《智能网联汽车激光雷达感知测评要求及方法》

ICSxx.xxx

Txx

团体标准

T/CSAExx－2022

智能网联汽车激光雷达感知评测

要求及方法

Requirementsandmethodsforlidarperceptionevaluation

ofintelligentconnectedvehicles

（征求意见稿）

在提交反馈意见时，请将您知道的该标准所涉必要专利信息连同支持性文件一并附上。

2022-xx-xx发布2022-xx-xx实施

中国汽车工程学会发布

T/XXX－2022

智能网联汽车激光雷达感知测评要求及方法

1范围

本文件规定了智能网联汽车激光雷达感知系统的性能要求及测试方法、车载激光雷达点云成像质

量要求及测试方法。

本文件适用于智能网联汽车领域激光雷达感知系统和车载激光雷达的测试评价。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T28046.1-2011道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第1部分：一般规定

GB/T28046.2-2011道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第2部分：电气负荷

GB/T28046.3-2011道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第3部分：机械负荷

GB/T28046.4-2011道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第4部分：气候负荷

GB/T28046.5-2013道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第5部分：化学负荷

GB/T36100-2018机载激光雷达点云数据质量评价指标

GB/T14950-2009摄影测量与遥感术语

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

激光雷达lightdetectionandranging

发射激光束并接收回波以获取目标三维信息的系统。

[来源：GB/T14950—2009,4.150]

3.2

点云pointcloud

以离散、不规则方式分布在三维空间中的点的集合。

[来源：GB/T36100—2018,3.2]

3.3

目标物object

智能网联汽车行驶环境中，会对智能网联汽车的决策规划造成影响的物体，主要是移动的交通参

与者。

1

T/XXX－2022

3.4

重叠度IntersectionoverUnion，IOU

检测框和真值框的交集比并集。IOU衡量两者间的重叠程度。

3.5

正确的正样本TruePositives，TP

正确识别的目标物。

3.6

错误的正样本FalsePositives，FP

非目标物被识别为目标物。

3.7

错误的负样本FalseNegatives，FN

未识别出来的目标物。

3.8

待测设备DeviceUnderTest，DUT

被测试的设备或系统。

3.9

视场角FieldofView，FOV

传感器检测范围的角度值。

3.10

激光雷达角度分辨率angleresolutionoflidar

扫描线间的最小间隔度数。

4要求

4.1一般要求

4.1.1被测系统基本功能要求

激光雷达感知系统由车载激光雷达、激光雷达感知算法以及相关计算平台组成。激光雷达感知系

统具备的基本功能包括：目标检测、目标跟踪、车道线检测以及路沿检测，能够输出目标物ID、类别、

位置、速度、尺寸大小、航向和车道线、路沿曲线方程。

4.1.2测试要求

激光雷达感知系统评测的场景、天气、场地、真值系统测试要求：

a）场景要求：

要求激光雷达感知系统的测试场景中目标物体至少包含:行人、自行车、摩托车、不同类型的车辆

及常见静态障碍物如锥桶、乘用车轮胎等；

2

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要求激光雷达感知系统的测试场景中道路至少包括：城市道路主干道、城市道路次干道、高速公

