YDLIDAR G2 360° Laser Scanner

 

 

 

PointCloudViewer_V6R01

 

============================================================================

 

 

scan start

중요 : Note 1: The G2 data communication adopts the little-endian mode and

 

COM 포트에 'A5 60' 전송하면 스케너가 회전하기 시작하고,  COM 포트에 위 응답 코드가 2회 수신되고

스캔값이 수신된다.

 

응답 프로토콜  : '5A 05 00 00 40 81,  A5 5A 05 00 00 40 81'

센서데이터 :

 

AA 55 00 28 09 2C 15 36 B2 67 D9 43 03 FD 43 03 FD 43 03 FD 43 03 FD 43 03 FD 43 03 FD 47 03 FD 43 03 EC 47 03 E5 47 03 A7 47 03 6A 47 03 3F 4B 03 13 4B 03 D7 4A 03 AF 4A 03 88 4A 03 5A 4A 03 27 4E 03 F1 4D 03 C4 4D 03 98 51 03 94 51 03 7D 51 03 57 51 03 43 55 03 30 59 03 29 59 03 1D 59 03 1A 5D 03 13 5D 03 0D 61 03 0B 61 03 00 61 03 F8 64 03 EB 68 03 DE 68 03 E2 6C 03 DF 6C 03 DD 70 03

 

AA 55 데이터 시작 

 

SCAN START

 

프로토콜

 

 

1. 거리계산 : 

 

       6FE5 = 28,645 / 4 = 7161.25  

 

============================================================================

 

2. 각도계산 : 

 

각도 및 각도 보정

 

 

 아무리 계산해도... 거리랑 값이 틀리게 나옴.  그래서 본사에 메일 보내보니 G2 메뉴얼상 프로토콜이 틀림   ; ( 

 

 

메인 회신 내용 

=======================

 

The response content is the point cloud data scanned by the system. According to the following data format, the data is sent to the external device in hexadecimal to the serial port. Intensity Byte Offset: 

Scan data format output by LiDAR:

Content Name Description
PH(2B) Packet header 2 Byte in length, Fixed at 0x55AA, low is front, high in back.
CT(1B) Package type Indicates the current packet type. (0x00 = CT & 0x01): Normal Point cloud packet. (0x01 = CT & 0x01): Zero packet.
LSN(1B) Sample Data Number Indicates the number of sampling points contained in the current packet. There is only once zero point of data in thre zero packet. the value is 1.
FSA(2B) Starting angle The angle data corresponding to the first sample point in the smapled data.
LSA(2B) End angle The angle data corresponding to the last sample point in the sampled data.
CS(2B) Check code The check code of the current data packet uses a two-byte exclusive OR to check the current data packet.
Si(3B) Sampling data The system test sampling data is the distance data of the sampling point.
Zero resolution
Start data packet: (CT & 0x01) = 0x01, LSN = 1, Si = 1. For the analysis of the specific values of distance and angle, see the analysis of distance and angle.

Distance and Intensity analysis:
Si(3B) split into three bytes : S(0) S(1) S(2)

Inensity solution formula:
Triangle LiDAR:
Intensity(i) = uint16_t((S(1) & 0x03)<< 8 | S(0));
Distance solution formula:
Triangle LiDAR:
Distance(i) = uint16_t(S(2) << 8 | S(1)) >> 2;
Si is sampling data. Sampling data is set to 1F E5 6F. Since the system is in the little-endian mode, the sampling point S(0) = 0x1F, S(1) = 0xE5, S(2) = 0x6F, and it is substituted into the distance solution formula, which yields

Triangle LiDAR:
Intensity = uint16_t((0xE5 & 0x03)<< 8 | 0x1F) = 287;
Distance = uint16_t(0x6F << 8 | 0xE5) >> 2 = 7161mm;
Angle analysis:


First level analysis:
Starting angle solution formula:$$Angle_{FSA}=\frac{Rshiftbit(FSA, 1)}{64}$$ End angle solution formula:$$Angle_{LSA}=\frac{Rshiftbit(LSA, 1)}{64}$$ Intermediate angle solution formula: $$Angle_{i}=\frac{diff(Angle)}{LSN - 1}*i + Angle_{FSA} (0,1,\ldots,LSN-1)$$ $Angle_{0} : Angle_{FSA}$; $Angle_{LSN-1} : Angle_{LSA}$;

Rshiftbit(data,1) means shifting the data to the right by one bit.diff Angle means the clockwise angle difference from the starting angle (uncorrected value) to the ending angle (uncorrected value),and LSN represents the number of packet samples in this frame.

