Objekterkennung mit LiDAR-Sensor
Autor: SDE Team 2021/2022
Betreuer: Ulrich Schneider
Auswertung der Messdaten
Aufgabe 1.1 LiDAR Daten Der Begriff LiDAR setz sich aus „Light Detection And Ranging“ zusammen. Dabei nutzt der LiDAR einen rotierenden Laser, über den die Entfernungen gemessen werden. In Abbildung 1 ist eine beispielhafte Visualisierung des Sensorbilds zu erkennen. Abbildung 1: UrgBenri Visualisierungssoftware Gut zu erkennen sind hier die jeweiligen Distanzen, die bei einem Umlauf gemessen wurden. Der hier verwendete Sensor hat einen Messbereich von 240°. In diesem Umkreis kann so die Lage von etwaigen Hindernissen bestimmt werden. Aufgabe 1.2 Laden der Messdaten Mit dem Code der Datei startUBH2MAT.m werden die Messdaten geladen und in einer .mat-Datei gespeichert. Aufgabe 1.3 Darstellung der Messdaten Über das Skript startDarstellungDerMessdaten.m können die Messdaten dargestellt werden. Aufgabe 1.4 Zyklisches Laden der Messdaten Über die Funktion LadeMessdaten.m werden die Messdaten für ein Frame geladen:
function [z,dt,aRangeScan] = LadeMessdaten(i)
% LADEMESSDATEIN läd die Messdaten für ein Frame
Messwerte = load("Messdaten.mat");
dt = Messwerte.Zeit(i);
z = [Messwerte.xMesswerte(i,:); Messwerte.yMesswerte(i,:)];
aRangeScan = Messwerte.RangeScan;
end
Mit dem Skript testeLadeMessdaten.m lässt sich die Funktion testen:
%% MALTAB initisalisieren
clear all; close all; clc
%% Figure vorbereiten
% ROI festlegen
xROI = [-5; 5];
yROI = [0; 5];
fRange = 5.5; % m
figure('units','normalized','outerposition',[0 0 1 1]);
h = plot(0,0,'b.');
%hold on
set(gca,'XDir','reverse');
line([-fRange fRange], [0 0])
line([0 0], [-fRange fRange])
xlabel('y in m');
ylabel('x in m');
ylim manual
xlim manual
hAxis = gca;
hAxis.XLimMode = 'manual';
hAxis.YLimMode = 'manual';
xlim(xROI)
ylim(yROI)
%% Messdaten darstellen
nStart = 1; % Startframe;
nEnde = 336; % Anzahl der Frames
for nFrame=nStart:nEnde % Zyklusschleife über alle Messzyklen
%% Messwerte
[z, dt, aRangeScan] = LadeMessdaten(nFrame);
X = z(1,:);
Y = z(2,:);
set(h, "XData",X );
set(h, "YData", Y);
refreshdata
title(["Frame: ",num2str(nFrame)]);
pause(0.01);
end
Spezifikationsübersicht des URG-04LX
| Name des Produkts | Laser Entfernungsmesser |
|---|---|
| Lichtquelle | Halbleiter Laserdiode (Wellenlänge 785 nm) |
| Versorgungsspannung | 5VDC |
| Maximale Reichweite | 0,002 m bis 5,6 m |
| Messbereich | 0,006 m bis 4 m |
| Messauflösung | 0,001 m |
| Genauigkeit (20mm - 1000mm) | ± 0,03 m |
| Genauigkeit (1000mm - 4000mm) | ± 3 % |
| Horizontaler Scanwinkel | 240° |
| Winkelauflösung | 0,36° |
| Anzahl Scanschritte | 683 |
| Scangeschwindigkeit | 100 ms/scan |
| Schnittstelle | RS-232 (seriell) |