路；

b）天气要求：

要求测试场景中天气情况至少包含晴天、雨天、雪天、雾天，沙尘暴天气情况的测试。对于恶劣

天气情况等级，应参考GB/T35663-2017《天气预报基本术语》、GB/T27956-2011《中期天气预报》、

GB/T27957-2011《冰雹等级》、QX/T227-2014《雾的预警等级》、QX/T113-2010《霾的观测和预警

等级》、GB/T20480-2017《沙尘天气等级》等标准，涵盖各种天气下的各级别情况测试，如雨天应包

含小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨6个等级的情况，以判断激光雷达感知系统性能对于天

气环境的适用区间。

c）场地要求：

要求激光雷达感知系统的测试中包含开放道路测试与封闭场地测试。

开放道路测试指搭载待测激光雷达感知系统的测试车辆按照测试需求，在开放道路上行驶、采集

数据。点云数据和实时感知结果通过车载计算平台保存在存储设备中。数据采集结束之后针对采集的

数据按照本标准给出的测试方法进行测试，得到待测激光雷达感知系统的性能指标。

开放道路测试要求：

1）数据采集时要搭配若干数量的参考相机，为后期的测试验证提供参考图像数据。参考相机的FOV

应覆盖待测激光雷达系统的FOV。参考相机和待测激光雷达感知系统需保证具有时间戳信息；

2）测试设备要能保证获得稳定的电源输入；

3）被测设备的数据可以完整记录下来；

4）采集路线满足测试场景需求；

5）保证RTK定位设备的数据可靠性，比如安装位置及标定、卫星和基站质量等，同时RTK设备的安

装不能影响待测系统的工作以及驾驶人员的正常驾驶。

封闭场地测试指在封闭的测试场内对待测系统的相关指标进行测试。

封闭场地测试要求：

1）测试车辆应该配置RTK设备，作为GT真值；

2）测试设备要能保证获得稳定的电源输入；

3）GT设备的安装不应该严重影响到驾驶员对于车辆的控制，也不影响待测系统工作；

4）GT真值和被测对象的数据可以通过记录仪记录下来；

5）测试时需要保证GT工具真值的可靠性，比如安装位置及标定、卫星和基站质量等。

d）真值系统要求：

对于待测系统的部分测试，建议使用真值系统。真值系统为一套完整，搭载不同传感器的可以输

出相应目标物真值的系统。

1）真值系统的硬件配置：真值系统的硬件配置可以由实际待测系统的参数定义。

2）真值系统外参数：点云的感知范围达到200米以上；真值系统的探测距离，感知距离要大于待

测系统的探测距离和感知距离，真值系统的FOV需要完全覆盖待测系统的FOV，真值系统的激光雷达或

者多传感器组合的等效分辨率，需要高于待测激光雷达分辨率；

3）真值系统高精定位系统：真值系统需要配备高精定位系统，定位精度能力在有RTK的情况下，

需要达到2cm，要求RTK高精定位系统在开放环境下绕圈测试可以形成闭环；3

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4）真值系统同步要求：真值系统应该可以和待测系统进行数据同步采集，保证采集到的数据具有

时间戳信息，时间同步1ms以内；

5）车道线和路沿真值：真值系统需要可以输出车道线和路沿真值，通过数据后处理输出车道线真

值；

6）真值系统目标定位精度要求，真值系统本身需要进行目标定位精度测试，在测试场或者外场进

行数据采集，通过数据处理进行目标定位精度测试。

真值系统数据处理方式以数据后处理方式为主，即采集到的数据上传到数据处理单元中，利用数

据处理单元的数据处理软件对数据进行自动化处理，生成真值结果。数据处理软件应能允许人工校正，

即处理完成的数据可以通过人工校正的方式进一步提高精度。

4.2激光雷达感知系统评测要求

4.2.1感知系统总体评测要求

4.2.1.1处理延时

处理延时指感知系统处理一帧点云数据获得感知结果所花费的平均时间，不包括激光雷达进行扫

描所需要的时间。

4.2.1.2检测范围

感知系统可以感知检测的距离范围。如在不同方向上距离不同，需明确标出。如目标由远及近和

由近及远两种情况下的检测范围不同则按以较低的数值为准。感知系统针对不同类型目标的检测范围

一般不同，需要针对不同类别的目标分别进行说明。

4.2.1.3检测数量

感知系统在一帧点云内可以识别的目标的最大数量。

4.2.1.4系统稳定性

感知系统可连续运行不发生故障的时间。

4.2.1.5感知系统坐标系

激光雷达点云的坐标系定义x轴指向自车正前方，y轴指向自车左侧，z轴指向天空，坐标系原点

为传感器中心。在安装多个车载激光雷达情况下，标定完成后，以自定义的主激光雷达坐标系为准。

4.2.2目标感知评价指标

4.2.2.1目标分类

感知系统输出的每个检测到的目标的类型。常见类型有乘用车、客车、货车、半挂牵引车、特殊

车辆、自行车、摩托车、三轮车、成人、儿童、动物、路障、未知类别等。

4.2.2.2召回率

正确检测的样本占所有真实目标物样本的比例。

4

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TP

Recall

TPFN

4.2.2.3准确率

正确检测的样本占所有被识别为目标物样本的比例。

TP

Precision

TPFP

4.2.2.4平均准确率

平均准确率AP(averageprecision)：

1

APpinterp(r)

101r{0,0.01,...,1}

根据置信度对检测结果进行排序，绘制PR曲线，通过插值计算101个不同召回率（从0%到100%，

100等分）的准确率，求和后除以101，即为平均准确率AP(averageprecision)。

4.2.2.5平均准确率均值

平均准确率均值mAP(meanaverageprecision)：

1

mAPAPc

CcC

其中C代表检测的不同类型：小型车car，大型车truck、行人pedestrian、两轮车cyclist、三

轮车tricycle。

4.2.2.6检测分数

检测分数DS(DetectionScore)：

1

mTPTPc

CcC

1

DS[5mAP(1min(1,mTP))]

10mTPTP

遍历每个预测值，匹配真值与预测值在x-y平面上欧式距离在2m以内的最近物体，作为正样本

（TruePositives，TP）。对不同类型正样本的平均方向误差（AOE）、平均速度误差（AVE）、平均

位置误差（ATE）、平均大小误差（ASE）进行计算求和，作为mTP值。其中：

平均方向误差（AverageOrientationError，AOE）：真值与预测值方向值在x-y平面上的平均

方向误差。

平均速度误差（AverageVelocityError，AVE）：真值与预测值速度值在x-y平面上的平均欧式

距离。

平均位置误差（AverageTranslationError，ATE）：真值与预测值位置在x-y平面上的平均欧

式距离。

平均大小误差（AverageScaleError，ASE)：真值与预测值物体的平均3DIOU。

5

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4.2.2.7跟踪关联精度

多目标跟踪精度(MultipleObjectTrackingPrecision,MOTP)：

di,t

MOTPi,t

tct

d

MOTP衡量的是跟踪结果的精度。ct表示第t帧成功与GT匹配的跟踪物体的数目，i,t表示匹配对

之间的距离度量。

多目标跟踪准确度(MultipleObjectTrackingAccuracy,MOTA):

(mtfptmmet)