diff(Angle): (Angle(LSA) - Angle(FSA)) If less than zero, diff(Angle) = (Angle(LSA)- Angle(FSA)) + 360, otherwise diff(Angle) = (Angle(LSA)- Angle(FSA))

code

double Angle_FSA = (FSA >> 1) / 64;
double Angle_LSA = (LSA >> 1) / 64;
double angle_diff = Angle_FSA - Angle_LSA;
if(angle_diff < 0) {
    angle_diff += 360;
}
double Angle[LSN];
for(int i = 0; i < LSN; i++) {
    Angle[i] = i* angle_diff / (LSN - 1) + Angle_FSA;
}

Second-level analysis:
TOF LiDAR has no Second-level analysis.
Angle correction formula: $Angle_{i} = Angle_{i} + AngCorrect_{i}$; ($1,2,\ldots,LSN$) AngCorrect is the angle correction value, and its calculation formula is as follows, $tand^{-1}$ is an inverse trigonometric function. and the return angle value is:

if($Distance_{i}$ == 0) { $AngCorrect_{i}$ = 0; } else { $AngCorrect_{i} = atan(21.8 * \frac{155.3 - Distance_{i}}{155.3*Distance_{i}}) * (180/3.1415926)$ }

Note:

$AngCorrect_{i}$ need to convert to degree.
In the data packet, the 4th to 8th bytes are 28 E5 6F BD 79, so LSN = 0x28 = 40(dec), FSA = 0x6FE5, LSA = 0x79BD, and bring in the first-level solution formula, and get: $Angle_{FSA} = 223.78^{°}$ $Angle_{LSA} = 243.47^{°}$ $diff(Angle) = Angle_{LSA} - Angle_{FSA} = 243.47^{°} - 223.78^{°} = 19.69^{°}$ $Angle_{i} = \frac{19.69^{°}}{39}*(i -1) + 223.78^{°}$ ($1,2,\ldots,LSN$) Assume that in the frame data: $Distance_{1} = 1000$ $Distance_{LSN} = 8000$ bring in the second-level solution formula, you get: $AngCorrect_{1} = -6.7622^{°}$ $AngCorrect_{LSN} = -7.8374^{°}$ $Angle_{FSA} = Angle_{1} + AngCorrect_{1} = 217.0178^{°}$ $Angle_{LSA} = Angle_{LSA} + AngCorrect_{LSA} = 235.6326^{°}$ Similarly, $Angle_{i}(2,3, \ldots,LSN-1)$, can be obtained sequentially.

for(int i = 0; i < LSN; i++) {
    if(Distance[i] > 0) {
        double AngCorrect = atan(21.8 * (155.3 - Distance[i]) / (155.3 * Distance[i]));
        Angle[i] += AngCorrect * 180 / M_PI; // M_PI 3.1415926
    }
    if(Angle[i] >= 360) {
        Angle[i] -= 360;
    }   
}
Check code parsing:
The check code uses a two-byte exclusive OR to verify the current data packet. The check code itself does not participate in XOR operations, and the XOR order is not strictly in byte order. The XOR sequence is as shown in the figure. Therefore, the check code solution formula is:

$$ CS = XOR \sum_{i=1}^{n}(C^i)$$

CS Sequence

PH C(1)
FSA C(2)
S1 C(3)
S2 C(4)
... ..
Sn C(n-2)
[CT | LSN] C(n-1)
LSA C(n)
Note: XOR(end) indicates the XOR of the element from subscript 1 to end. However, XOR satisfies the exchange law, and the actual solution may not need to follow the XOR sequence.
Code
Intensity Si(3B):

uint16_t checksumcal = PH;
checksumcal ^= FSA;
for(int i = 0; i < 3 * LSN; i = i + 3) {
    checksumcal ^= data[i];
    checksumcal ^= uint16_t(data[i+2] <<8 | data[i + 1]);
}
checksumcal ^= uint16_t(LSN << 8 | CT);
checksumcal ^= LSA;

## uint16_t : unsigned short 

example
Intensity:

