激光雷达标定方法、装置和系统制造方法及图纸

本申请公开了激光雷达标定方法、装置和系统，涉及自动驾驶及机器人领域。该装置的一具体实施方式包括：支撑座；至少三个标定杆，安装于支撑座上，至少三个标定杆的杆体位于同一平面、任意两个相邻的标定杆之间的夹角的角度为固定值，至少三个标定杆均位于激光雷达发出的光波的扫描路径上。该实施方式得到的激光雷达标定装置结构简单、容易生产与装配。

【技术实现步骤摘要】
激光雷达标定方法、装置和系统
本申请的实施例涉及自动驾驶及机器人领域，具体涉及激光雷达标定
，尤其涉及激光雷达标定方法、装置和系统。
技术介绍
在自动驾驶及机器人领域，经常会安装激光雷达进行检测和感知周边环境中的障碍物，而激光雷达在自动驾驶车辆或机器人上装配之后，需要对激光雷达的外参数进行标定，以提高激光雷达感知周边障碍物的位置的准确性。现有技术中，对单线激光雷达的外参数标定，一般是由操作人员首先将水平仪放置在单线激光雷达上，使单线激光雷达保持水平，然后通过卡尺直接测量单线激光雷达的外参数。
技术实现思路
提供了一种激光雷达标定方法、装置、系统以及计算机可读介质。根据第一方面，提供了一种激光雷达标定装置，上述装置包括：支撑座；至少三个标定杆，安装于支撑座上，至少三个标定杆的杆体位于同一平面、任意两个相邻的标定杆之间的夹角的角度为固定值，至少三个标定杆均位于激光雷达发出的光波的扫描路径上。根据第二方面，提供了一种用于如第一方面任一实现方式描述的激光雷达标定装置的激光雷达标定方法，上述方法包括：基于激光雷达的光波与激光雷达标定装置的至少三个标定杆中各个标定杆的初始交点，确定各个初始交点在雷达坐标系下的坐标、各个初始交点在标定杆坐标系下的坐标；基于在调整激光雷达与激光雷达标定装置相对距离后得到的激光雷达的光波与各个标定杆的调整后的交点，确定各个调整后的交点在雷达坐标系下的坐标、各个调整后的交点在标定杆坐标系下的坐标；基于各个初始交点在雷达坐标系下的坐标、各个初始交点在标定杆坐标系下的坐标、各个调整后的交点在标定杆坐标系下的坐标以及各个调整后的交点在雷达坐标系下的坐标，确定激光雷达的外参数。根据第三方面，提供了一种采用如第一方面任一实现方式描述的激光雷达标定装置的激光雷达标定系统，该激光雷达标定系统包括：初始坐标确定模块，被配置成基于激光雷达的光波与激光雷达标定装置的至少三个标定杆中各个标定杆的初始交点，确定各个初始交点在雷达坐标系下的坐标、各个初始交点在标定杆坐标系下的坐标；调整坐标确定模块，被配置成基于在调整激光雷达与激光雷达标定装置相对距离后得到的激光雷达的光波与各个标定杆的调整后的交点，确定各个调整后的交点在雷达坐标系下的坐标、各个调整后的交点在标定杆坐标系下的坐标；雷达外参确定模块，被配置成基于各个初始交点在雷达坐标系下的坐标、各个初始交点在标定杆坐标系下的坐标、各个调整后的交点在标定杆坐标系下的坐标以及各个调整后的交点在雷达坐标系下的坐标，确定激光雷达的外参数。根据第四方面，提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行如第二方面任一实现方式描述的方法。根据第五方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，计算机指令用于使计算机执行如第二方面任一实现方式描述的方法。本申请的实施例提供的激光雷达标定装置，包括支撑座、至少三个标定杆；至少三个标定杆的杆体位于同一平面、任意两个相邻的标定杆之间的夹角的角度为固定值，至少三个标定杆均位于激光雷达发出的光波的扫描路径上；由此，通过任意两个相邻的标定杆之间具有固定值夹角的至少三个标定杆反射激光雷达发出的光波，可以确定光波与各个标定杆的交点，而由交点可以确定交点在标定杆坐标系下的坐标，进而计算出激光雷达的外参数。该激光雷达标定装置结构简单、容易生产与装配，采用该激光雷达标定装置可以自动计算出激光雷达的外参数，提高确定激光雷达的外参数的效率和准确性。