MOTA1t

g

tt

MOTA衡量的是跟踪结果的准确度。mt表示第t帧漏检的跟踪物体的数目，表示第t帧误检的跟

fpt

踪物体的数目。表示第t帧跟踪物体ID号错误匹配的数目。

mmet

4.2.2.8车道线检测率

检测到的车道线长度占全部长度的比例。

Cclip

accuracyclip

clipSclip

表示预测正确的车道线点的个数，表示每个片段中真值车道线点的个数。

CclipSclip

4.3激光雷达点云成像质量要求

4.3.1测距能力

4.3.1.1盲区

盲区：对于靠近激光雷达的目标可以输出的在精度要求以内的最小测距值。

激光雷达在近距离的时候由于测量噪声和光学设计等原因，一般会设定一个最小测距范围，

Rmin

该范围以内的数据将不进行输出或不建议使用。按照6.1.1进行试验。

4.3.1.2探测距离

激光雷达检测10%反射率目标的探测距离。

使用符合NIST标准的10%朗伯漫反射率板放在远处作为检测目标，通过对反射率板的点云检出率进

行测试从而确定激光雷达测距能力。

检出率：对激光雷达单点连续统计100帧的理论点数为N1，实际扫描点云总数为N2，则检出率

=N2/N1*100%。

测距能力：对10%反射率板的检出率大于50%的最远测距值。

当距离越远的时候，发射出来的激光光斑尺寸已经很大，此时计算理论点数的时候除了考虑角度

分辨率以外需要考虑激光的光斑是否可以完全落在反射率板目标上。

4.3.2测距精准度

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测量10%，80%反射率目标在不同距离下的测距精度。所有测试指标全部叠加100帧连续数据后进行

统计分析。

测距准度：所有测量值的均值与真值的误差。

测距精度：所有测量值的标准差σ。

4.3.3平面度精度

平面度精度：用于评价激光雷达点云数据的平面位置与其真实的平面位置之间误差分布的离散程

度，采用平面位置中误差进行评价，又称为平面厚度。

测试判据：平面度精度（平面厚度）：利用激光雷达对平面的所有测量值坐标做一个拟合平面，

统计实际各测量点到该拟合平面的距离平方和的均值的平方根P,则P即为平面度精度。

n2

ri

Pi1，r为所有点到拟合平面的距离。

ni

4.3.4水平、垂直角度分辨率

水平、竖直角分辨率：用于表征激光雷达水平（竖直）方向可分辨的最小角度值。

4.3.5反射强度质量

强度质量：用于评估激光雷达对目标反射强度的检测能力。

测试判据：

a）不同距离下，同一线束同一方位检测目标反射强度随时间的波动性（单点多帧绘制同一线束反

射强度随时间的变化曲线）。

b）不同线不同方位角度的反射强度波动情况（统计单帧下，不同反射板对应点云反射强度的波动

情况，筛选反射板对应点云的反射强度值，并计算其标准差作为评估反射强度波动的指标）。

c）不同反射率梯度渐变的标准反射板，反射强度值可以区分。

4.3.6机械性能测试

激光雷达在不同的环境下点云成像产生变化，因光线、物体的材质以及设备干扰等因素影响，可

能会出现激光雷达噪点，激光雷达失效的情况。

4.3.6.1机械振动

按照6.6.1进行试验，不允许出现损坏。在工作模式B1下功能状态达到GB/T28046.1定义的A级，

其他工作模式下功能状态达到GB/T28046.1定义的C级。

4.3.6.2机械冲击

按照6.6.2进行试验，功能状态应达到GB/T28046.1定义的A级。

4.3.6.3自由跌落

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按照6.6.3进行试验，不允许有隐形损坏，在不影响DUT性能的情况下允许外壳有微小损坏，正常

