激光雷达位置标定方法、系统及其数据处理方法、系统技术方案

本发明专利技术提供了一种激光雷达位置标定方法、系统及其数据处理方法、系统，该数据处理方法，包括：获取测量点云数据，所述测量点云数据是安装于车辆的激光雷达扫描安装于所述车辆的标定件而产生的；所述标定件在水平面的投影与所述车辆在水平面的投影相匹配；所述标定件调整后的高度与所述激光雷达的高度相匹配；根据所述测量点云数据与理论点云数据，确定所述测量点云数据与所述理论点云数据的目标匹配关系；根据所述目标匹配关系，以及标定件位置信息，确定所述激光雷达的雷达位置信息，所述雷达位置信息用于表征所述激光雷达相对于所述AVG中心的位置。本发明专利技术在AVG的导引时不会再受到安装时对加工精度、装配容差、人为操作等因素的影响。

Method, System and Data Processing Method and System of Lidar Position Calibration

【技术实现步骤摘要】
激光雷达位置标定方法、系统及其数据处理方法、系统
本专利技术涉及AGV领域，尤其涉及一种激光雷达位置标定方法、系统及其数据处理方法、系统。
技术介绍
AGV是AutomatedGuidedVehicle的缩写，意即“自动导引运输车辆”。AGV是装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。激光雷达，是以发射激光束探测目标相关信息的雷达系统。通过激光雷达，可以采集到点云数据。现有的相关技术中，激光雷达探测到的信息可用于作为车辆自动导引的依据之一，此时，激光雷达相对于AGV中心的位置就显得尤为重要，具体的，可以在AGV中基于激光雷达在安装时的理论位置来协助自动导引。然而，由于没有合适的技术和方法，现有的AGV中激光雷达安装都是通过人眼观察手动安装的。同时，由于测量复杂又有限制，往往激光雷达的位置都是通过他们各自的在AGV的理论安装位置来确定。定位的精度不仅依赖于机械加工精度和装配容差，同时还依赖于安装工人的熟练水平。加工水平和装配工艺以及人为操作直接影响到AGV中心与激光雷达之间的相对位置精度。这种定位方式存在很多的不足：例如要求机械加工精度高，装配误差小，制造成本高；再例如激光雷达的安装有一部分是通过人为操作，误差大且不易于控制。基于该种定位方式的不足，在AGV中若使用安装时的理论位置来协助自动导引，易于导致自动导引的不当。
技术实现思路
本专利技术提供一种激光雷达位置标定方法、系统及其数据处理方法、系统，以解决AGV中若使用安装时的理论位置来协助自动导引，易于导致自动导引的不当的问题。根据本专利技术的第一方面，提供了一种激光雷达位置标定的数据处理方法，包括：获取测量点云数据，所述测量点云数据是安装于车辆的激光雷达扫描安装于所述车辆的标定件而产生的；所述标定件在水平面的投影与所述车辆在水平面的投影相匹配；所述标定件调整后的高度与所述激光雷达的高度相匹配；根据所述测量点云数据与理论点云数据，确定所述测量点云数据与所述理论点云数据的目标匹配关系；所述目标匹配关系用于表征所述测量点云数据中数据点与所述理论点云数据中数据点的一种空间坐标转换的方式，所述测量点云数据与所述理论点云数据是不同坐标系下的；根据所述目标匹配关系，以及标定件位置信息，确定所述激光雷达的雷达位置信息，所述标定件位置信息用于表征所述标定件相对于所述车辆的AVG中心的位置，所述雷达位置信息用于表征所述激光雷达相对于所述AVG中心的位置。可选的，所述激光雷达为3D激光雷达，所述测量点云数据与所述理论点云数据为三维的点云数据。可选的，所述根据所述测量点云数据与理论点云数据，确定所述测量点云数据与所述理论点云数据的目标匹配关系，包括：计算所述测量点云数据中的数据点与所述理论点云数据的数据点的残差，并确定所述残差为最小值时所述测量点云数据与所述理论点云数据间的匹配关系，并以此为所述目标匹配关系。可选的，所述激光雷达为2D激光雷达，所述测量点云数据与所述理论点云数据为二维的点云数据。可选的，所述根据所述测量点云数据与理论点云数据，确定所述测量点云数据与所述理论点云数据的目标匹配关系，包括：确定所述测量点云数据中数据点所形成的N个测量线段，每个测量线段对应于一个理论线段，所述理论线段是所述理论点云数据中数据点所形成的；其中的N为大于或等于1的整数；所述N个测量线段是连续的；在同一参考平面中，计算各测量线段中各数据点与对应理论线段中各数据点的距离；并确定所述距离的总和为最小值时所述测量点云数据与所述理论点云数据间的匹配关系，并以此为所述目标匹配关系。