本申请的实施例提供的激光雷达标定方法和系统，用于上述激光雷达标定装置，首先基于激光雷达的光波与激光雷达标定装置的至少三个标定杆中各标定杆的初始交点，确定各个初始交点在雷达坐标系下的坐标、各个初始交点在标定杆坐标系下的坐标；其次基于在调整激光雷达与激光雷达标定装置相对距离后得到的激光雷达的光波与各个标定杆的调整后的交点，确定各个调整后的交点在雷达坐标系下的坐标、各个调整后的交点在标定杆坐标系下的坐标；最后基于各个初始交点在雷达坐标系下的坐标、各个初始交点在标定杆坐标系下的坐标、各个调整后的交点在标定杆坐标系下的坐标以及各个调整后的交点在雷达坐标系下的坐标，确定激光雷达的外参数。根据激光雷达标定装置的至少三个标定杆以及至少三个标定杆中相邻的标定杆之间的夹角可以得到各个初始交点在标定杆坐标系下的坐标和调整后的交点在标定杆坐标系下的坐标，由采集的激光雷达的信号可以得到各个初始交点在雷达坐标系下的坐标和调整后的交点在雷达坐标系下的坐标，由此在采用本申请激光雷达标定装置的基础上，调整一次激光雷达标定装置与激光雷达之间的相对距离便可以准确、高效、快捷地得到激光雷达的外参数。应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。附图说明附图用于更好地理解本方案，不构成对本申请的限定。其中：图1是根据本申请激光雷达标定装置的一个实施例的结构示意图；图2是根据本申请激光雷达标定装置的另一个实施例的结构示意图；图3是根据本申请实施例中支撑座的一种结构示意图；图4是根据本申请激光雷达标定方法的一个实施例的流程图；图5是根据本申请中确定各个初始交点在雷达坐标下的坐标、各个初始交点在标定杆坐标系下的坐标的方法一种实例性流程图；图6是根据本申请的一个应用场景中激光雷达标定装置的示意图；图7是根据本申请激光雷达标定系统的一个实施例的结构示意图；图8是用来实现本申请激光雷达标定方法的电子设备的框图。具体实施方式以下结合附图对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。一般地，传感器，比如，相机、激光雷达、毫米波雷达均有自己的坐标系，而传感器产生的测量数据也是基于传感器自身的坐标系得到的，然而一辆汽车或机器人上会安装许多传感器，为了便于算法研究、测试，需要将各自传感器获得的数据转换到车辆或机器人坐标系下，而转换到车辆坐标系或机器人坐标系的过程即为传感器的外参标定过程，为了实现传感器的外参标定，需要采用传感器的标定装置。图1示出了根据本申请激光雷达标定装置的一个实施例的结构100。该激光雷达标定装置100包括：支撑座101、三个标定杆102；三个标定杆102安装于支撑座101上，且三个标定杆102的杆体位于同一平面、任意两个相邻的标定杆102之间的夹角为固定值，三个标定杆位于激光雷达(图中未示出)发出的光波的扫描路径上。需要说明的是，本实施例中，标定杆102的数量可以是三个也可以是三个以上，图1中所示的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光雷达标定装置，其特征在于，所述装置包括：/n支撑座；/n至少三个标定杆，安装于所述支撑座上，所述至少三个标定杆的杆体位于同一平面、任意两个相邻的标定杆之间的夹角的角度为固定值，所述至少三个标定杆均位于激光雷达发出的光波的扫描路径上。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达标定装置，其特征在于，所述装置包括：
支撑座；
至少三个标定杆，安装于所述支撑座上，所述至少三个标定杆的杆体位于同一平面、任意两个相邻的标定杆之间的夹角的角度为固定值，所述至少三个标定杆均位于激光雷达发出的光波的扫描路径上。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑座包括：
支撑平台，被配置成设置所述至少三个标定杆，且所述至少三个标定杆的杆体所在的平面与所述激光雷达发出的光波相交；
测距机构，安装在所述支撑平台邻近所述激光雷达的一侧，所述测距机构被配置成测量所述支撑平台与所述激光雷达之间的距离。