性能将在试验后证实。功能状态应达到GB/T28046.1定义的C级。

4.3.6.4碎石冲击

按照6.6.4进行试验，安装在汽车厢体外部的激光雷达收发窗口不得碎裂，允许窗口表面镀膜层有

不影响点云质量的轻微损伤，功能状态应不低于GB/T28046.1定义的B级。

4.3.6.5线束拉脱力

按照6.6.5进行试验，产品线束不得有损伤、线束断裂、端子脱落等现象，功能状态应不低于GB/T

28046.1定义的B级。

4.3.7防尘防水性能

智能网联汽车激光雷达的防尘防水等级应达到IP6K7等级，按照6.7进行试验，试验后功能状态应

达到A级。

4.3.8环境耐候性

4.3.8.1温湿度范围

激光雷达的工作环境温湿度范围应符合表3的规定。

表3温湿度范围

工作环境温度（～）存储环境温度（工作环境相对湿度大气压

TminTmax

~）

℃�𝑠�℃�𝑜�_𝑚�%kPa

�𝑠𝑡𝑜�_���

-40～85-40～955～9550～106

4.3.8.2低温运行

按照6.8.1进行试验，试验后功能状态应达到GB/T28046.1定义的A级。

4.3.8.3高温运行

按照6.8.2进行试验，试验后功能状态应达到GB/T28046.1定义的A级。

4.3.8.4高低温存储

按照6.8.3进行试验，试验后功能状态应达到GB/T28046.1定义的C级。

4.3.8.5温度梯度

按照6.8.4进行试验，试验后功能状态应达到GB/T28046.1定义的A级。

4.3.8.6湿热试验

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4.3.8.6.1湿热循环

按照6.8.5.1进行试验，试验后功能状态应达到GB/T28046.1定义的A级。

4.3.8.6.2温度/湿度组合循环

按照6.8.5.2进行试验，试验后功能状态应达到GB/T28046.1定义的A级。

4.3.8.6.3稳态湿热

按照6.8.5.3进行试验，试验后功能状态应达到GB/T28046.1定义的A级。

4.3.8.7冰水冲击

按照6.8.6进行试验，试验后功能状态应达到GB/T28046.1定义的A级。

4.3.8.8盐雾腐蚀

按照6.8.7进行试验，试验后功能状态应达到GB/T28046.1定义的A级。

4.3.8.9太阳光辐射

按照6.8.8进行试验，试验后功能状态应达到GB/T28046.1定义的A级。

4.3.8.10化学负荷

按照6.8.9进行试验，试验后表面不应有气泡、龟裂、脱落、锈蚀和机械损伤，功能状态应达到GB/T

28046.1定义的C级。

5激光雷达感知系统评测方法

5.1感知系统总体指标评测方法

5.1.1处理延时

激光雷达将点云同时发送至感知系统内部的计算模块以及第三方测评模块，计算模块在得到感知

结果后将结果发送至第三方模块。第三方模块在接收到点云后记录时间T0，收到感知结果后记录时间

T1，T1-T0即为处理延时。为保证结果准确，激光雷达感知系统和第三方测评模块应使用局域网连接，

保证信息传输延时小于1ms。测试时连续记录2分钟以上，求最大值、最小值、均值、标准差等统计项。

测试时需考虑测试数据内目标数量大于50。

5.1.2检测范围

检测范围针对不同类型目标可以不同。选择一种被测目标物由近及远远离感知系统，第一次跟踪

中断，则视为检测的最远距离。统计输出目标被有效检测的最大距离。再由远及近接近感知系统，重

复试验。测试进行5次，至少有一次能连续五帧检测到目标且IOU（定义为YZ平面的交并比）＞0视

为有效检测。选择两组实验中较短的距离为最终的检测范围。检测范围的测试还应注意方向，激光雷

达感知系统在不同方向的感知范围可能不同，可在不同方向上按照上述方法进行测试。

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5.1.3检测数量

在复杂的交通场景下使用待测系统进行环境感知，统计输出目标物数量。如果待测系统可输出的

目标数较多，无法在实际场景中找到类似环境，可以采用仿真数据进行测试。

5.1.4系统稳定性

选择N套待测系统，不间断连续运行，记录每套设备发生故障前的总运行时间，计算所有设备发

生故障前的运行时间的算数平均数。N建议大于或等于5。在稳定性测试中可使用数据回灌的方式进行

测试。

5.2目标感知评测方法

5.2.1目标分类

针对待测系统可识别的目标类别，每一种目标选择3个目标置于待测系统FOV内，运行设备5秒

钟，如果设备可至少准确输出一次正确的目标类型即通过测试。该项测试建议使用封闭场地测试方案。

5.2.2目标尺寸精度

选择不同类型的测试目标，利用感知系统输出其尺寸，与目标实际尺寸进行比较。目标实际尺寸

可通过目标物体的出厂说明（如车辆目标）或人工测量获得。注意激光雷达感知系统对目标尺寸的测

量与观测角度相关性较大，测试时应注意被测目标的观测角度。

5.2.3目标位置精度

选择一辆目标车在感知系统范围内行驶。利用高精度位置测量设备，如分别安装在目标车和测试

车上的高精度RTK获得两车之间的精确相对位置关系，并以此作为真值计算感知系统的目标检测位置

精度。高精度位置测量精度应不低于2厘米。测试时要注意以下问题：

真值设备和待测设备要做好外参标定。

真值设备和待测设备之间要进行时间同步，以GPS时间作为参考时间。

在不同测试用例下要合理选择对比参考点。例如目标车在自车前方同向行驶，可以选择目标车后

保险杠中点；若目标车在自车前方对向行驶，可选择目标车前保险杠中心点。

误差按照x和y方向分别计算，。测试中应多次测量求平

dxGTxDUTx,dyGTyDUTy

均值，并且按照50米为一档分别统计。

5.2.4召回率

利用人工标注或其它方式对感知系统范围内的目标物进行标注作为真值，并按照公式计算召回率。

标注数据的准确率和召回率应不低于98%。召回率的统计应基于感知系统可检测的每一种目标物类别

并且以50米为一档测试在不同距离下的召回率。GT和DUT框的IOU>0.3即视为关联成功。

5.2.5准确率

利用人工标注或其它方式对感知系统范围内的目标物进行标注作为真值，并按照公式计算准确率。

标注数据的准确率和召回率应不低于98%。准确率的统计应基于感知系统可检测的每一种目标物类别并

且以50米为一档测试在不同距离下的召回率。GT和DUT框的IOU>0.3即视为关联成功。

5.2.6跟踪关联精度

10

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利用人工标注或其它方式对感知系统范围内的目标物进行标注作为真值，并按照公式计算跟踪指