可选的，N为3，且三个连续的测量线段对应于四个端点；所述确定所述测量点云数据中数据点所形成的N个测量线段，包括：确定所述测量点云数据中数据点的初始数据点与末尾数据点；所述初始数据点为所述N个测量线段的第一个端点，所述末尾数据点为所述N个测量线段的第四个端点；在所述测量点云数据中任意取一个参考数据点；所述参考数据点为相距所述初始数据点与末尾数据点的连线最远的至少一个数据点中的其中之一；计算所述参考数据点与所述初始数据点之间各数据点相距第一参考线的第一间距，并确定所述第一间距为最大值时的数据点为第二个端点；所述第一参考线为连接所述参考数据点与所述初始数据点形成的；计算所述参考数据点与所述末尾数据点之间各数据点相距第二参考线的第二间距，并确定所述第二间距为最大值时的数据点为第三个端点；所述第二参考线段为连接所述参考数据点与所述末尾数据点形成的。根据本专利技术的第二方面，提供了一种激光雷达位置标定的数据处理装置，包括：获取模块，用于获取测量点云数据，所述测量点云数据是安装于车辆的激光雷达扫描安装于所述车辆的标定件而产生的；所述标定件在水平面的投影与所述车辆在水平面的投影相匹配；所述标定件调整后的高度与所述激光雷达的高度相匹配；匹配模块，用于根据所述测量点云数据与理论点云数据，确定所述测量点云数据与所述理论点云数据的目标匹配关系；所述目标匹配关系用于表征所述测量点云数据中数据点与所述理论点云数据中数据点的一种空间坐标转换的方式，所述测量点云数据与所述理论点云数据是不同坐标系下的；位置标定模块，用于根据所述目标匹配关系，以及标定件位置信息，确定所述激光雷达的雷达位置信息，所述标定件位置信息用于表征所述标定件相对于所述车辆的AVG中心的位置，所述雷达位置信息用于表征所述激光雷达相对于所述AVG中心的位置。可选的，所述激光雷达为3D激光雷达，所述测量点云数据与所述理论点云数据为三维的点云数据。可选的，所述匹配模块，具体用于：计算所述测量点云数据中的数据点与所述理论点云数据的数据点的残差，并确定所述残差为最小值时所述测量点云数据与所述理论点云数据间的匹配关系，并以此为所述目标匹配关系。可选的，所述激光雷达为2D激光雷达，所述测量点云数据与所述理论点云数据为二维的点云数据。可选的，所述匹配模块，具体用于：确定所述测量点云数据中数据点所形成的N个测量线段，每个测量线段对应于一个理论线段，所述理论线段是所述理论点云数据中数据点所形成的；其中的N为大于或等于1的整数；所述N个测量线段是连续的；在同一参考平面中，计算各测量线段中各数据点与对应理论线段中各数据点的距离；并确定所述距离的总和为最小值时所述测量点云数据与所述理论点云数据间的匹配关系，并以此为所述目标匹配关系。可选的，N为3，且三个连续的测量线段对应于四个端点；所述匹配模块，具体用于：确定所述测量点云数据中数据点的初始数据点与末尾数据点；所述初始数据点为所述N个测量线段的第一个端点，所述末尾数据点为所述N个测量线段的第四个端点；在所述测量点云数据中任意取一个参考数据点；所述参考数据点为相距所述初始数据点与末尾数据点的连线最远的至少一个数据点中的其中之一；计算所述参考数据点与所述初始数据点之间各数据点相距第一参考线的第一间距，并确定所述第一间距为最大值时的数据点为第二个端点；所述第一参考线为连接所述参考数据点与所述初始数据点形成的；计算所述参考数据点与所述末尾数据点之间各数据点相距第二参考线的第二间距，并确定所述第二间距为最大值时的数据点为第三个端点；所述第二参考线段为连接所述参考数据点与所述末尾数据点形成的。根据本专利技术的第三方面，提供了一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光雷达位置标定的数据处理方法，其特征在于，包括：获取测量点云数据，所述测量点云数据是安装于车辆的激光雷达扫描安装于所述车辆的标定件而产生的；所述标定件在水平面的投影与所述车辆在水平面的投影相匹配；所述标定件调整后的高度与所述激光雷达的高度相匹配；根据所述测量点云数据与理论点云数据，确定所述测量点云数据与所述理论点云数据的目标匹配关系；所述目标匹配关系用于表征所述测量点云数据中数据点与所述理论点云数据中数据点的一种空间坐标转换的方式，所述测量点云数据与所述理论点云数据是不同坐标系下的；根据所述目标匹配关系，以及标定件位置信息，确定所述激光雷达的雷达位置信息，所述标定件位置信息用于表征所述标定件相对于所述车辆的AVG中心的位置，所述雷达位置信息用于表征所述激光雷达相对于所述AVG中心的位置。