3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述测距机构包括：
卷轴，固定在所述支撑平台的侧壁上；
卷尺，缠绕在所述卷轴上，所述卷尺上设置有标定刻度；
弹性部件，所述弹性部件一端与所述卷轴中心连接，所述弹性部件另一端与所述支撑平台连接，所述弹性部件在所述卷轴转动时产生形变。


4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少三个标定杆中任意两个相邻标定杆之间的夹角相同；或
所述至少三个标定杆中任意两个相邻标定杆之间的夹角不同。


5.根据权利要求1-4之一所述的装置，其特征在于，还包括：
水平仪，安装在所述支撑座的上表面，所述水平仪被配置成测量所述支撑座的水平度。


6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：
水平调节组件，与所述支撑座固定连接，被配置成调节所述支撑座的水平度。


7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：
驱动机构，与所述支撑座或所述激光雷达固定连接，所述驱动机构被配置成驱动所述支撑座或所述激光雷达，以调整所述支撑座与所述激光雷达之间的相对距离。


8.一种用于如权利要求1-7任意一项所述的激光雷达标定装置的激光雷达标定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
基于激光雷达的光波与激光雷达标定装置的至少三个标定杆中各个标定杆的初始交点，确定各个所述初始交点在雷达坐标系下的坐标、各个所述初始交点在标定杆坐标系下的坐标；
基于在调整所述激光雷达与所述激光雷达标定装置相对距离后得到的所述激光雷达的光波与各个标定杆的调整后的交点，确定各个所述调整后的交点在雷达坐标系下的坐标、各个所述调整后的交点在标定杆坐标系下的坐标；
基于各个所述初始交点在雷达坐标系下的坐标、各个所述初始交点在标定杆坐标系下的坐标、各个所述调整后的交点在标定杆坐标系下的坐标以及各个所述调整后的交点在雷达坐标系下的坐标，确定所述激光雷达的外参数。


9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于激光雷达的光波与激光雷达标定装置的至少三个标定杆中各个标定杆的初始交点，确定各个所述初始交点在雷达坐标系下的坐标、各个所述初始交点在标定杆坐标系下的坐标，包括：
基于激光雷达的光波与激光雷达标定装置的至少三个标定杆中各个标定杆的初始交点，确定各个所述初始交点在雷达坐标系下的坐标；
基于各个所述初始交点在雷达坐标系下的坐标，确定至少三个所述初始交点中所有的相邻的两个初始交点之间的距离；
获取每个所述距离对应的两个初始交点分别所在的两个标定杆之间的夹角；
基于每个所述距离以及每个所述距离对应的两个初始交点分别所在的两个标定杆之间的夹角，计算各个所述初始交点沿各自所在的标定杆至所述支撑座的实际长度；
基于各个所述初始交点沿各自所在的标定杆至所述支撑座的实际长度，确定各个所述初始交点在标定杆坐标系下的坐标。


10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于在调整所述激光雷达与所述激光雷达标定装置相对距离后得到的所述激光雷达的光波与各个标定杆的调整后的交点，确定各个所述调整后的交点在雷达坐标系下的坐标、各个所述调整后的交点在标定杆坐标系下的坐标，包括：
基于所述激光雷达的光波与各个标定杆的调整后的交点，确定各个所述调整后的交点在雷达坐标系下的坐标；
基于各个所述调整后的交点在雷达坐标系下的坐标，确定至少三个所述调整后的交点中所有的相邻的两个调整后的交点之间的距离；
获取每个所述距离对应的两个调整后的交点分别所在的两个标定杆之间的夹角；
基于每个所述距离以及每个所述距离对应的两个调整后的交点分别所在的两个标定杆之间的夹角，计算各个所述调整后的交点沿各自所在的标定杆至所述支撑座的实际长度；
基于各个所述调整后的交点沿各自所在的标定杆至所述支撑座的实际长度，确定各个所述调整后的交点在标定杆坐标系下的坐标。


11.根据权利要求8-10之一所述的方法，其特征在于，所述激光雷达的光波与激光雷达标定装置的至少三个标定杆中各个标定杆的初始交点，采用以下步骤确...

【专利技术属性】
技术研发人员：李政，
申请(专利权)人：北京百度网讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11