1.一种改善激光雷达点云分布均匀性的扫描方法,其特征在于,将棱镜一周期内的匀速扫描方式转变为多段变速扫描的方式,具体包括如下步骤:S1、确定一周期内分段扫描的变速次数;S2、确定棱镜的初始扫描速度;S3、确定棱镜的变速后扫描速度;S4、确定变速延迟时间;S5、确定一周期内每次变速的角度位置;S6、由初始扫描速度、变速后扫描速度和变速延迟时间,确定加速度值;S7、确定设备所在高度、激光器重频、横向飞行速度、光束偏转角,确定变速后的点云密度分布曲线;S8、以所述点云密度分布曲线的方差值作为判据,调节所述加速度值的大小来进行点云密度分布均匀性优化;S9、根据实际能达到的加速度水平和设备初始状态,计算出最优变速扫描条件。
2.如权利要求1所述的改善激光雷达点云分布均匀性的扫描方法,其特征在于,所述点云密度分布曲线是将扫描轨迹图中按一定大小方格进行点数统计后求取单位面积内点云数量,再按一定方向进行点云密度统计后得到的曲线。
3.如权利要求2所述的改善激光雷达点云分布均匀性的扫描方法,其特征在于,所述点云密度分布曲线的方差值是通过将所述点云密度分布曲线上的数据求解方差得到。
4.如权利要求3所述的改善激光雷达点云分布均匀性的扫描方法,其特征在于,通过设备所在高度h、激光器重频f laser 、飞机横向飞行速度v x 、光束偏转角α和初始角速度w 0 、不同时刻角度值θ,t为时间,按如下计算公式:计算出t时间段内棱镜的扫描轨迹;截取均匀相交部分的扫描轨迹范围,求取单位面积内的点云数量,并计算出点云密度,便可得到点云密度的分布图,并可求取出该曲线上数据点的方差。
5.如权利要求1所述的改善激光雷达点云分布均匀性的扫描方法,其特征在于,最优变速扫描条件计算方法如下:S901、根据角速度变化范围[ω 1, ω 2 ]、变速延迟时间Δt的范围[t 1 ,t 2 ]、初始变速角度位置θ 0 、确定出一组边界条件,计算出相对应的点云密度分布方差;S902、将S901所得方差值与匀速扫描所得点云分布密度方差值作对比,若大于匀速扫描所得点云分布密度方差,则该组边界条件舍去,重新确定一组边界条件返回S901重新计算;若所得方差值小于匀速扫描所得点云密度分布方差,则进入S903;S903、将满足条件的方差和该组输入的边界条件保存,并再次确定新的边界条件返回S901进行循环计算,直至计算完成所有边界条件;S904、将所有满足条件的方差值作对比,选取所得最小方差值对应的输入边界条件便为其中的最优解,即最优变速扫描条件。
6.一种改善激光雷达点云分布均匀性的控制系统,其特征在于,包括扫描棱镜模块、扫描棱镜驱动模块、扫描控制装置;扫描棱镜模块用于实现对激光束的偏转扫描,形成连续的扫描轨迹;扫描棱镜驱动模块用于驱动棱镜按既定方式进行转动;扫描控制装置用于将最优变速扫描条件以编程语言的形式下载至扫描控制装置中,实现对扫描棱镜的变速控制。
7.如权利要求6所述的改善激光雷达点云分布均匀性的扫描方法,其特征在于,扫描棱镜模块可为扫描转镜或扫描振镜。
8.如权利要求6所述的改善激光雷达点云分布均匀性的扫描方法,其特征在于,扫描棱镜驱动模块为其他扫描部件的驱动电子设备。
9.如权利要求6所述的改善激光雷达点云分布均匀性的扫描方法,其特征在于,扫描棱镜控制模块为带有编程、存储、通讯功能的任意电子设备。
10.如权利要求6所述的改善激光雷达点云分布均匀性的扫描方法,其特征在于,扫描棱镜模块、扫描控制装置均与上位机模块通信,上位机模块为带有通讯功能的任意计算机读写设备。