标。标注数据的准确率和召回率应不低于98%。跟踪关联精度的统计应基于感知系统可检测的每一种目

标物类别并且以50米为一档测试在不同距离下的MOTA和MOTP。

5.2.7目标速度精度

选择一辆目标车在感知系统范围内行驶。利用高精度速度测量设备，如分别安装在目标车和测试

车上的高精度RTK获得两车之间的精确相对位置关系，并以此作为真值计算感知系统的目标检测位置

精度。真值设备测速精度应不低于0.1m/s。测试时要注意以下问题：

真值设备和待测设备要做好外参标定。

真值设备和待测设备之间要进行时间同步，通常可选择GPS时间作为参考时间。

误差按照x和y方向分别计算，。测试中应多次测量求平

dxGTxDUTx,dyGTyDUTy

均值，并且按照50米为一档分别统计。

5.2.8车道线检测率

利用人工标注或其它方式对感知系统范围内的车道线进行标注，并按照公式计算检测率。

5.2.9车道线检测精度

待测传感器的车道线数据和真值的车道线进行单帧数据比对，算出在特定距离下偏差的分布，是

不是落在相应的置信区间（95%）内。根据实际应用，每个特定的距离定义不同的精度需求，例如5米

以下为5cm，20米以内为10cm等。

根据车道线真值点的经纬度信息和测试车辆的经纬度信息，将真值点坐标转换至车体相对坐标系

下，与待测系统输出值进行对比。

5.3感知系统场景评测方法

5.3.1开放道路测试方法

1）待测车辆准备：装备设备至测试车，包含完整的待测系统、参考相机，RTK设备，以及数据记

录模块；

2）规定的测试用例设计：考虑功能的典型应用场景、以及典型的应用场景进行功能测试场景的设

计；

3）测试路线规划：根据测试用例要求选择合适道路区域，综合考虑天气，道路类型比例，规划采

集路线；

4）开始测试：待测车辆由驾驶员驾驶，在驶入规划路线后开启待测设备和数据记录模块。完成计

划路线后关闭设备；

5）真值生成：针对不同的测试要求，选择合理的方式生成真值并与待测系统结果进行关联；

6）计算结果：依据测试指标及其计算公式，计算得到各指标的测试结果。

7）统计指标：目标检测准确率，召回率，误识率（虚警率），漏识率（漏警率）；

5.3.2封闭道路测试方法

1）待测车辆准备：装备设备至测试车，包含完整的待测系统，RTK设备，以及数据记录模块；

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2）规定的测试场景设计：考虑功能的典型应用场景、以及典型的应用场景进行功能测试场景的设