Name Size(Byte) Value Contant Buffer
PH 2 0x55AA Header 0xAA
0x55
CT 1 0x01 Type 0x01
LSN 1 0x01 Number 0x01
FSA 2 0xAE53 Starting Angle 0x53
0xAE
LSA 2 0xAE53 End Andgle 0x53
0xAE
CS 2 0x54AB Check code 0xAB
0x54
I0 1 0x00 0 index Intensity 0x00
S0 2 0x000 0 index Distance 0x00
0x00
uint8_t Buffer[13];
Buffer[0] = 0xAA;
Buffer[1] = 0x55;
Buffer[2] = 0x01;
Buffer[3] = 0x01;
Buffer[4] = 0x53;
Buffer[5] = 0xAE;
Buffer[6] = 0x53;
Buffer[7] = 0xAE;
Buffer[8] = 0xAB;
Buffer[9] = 0x54;
Buffer[10] = 0x00;
Buffer[11] = 0x00;
Buffer[12] = 0x00;

uint16_t check_code = 0x55AA;
uint8_t CT = Buffer[2] & 0x01;
uin8_t LSN = Buffer[3];
uint16_t FSA = uint16_t(Buffer[5] << 8 | Buffer[4]);
check_code ^= FSA;
uint16_t LSA = uint16_t(Buffer[7] << 8 | Buffer[6]);
uint16_t CS = uint16_t(Buffer[9] << 8 | Buffer[8]);

double Distance[LSN];
uin16_t Itensity[LSN];
for(int i = 0; i < 3 * LSN; i = i + 3) {
    check_code ^= Buffer[10 + i];
    uint16_t data = uint16_t(Buffer[10 + i + 2] << 8 | Buffer[10 + i + 1]);
    check_code ^= data;
    Itensity[i / 3] = uint16_t((Buffer[10 + i + 1] & 0x03) <<8 |  Buffer[10 + i]);
    Distance[i / 3] = data >> 2;
}
check_code ^= uint16_t(LSN << 8 | CT);
check_code ^= LSA;

double Angle[LSN];

if(check_code == CS) {
    double Angle_FSA = (FSA >> 1) / 64;
    double Angle_LSA = (LSA >> 1) / 64;
    double Angle_Diff = (Angle_LSA - Angle_FSA);
    if(Angle_Diff < 0) {
        Angle_Diff = Angle_Diff + 360;
    }
    for(int i = 0; i < LSN; i++) {
        Angle[i] = i * Angle_Diff/ (LSN- 1) + Angle_FSA;
        if(Distance[i] > 0) {
            double AngCorrect = atan(21.8 * (155.3 - Distance[i]) / (155.3 * Distance[i]));
            Angle[i] = Angle[i] + AngCorrect * 180 / M_PI;
        }
        if(Angle[i] >= 360) {
            Angle[i] -= 360;
        }
    }
}

 

 

 

 

=======================


 Si (2B) 2바이트라고 해놓고... 

 

 

 

뭐 어째든..  

 

                    Int32 CT = bytes[2] & 0x01;
                    Int32 LSN = bytes[3];
                    Int32 FSA = (bytes[5] << 8 | bytes[4]);
                    Int32 LSA = (bytes[7] << 8 | bytes[6]);
                    Int32 row = 0;
                    double[] Distance = new double[LSN];
                    Int32[]  Itensity = new int[LSN];

                    for (int i = 0; i < 3 * LSN; i = i + 3)
                    {
                        int data = (bytes[10 + i + 2] << 8 | bytes[10 + i + 1]);
                        Distance[i / 3] = data >> 2;
                    }

                    double[] Angle = new double[LSN];
                    double Angle_FSA = (FSA >> 1) / 64;
                    double Angle_LSA = (LSA >> 1) / 64;
                    double Angle_Diff = (Angle_LSA - Angle_FSA);

                    if (Angle_Diff < 0) Angle_Diff = Angle_Diff + 360;

                    for (int i = 0; i < LSN; i++)
                    {
                        Angle[i] = i * Angle_Diff / (LSN - 1) + Angle_FSA;
                        if (Distance[i] > 0)
                        {
                            double AngCorrect = Math.Atan(21.8 * (155.3 - Distance[i]) / (155.3 * Distance[i]));
                            Angle[i] = Angle[i] + AngCorrect * 180 / Math.PI;
                        }
                        if (Angle[i] >= 360) Angle[i] -= 360;

                        fpSpread1_Sheet1.RowCount += 1;
                        row = fpSpread1_Sheet1.RowCount - 1;
                        fpSpread1_Sheet1.Cells[row, 0].Value = Angle[i];       
                        fpSpread1_Sheet1.Cells[row, 1].Value = Distance[i];
                    }

 

 

 

0.5도 간격으로 센서값이 출력

 

+ Recent posts