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达位置标定的数据处理方法，其特征在于，包括：获取测量点云数据，所述测量点云数据是安装于车辆的激光雷达扫描安装于所述车辆的标定件而产生的；所述标定件在水平面的投影与所述车辆在水平面的投影相匹配；所述标定件调整后的高度与所述激光雷达的高度相匹配；根据所述测量点云数据与理论点云数据，确定所述测量点云数据与所述理论点云数据的目标匹配关系；所述目标匹配关系用于表征所述测量点云数据中数据点与所述理论点云数据中数据点的一种空间坐标转换的方式，所述测量点云数据与所述理论点云数据是不同坐标系下的；根据所述目标匹配关系，以及标定件位置信息，确定所述激光雷达的雷达位置信息，所述标定件位置信息用于表征所述标定件相对于所述车辆的AVG中心的位置，所述雷达位置信息用于表征所述激光雷达相对于所述AVG中心的位置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光雷达为3D激光雷达，所述测量点云数据与所述理论点云数据为三维的点云数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述测量点云数据与理论点云数据，确定所述测量点云数据与所述理论点云数据的目标匹配关系，包括：计算所述测量点云数据中的数据点与所述理论点云数据的数据点的残差；确定所述残差为最小值时所述测量点云数据与所述理论点云数据间的匹配关系，并以此为所述目标匹配关系。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光雷达为2D激光雷达，所述测量点云数据与所述理论点云数据为二维的点云数据。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述测量点云数据与理论点云数据，确定所述测量点云数据与所述理论点云数据的目标匹配关系，包括：确定所述测量点云数据中数据点所形成的N个测量线段，每个测量线段对应于一个理论线段，所述理论线段是所述理论点云数据中数据点所形成的；其中的N为大于或等于1的整数；所述N个测量线段是连续的；在同一参考平面中，计算各测量线段中各数据点与对应理论线段中各数据点的距离；并确定所述距离的总和为最小值时所述测量点云数据与所述理论点云数据间的匹配关系，并以此为所述目标匹配关系。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，N为3，且三个连续的测量线段对应于四个端点；所述确定所述测量点云数据中数据点所形成的N个测量线段，包括：确定所述测量点云数据中数据点的初...

【专利技术属性】
技术研发人员：温从标，蒋祖武，
申请(专利权)人：上海宾通智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31