计。测试场景的设计和描述需要可测试，可重现；

3）测试场地准备：依据规定的场景准备测试场地；

4）开始场地测试：待测车辆由驾驶员驾驶，满足测试初始条件后开启相关驾驶辅助功能及感知和

数据的记录，执行测试场景，满足场景终止条件后，测试结束；

5）计算结果：依据测试指标及其计算公式，计算得到各指标的测试结果。

5.3.3场景测试（轮胎）

A）测试目的

轮胎属于黑色且横截面较小的物体，可用于验证激光雷达的对轮胎的检测能力，既可以反映激光

雷达的测距能力，也可以反映激光雷达的分辨能力。

B）测试指标

不同距离下轮胎单帧的平均点数。

C）测试方法

步骤1：将DUT连接好各线材，水平放置在离地60cm高位置，然后通电读取DUT数据。

步骤2：将型号为215/55R17的轮胎横卧水平放置在地面上，处于DUT水平视场方向中间区域，以

距离雷达5m处为起点，每隔5m作为一个测量距离点，分别采集10s（共计100帧）数据，直至轮胎点云

不可被检测到为止。

步骤3：每个测量距离点下，目标静止连续采集100帧的轮胎点云的总点数N，计算轮胎的单帧平均

点数为N/100。

5.3.4场景测试（静止白车）

A）测试目的

验证激光雷达对静止条件下反射率偏高的车辆的检测能力。

B）测试指标

不同距离下静止状态的白色车辆单帧的平均点数。

C）测试方法

步骤1：将DUT连接好各线材，水平安装在离地面60cm高位置的车辆前保险杠处，然后通电读取DUT

数据。

步骤2：另外一辆白色目标车辆距离测试车辆5m处开始，静止处于不同的测试距离（以10米为间隔），

进行数据采集。

步骤3：每个测量距离点下，对静止条件下的白色目标车辆连续采集100帧的数据，统计目标车辆

点云的总点数N，计算目标车辆的单帧平均点数为N/100。

5.3.5场景测试（静止黑车）

A）测试目的

黑色车辆，表面光滑，类似镜面，可以验证激光雷达的测距能力。

B）测试指标

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不同距离下静止状态的黑色车辆单帧的平均点数。

C）测试方法

步骤1：将DUT连接好各线材，水平安装在离地面60cm高位置的车辆前保险杠处，然后通电读取DUT

数据。

步骤2：另外一辆黑色目标车辆距离测试车辆5m处开始，静止处于不同的测试距离（以10米为间隔），

进行数据采集。

步骤3：每个测量距离点下，对静止条件下的黑色目标车辆连续采集100帧的数据，统计目标车辆

点云的总点数N，计算目标车辆的单帧平均点数为N/100。

注：黑色目标车辆背面的车灯、车牌灯高反区域全部用黑色绒布进行遮挡，且保持车辆表面光滑

类似镜面，提高目标测量难度。

5.3.6场景测试（桶锥）

A）测试目的

桶锥是参与交通时常见的警示物，但其不规则且低矮的外形对雷达性能做出了考验。其可用于验

证激光雷达的分辨能力。

B）测试指标

不同距离下桶锥单帧的平均点数。

C）测试方法

步骤1：将DUT连接好各线材，水平放置在离地60cm高位置，然后通电读取DUT数据。

步骤2：将桶锥直立数值放置在地面上，处于DUT水平视场方向中间区域，以距离雷达5m处为起点，

每隔5m作为一个测量距离点，分别采集10s（共计100帧）数据，直至桶锥点云不可被检测到为止。

步骤3：每个测量距离点下，目标静止连续采集100帧的数据，统计桶锥点云的总点数N，计算桶锥

的单帧平均点数为N/100。

5.3.7场景测试（行人-黑衣）

A）测试目的

行人是城市道路交通中重要的参与者，但是灵活机动，不易捕获其运动轨迹。其可用于验证激光

雷达的检测能力，同时可以反映激光雷达的分辨能力。

B）测试指标

不同距离下单帧的行人点数。

C）测试方法

步骤1：将DUT连接好各线材，水平放置在离地60cm高位置，然后通电读取DUT数据。

步骤2：行人从5m开始，站在激光雷达视场中间，背对着雷达由近到远连续步行移动，持续采集所

有动态数据，直至行人点云消失。

步骤3：行人从步骤2终点开始作为起点，站在激光雷达视场中间，面对着雷达由远到近连续步行

移动，持续采集所有动态数据，直至5m处停止数据采集。

5.3.8场景测试（骑行者）

13

T/XXX－2022

A）测试目的

骑行者是城市道路交通中重要的参与者。其可用于验证激光雷达的检测能力，同时可以反映激光

雷达的分辨能力。

B）测试指标

不同距离下单帧的骑行者点数。

C）测试方法

步骤1：将DUT连接好各线材，水平放置在离地60cm高位置，然后通电读取DUT数据。

步骤2：骑行者从5m开始，停在在激光雷达视场中间，背对着雷达由近到远连续骑行移动，持续采

集所有动态数据，直至骑行者点云消失。

步骤3：骑行者从步骤2终点开始作为起点，停在在激光雷达视场中间，面对着雷达由远到近连续

骑行移动，持续采集所有动态数据，直至5m处停止数据采集。

6激光雷达点云成像质量评测方法

6.1测距能力

6.1.1盲区

A）测试目的

激光雷达在近距离的时候由于测量噪声和光学设计等原因，一般会设定一个最小测距范围，该范

围以内的数据将不进行输出或不建议使用。本测试主要验证测距的盲区。

B）测试指标

盲区：对于靠近雷达的目标可以输出的在精度要求以内的最小测距值。

C）测试方法

步骤1、将Lidar连接好各线材，水平放置在离地100cm高位置，通电读取Lidar点云数据。

步骤2、在距离Lidar正前方大于盲区宣称值位置处放置20cm*20cm符合NIST标准的10%朗伯漫

