行的每一個探測單元測得的距離值都一致，其中探測角度水平的陣列所測的距離值應(yīng)為距離r2。激光雷達(dá)探測到第三背景板6的時候，在誤差范圍內(nèi)同一行的每一個探測單元測得的距離值都一致，其中探測角度水平的陣列所測的距離值應(yīng)為距離r3。同理，當(dāng)m個背景板時，激光雷達(dá)探測到第m背景板的時候，在誤差范圍內(nèi)同一行的每一個探測單元測得的距離值都一致，其中探測角度水平的陣列所測的距離值應(yīng)為距離rm。

在具體實施中，為了進(jìn)一步的提高角分辨率的測量準(zhǔn)確度，抵消個別統(tǒng)計所帶來的統(tǒng)計誤差或數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，所述背景板的數(shù)量在本實施例的基礎(chǔ)上增多，具體的，所述背景板結(jié)構(gòu)包括第一背景板4、第二背景板5……第m背景板，且相鄰背景板的探測角度無縫鄰接或者具有重疊部分，則角分辨率ω=(n1+n2+……nm-1)×d/（m-1），其中m為大于2的正整數(shù)。當(dāng)m取值為2時，為實施例2的技術(shù)方案，當(dāng)m取值為3時，為本實施例的技術(shù)方案，當(dāng)m取值為大于3的正整數(shù)時，可視為是多個實施例2和多個實施例3的方案的組合，其具體內(nèi)容的不再贅述。其中，相鄰兩個背景板在旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動方向上具有重疊部分和不重疊部分，并且后一個背景板相對于上一個背景板至少一個不重疊部分位于旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動方向上；或者，相鄰兩個背景板在旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)方向上無縫連接，背景板在旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動方向上相對于上一個背景板延展而出。

實施例5

與實施例1-4不同的是，依次以不同的探測單元作為測量基準(zhǔn)點進(jìn)行測量，計算出所述待測物體3水平方向所有相鄰探測單元的角分辨率。

實施例6

與實施例1-5不同的是，作為待測物體3的激光雷達(dá)在垂直方向上n個探測單元的角分辨率也可以測量，只需要把待測物體3翻轉(zhuǎn)90度，使得其具有的m×n陣列的面陣感光傳感器變?yōu)閚×m陣列的面陣感光傳感器，對應(yīng)實際環(huán)境則為n行和m列。用同樣的方法即可測得待測物體3在水平方向n行數(shù)據(jù)中，每行每兩個相鄰探測單元之間的角分辨率，即可得出具有m×n陣列的面陣感光傳感器的待測物體3在垂直方向的角分辨率。

在上述的任意一實施例中，待測物體3為紅外測距裝置。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員依然可以對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行修改或者等同替換，這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申請待批的本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。