Rmin

反射板，保证反射板平面与Lidar法线方向垂直，且保证激光雷达法线方向正对反射板水平中心位置，

统计反射板点云对应Lidar中心方位的一定方形区域内（4*4=16个点）的每个点的检测概率值（统计帧

数100帧），如图2

图2

步骤3：调整反射板和Lidar之间的距离，观察点云及统计检测概率值，当任意一点的检测概率值

降至90%以下时停止移动反射板，且整体点云不粘连、不存在空洞，任意一帧的平面厚度P小于宣称的

测距精度，利用激光测距仪（全站仪）测量此时激光雷达发光中心距离反射板的距离，即为盲区。

步骤4：水平俯仰旋转激光雷达，按照图2九宫格分布重复步骤2-3测试激光雷达针对10%目标板9个

方位的盲区。14

T/XXX－2022

步骤5：将10%朗伯漫反射板换做90%（20cm*20cm）朗伯漫反射板及角反板（20cm*20cm），重复步

骤1-4，测试激光雷达针对不同反射率目标的九宫格方位的盲区。

6.1.2探测距离

A）测试目的

定义一个xx米@10%的测距能力的量化指标，此项指标通过使用符合NIST标准的10%朗伯漫反射板放

在远处作为检测目标，通过对反射率板对应点云的检测概率值进行测试从而确定激光雷达测距能力。

B）测试指标

测量符合NIST标准10%（2m*2m）朗伯漫反射板对应点云检测概率值降至90%及50%时对应激光雷达

与目标板的距离作为最远测距的两个评判指标。

C）测试方法

步骤1：连接好设备线，将激光雷达放置在离地100cm高度处的二维转台上，通电读取点云数据；

步骤2：将10%反射板放置在激光雷达视场中心，保证激光雷达法线方向与反射板平面垂直，且保

证激光雷达法线方向正对反射板水平中心位置；

步骤3：沿径向移动10%反射板，不断增大其与激光雷达的距离，统计目标反射板点云对应100帧的

检测概率值，直至检测概率值降至90%时，停止移动反射板，利用全站仪测量激光雷达出光中心以及反

射板竖直中心线上与激光雷达等高点的相对坐标，利用两点间距离公式计算此时激光雷达与10%反射板

之间的距离，此距离为x_90%；

步骤4：继续移动反射板，统计目标反射板点云检测概率值，直至其降至50%以下，停止移动反射

板，利用全站仪测量激光雷达中心以及反射板竖直中心线上与激光雷达等高点的相对坐标，利用两点

间距离。

6.2测距准度和精度

A）测试目的

激光雷达针对不同反射率目标在不同距离下的测距准度和精度。

B）测试指标

统计100帧连续数据进行分析。

测距准度：所有测量值的均值与真值的误差。

测距精度：所有测量值的标准差σ。

测距准度和σ精度需要符合宣称值。

C）测试方法

步骤1：将DUT连接好各线材，水平放置在离地100cm高位置，然后通电读取DUT数据。

步骤2：将2m*2m反射率为10%的朗伯漫反射板放置在距离Lidar出光中心2m附近；

步骤3：调整Lidar与目标板的相对位置，保证目标板的平面垂直于Lidar法线方向（出光方向），

且保证激光雷达光线出射方向正对反射板水平中心位置；

步骤4：使用全站仪进行真值测量。真值测量方法：以全站仪作为坐标原点，测量激光雷达出光中

心相对坐标值，以及反射板竖直中心线上与激光雷达等高点的相对坐标，利用两点间距离公式计算激

光雷达出光中心与反射板间的距离作为测量真值。

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T/XXX－2022

步骤5：按照雷达宣称的最大探测距离规格设置如下的测距点，分别为：、、

Rmax2mRmax/16

、、、。在每个测距点下，按照上述步骤测量距离真值。另外，每个测

Rmax/8Rmax/4Rmax/2Rmax

量距离下目标静止连续采集超过100帧数据，并筛选出100帧包含Lidar测量距离的数据信息，将这些数

据作为测量值，计算100帧的测距准度、1σ和3σ测距精度；

步骤6：在每个测量距离下，水平及俯仰旋转激光雷达，使得目标反射板处于激光雷达不同视场角

范围，具体按照如下图3所示九宫格法划分激光雷达视场角范围，重复步骤5，从而评估不同视场角范

围激光雷达的测距准度及精度。

VFOV

HFOV

图3

步骤7：更换反射率为90%（2m*2m）的朗伯漫反射板及角反板（2m*2m）重复上述所有步骤，测量

激光雷达针对不同反射率目标板的测距精度。

6.3平面度精度

A）测试目的：

表征点云测试某一平面的能力。

B）测试指标：

平面度精度（平面厚度）。

C）测试方法：

步骤1：连接好设备接线，将Lidar放置在离地100cm高的位置，通电读取点云数据；

步骤2：在Lidar正前方10m/50m位置，放置2m*2m反射率为10%的朗伯漫反射板，保证朗伯漫反射板

平面与Lidar法线方向垂直，且保证激光雷达法线方向正对反射板水平中心位置，通电读取点云数据，

目标板对应点云数量宜不小于15；

步骤3：分析数据计算平面度精度，在某一帧上筛选出反射板对应所有点(总数为n)的坐标值

，设拟合平面方程为，利用最小二乘拟合平面法得到反

(xi,yi,zi)(i1,2,3,,n)axbyczd0

射板点云坐标拟合平面，利用点到平面距离计算公式计算反射板对应所有点到该拟合平面的距离分别

为，利用如下公式计算平面度精度：

r1,r2,r3,,rn

n2

ri

Pi1

n

其中，点到平面距离公式：

222

riabs(axibyiczid)/sqrt(abc)

6.4水平、垂直角度分辨率

16

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（1）水平角分辨率

测试目的：

为了表征激光雷达水平方向点云可分辨的最小角度。

测试指标：

测量激光雷达点云水平方向可分辨的最小角度。

测试方法：

步骤1：连接好设备线，将激光雷达放置在离地100cm位置处的二维转台上，保持与转台同轴，通

电读取点云数据；

步骤2：在激光雷达正前方距离d=8m处放置10%反射板；

步骤3：选择宽度为a的90%反射条竖直贴至10%反射板左边缘位置，并使激光雷达法线中心正对反

射条中心，如图4；

图4

步骤4：小步进水平旋转激光雷达，观察点云直至高反射条对应点云从一个波位移动到相邻的下一

个波位，记录此时水平转台旋转的角度，即为当前两波位的水平角度分辨率；

步骤5：遍历激光雷达水平方向所有波位，反复测量每相邻两个波位间的水平角分辨率5次以上求

平均值，并绘制水平角分辨率关于水平波位数的波动图形。

（2）竖直角分辨率

测试目的：

为了表征激光雷达竖直方向点云可分辨的最小角度。

测试指标

测量激光雷达点云竖直方向各个通道间的角度可分辨的最小角度。

测试方法：

步骤1：连接好设备线，将激光雷达放置在离地100cm位置处的二维转台上，保持与转台同轴，通

电读取点云数据；

步骤2：在激光雷达正前方距离d处放置10%反射板；

步骤3：选择宽度为a的90%反射条水平贴至10%反射板上边缘位置，并使激光雷达法线中心正对反

射条中心，如图5；

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图5

步骤4：小步进俯仰旋转激光雷达，观察点云直至高反射条对应点云从当前线移动到相邻线，记录

此时转台俯仰旋转的角度，即为当前两线之间的竖直角度分辨率；

步骤5：遍历激光雷达竖直方向所有线，反复测量每相邻两个线间的竖直角分辨率5次以上求平均

值，并绘制竖直角分辨率关于竖直线数的波动图形。

6.5反射强度质量

测试目的：

测量激光雷达对不同反射率目标的反射强度的检测能力。

测试指标：

（1）固定距离下，同一线束同一方位检测目标反射强度随时间的波动性（单点多帧绘制同一线束

反射强度随时间变化的曲线）。

（2）不同线不同方位角度的反射强度波动情况（统计单帧下，某一反射率的标准朗伯反射板对应

点云反射强度的波动情况）。

（3）检测激光雷达对不同反射率目标的分辨能力。

测试方法：

步骤1：连接好设备线，将激光雷达放置在离地100cm位置处，通电读取点云数据。

步骤2：将反射率为10%（2m*2m）的符合NIST标准朗伯漫反射板放置在激光雷达正前方距离为5m左

右，且保证激光雷达法线方向与目标板平面垂直。光照条件：光照度100klx，D65光源。

步骤3：录制超过100帧点云。沿径向缓慢向后移动漫反射板至距离Lidar分别为10m，50m，100m，

在每一距离下，录制超100帧点云。

步骤4：数据分析分三个维度统计目标反射强度测试能力：

（1）5m，10m，50m，100m距离下，同一线束同一方位检测目标反射强度随时间的波动性（单点多

帧绘制同一线束反射强度随时间的变化曲线）。

（2）不同线不同方位角度的反射强度波动情况（统计单帧下，反射板对应点云反射强度的波动情

况，筛选反射板对应点云的反射强度值，并计算其标准差作为评估反射强度波动的指标）

步骤4：分别换取50%、90%标准漫反射板、及角反板重复上述所有步骤，检测激光雷达针对不同反

射率目标的反射强度检测能力。

步骤5：换取反射率梯度渐变的标准反射板（2%，10%，20%，50%，…90%，角反板），录制点云，

利用点云筛选软件筛选出单帧反射率渐变板的点云的反射强度信息，绘制反射强度值关于水平波位的

曲线图（梯度图）。

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6.6机械性能试验

6.6.1机械振动

DUT以工作模式A1工作，模拟在汽车上的安装方式在振动台上安装固定，乘用车用系统按照GB/T

28046.3-2011中4.1.2.4.2的方法进行试验，商用车用系统按照GB/T28046.3-2011中4.1.2.7.2的方法

进行试验。试验后以工作模式B1进行测试。

6.6.2机械冲击

DUT以工作模式A1工作，按照GB/T28046.3-2011中4.2.2.2的方法进行试验。试验后以工作模式B1

进行测试。

6.6.3自由跌落

DUT以工作模式A1工作，按照GB/T28046.3-2011中4.3.2的方法进行试验。试验后以工作模式B1进

行测试。

6.6.4碎石冲击

DUT以工作模式A1工作，按照QC/T1128-2019中6.6.4的方法进行试验。试验后以工作模式B1进行

测试。

6.6.5线束拉脱力

DUT以工作模式A1工作，按照QC/T1128-2019中6.6.6的方法进行试验。试验后以工作模式B1进行

测试。

6.7防尘防水试验

6.7.1防尘

DUT以工作模式A1工作，按照GB/T30038-2013中8.3.3.2的方法进行试验。试验后以工作模式B1进

行测试。

6.7.2防水

DUT以工作模式A1工作，按照GB/T30038-2013中8.4.3的方法进行IPX6K和IPX7试验。试验后以工

作模式B1进行测试。

6.7.3高压清洗/蒸汽喷射清洗

DUT以工作模式A1工作，按照GB/T30038-2013中8.4.3的方法进行IPX9K试验。试验后以工作模式

B1进行测试。

6.8环境耐候性

6.8.1低温运行

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DUT以工作模式B1工作，按照GB/T28046.4-2011中5.1.1.2.2的方法进行试验。

6.8.2高温运行

DUT以工作模式B1工作，按照GB/T28046.4-2011中5.1.2.2.2的方法进行试验。

6.8.3温度存储

DUT以工作模式B1工作，按照GB/T28046.4-2011中5.1.1.1.2的方法进行低温贮存试验，按照GB/T

28046.4-2011中5.1.2.1.2的方法进行高温贮存试验。

6.8.4温度梯度

DUT按照GB/T28046.4-2011中5.2.2的方法进行试验。在DUT到达每个新的温度后，DUT以工作模式

B1工作，在调温过程中DUT以工作模式A2工作。

6.8.5湿热试验

6.8.5.1湿热循环

DUT以工作模式B1工作，按照GB/T28046.4-2011中5.6.2.2的方法进行试验。

6.8.5.2温度/湿度组合循环

DUT以工作模式B1工作，按照GB/T28046.4-2011中5.6.2.3的方法进行试验。

6.8.5.3稳态湿热

DUT以工作模式A2工作,但最后一小时以工作模式B1工作，按照GB/T28046.4-2011中5.7.2的方法

进行试验。

6.8.6冰水冲击

6.8.6.1冰水冲击-溅水

DUT按照GB/T28046.4-2011中5.4.2.1的方法进行试验。

6.8.6.2冰水冲击-浸水

DUT以工作模式B1工作，按照GB/T28046.4-2011中5.4.3.1的方法进行试验。

6.8.7盐雾腐蚀

6.8.7.1盐雾-渗透

DUT按照GB/T28046.4-2011中5.5.2.2的方法进行试验。

6.8.7.2盐雾-腐蚀

DUT以工作模式A2工作，按照GB/T28046.4-2011中5.5.1的方法进行试验。

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6.8.8太阳光辐射

DUT以工作模式工作，按照GB/T1865-2009中方法1和表3循环A的规定进行600h试验。

6.8.8.1太阳光辐射-实验1

参考标准：DIN75220-1992；

持续时间：25天；

试验步骤：15天干燥辐射循环，10天潮湿辐射循环，每个循环24h；

6.8.8.2太阳光辐射-实验2

参考标准：SAEJ2527-2004；

光照强度：(0.55+-0.02)W/(m^2.nm)@340nm；

试验步骤：

-黑暗阶段&喷淋60mins，试验箱温度38°C，黑板温度38°C，95%rh；

-光照阶段40mins，试验箱温度47°C，黑板温度70°C，50%rh；

-光照阶