一种多雷达的反光柱定位方法及反光柱定位装置制造方法及图纸

本申请提供了一种多雷达的反光柱定位方法及反光柱定位装置，涉及激光导航技术领域，通过多雷达在车体坐标系下的标定位姿和多雷达中的各个雷达检测到的反光柱在雷达坐标系下的初始中心位置坐标，确定检测到的反光柱在车体坐标系下的映射中心位置坐标，再通过映射中心位置坐标和预先获取的反光柱全局坐标地图，确定检测到的反光柱在反光柱全局地标地图中的目标匹配反光柱，最后基于目标匹配反光柱在车体坐标系下的目标映射中心位置坐标以及在反光柱全局坐标地图中的目标中心位置坐标，确定多雷达对应的车体在反光柱全局坐标地图中的目标位姿。这样，通过改变检测对象的处理方式可降低计算量。方式可降低计算量。方式可降低计算量。

【技术实现步骤摘要】
一种多雷达的反光柱定位方法及反光柱定位装置


[0001]本申请涉及激光导航
，具体而言，涉及一种多雷达的反光柱定位方法及反光柱定位装置。

技术介绍

[0002]随着生产自动化的迅速发展，自动导引运输车(Automated Guided Vehicle，AGV)的导航定位近年来受到广泛关注。其中，为了完成对车体四周视野范围的全方位覆盖，在车体上安装两个激光雷达，基于两个激光雷达对反光柱的观测实现对AGV的导航定位。
[0003]现有多激光雷达的反光柱导航定位方法为：将两个雷达的扫描原始点云进行融合，再从融合后的点云中提取反光柱并进行后续处理。
[0004]但若车体的运动速度相对雷达的扫描速度较大，则需要在点云层面上进行位置修正，计算量消耗较大。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请的目的在于提供一种多雷达的反光柱定位方法及反光柱定位装置，通过改变检测对象的处理方式可降低计算量。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种多雷达的反光柱定位方法，所述反光柱定位方法包括：
[0007]获取反光柱全局坐标地图；
[0008]确定多雷达中的各个雷达检测到的反光柱在雷达坐标系下的初始中心位置坐标；
[0009]基于多雷达在车体坐标系下的标定位姿和所述初始中心位置坐标，确定检测到的反光柱在所述车体坐标系下的映射中心位置坐标；
[0010]基于所述映射中心位置坐标和反光柱全局坐标地图，确定检测到的反光柱在反光柱全局坐标地图中的目标匹配反光柱以及所述目标匹配反光柱在所述反光柱全局坐标地图下的目标中心位置坐标；
[0011]基于所述目标匹配反光柱在所述车体坐标系下的目标映射中心位置坐标以及所述目标匹配反光柱在所述反光柱全局坐标地图中的目标中心位置坐标，确定多雷达对应的车体在所述反光柱全局坐标地图中的目标位姿。
[0012]优选地，通过以下步骤确定多雷达中的各个雷达检测到的反光柱在雷达坐标系下的初始中心位置坐标：
[0013]获取雷达扫描待检测反光柱得到的原始扫描数据，其中，所述原始扫描数据包括所述反光柱上反射点的反光强度信息，以及雷达与扫描到的任意反射点之间的距离信息；
[0014]基于雷达与待检测反光柱上的任意反射点之间的距离信息和反光强度信息，得到所述反光强度信息和所述距离信息之间的标定曲线，确定出反光强度上限阈值和反光强度下限阈值；
[0015]确定所述原始扫描数据中的反光强度值大于所述反光强度下限阈值的反射点为
目标反射点，将任意两个所述目标反射点与雷达之间的目标距离差小于预设距离差阈值以及任意两个所述目标反射点与雷达之间的目标角度差小于预设角度差阈值的目标反射点进行聚类，确定第一候选反光柱，得到第一候选反光柱集合；
[0016]若所述第一候选反光柱集合中反光强度最大的反射点的反光强度大于所述反光强度上限阈值，则确定反光强度大于反光强度上限阈值的反射点聚类对应第二候选反光柱，得到第二候选反光柱集合；
[0017]从所述第二候选反光柱集合中确定出反射点的数量在期望扫描点数范围内的第二候选反光柱为目标反光柱；
[0018]基于所述目标反光柱上的反射点与雷达之间的距离信息，确定目标反光柱在雷达坐标系下的初始中心位置坐标。
[0019]优选地，在所述确定多雷达中的各个雷达检测到的反光柱在雷达坐标系下的初始中心位置坐标之后，所述反光柱定位方法包括：
[0020]获取车体的运动信息以及多雷达扫描同一个反光柱的时间差；
[0021]基于所述车体的运动信息，对多雷达扫描同一个反光柱的时间差进行补偿，确定出多雷达扫描同一个反光柱的统一扫描时间；
[0022]基于多雷达扫描同一个反光柱的统一扫描时间，确定每个所述反光柱在雷达坐标系下的修正后的初始中心位置坐标。
[0023]优选地，所述基于多雷达在车体坐标系下的标定位姿和所述初始中心位置坐标，确定检测到的反光柱在所述车体坐标系下的映射中心位置坐标，包括：
[0024]基于多雷达在车体坐标系下的标定位姿，将所述初始中心位置坐标转换成所述车体坐标系下的待融合中心位置坐标；
[0025]获取所述车体坐标系下的相邻两个所述反光柱之间的预设间距阈值，所述预设间距阈值小于实际相邻的两个反光柱之间的最小间距；
[0026]若多雷达中的目标雷达检测到的目标反光柱与多雷达中除所述目标雷达之外的其他雷达检测到的与该目标反光柱最接近的待融合反光柱之间的间距小于所述预设间距阈值，则融合所述目标反光柱和所述待融合反光柱的待融合中心位置坐标，得到所述目标反光柱在所述车体坐标系下的映射中心位置坐标。
[0027]优选地，通过以下步骤确定与检测到的反光柱相匹配的目标匹配反光柱：
[0028]获取检测到的反光柱在所述车体坐标系中的组成模式，其中，所述组成模式包括检测到的反光柱中至少部分反光柱两两之间的第一欧式距离；
[0029]在所述反光柱全局坐标地图中搜索与所述组成模式相匹配的目标组成模式，其中，所述目标组成模式下的反光柱两两之间的第二欧式距离均与所述组成模式下对应的第一欧式距离之间的距离差小于预设距离差阈值；
[0030]基于所述目标组成模式，确定与检测到的反光柱相匹配的目标匹配反光柱。
[0031]优选地，通过以下步骤确定与检测到的反光柱相匹配的目标匹配反光柱：
[0032]基于车体历史位姿解算结果，确定当前时刻车体在所述反光柱全局坐标地图中的预测位姿坐标；
[0033]基于车体在所述反光柱全局坐标地图中的预测位姿坐标和多雷达在车体坐标系下的标定位姿，确定当前时刻检测到的反光柱在反光柱全局坐标地图中的预测位置坐标；
[0034]基于当前时刻检测到的反光柱在反光柱全局坐标地图中的预测位置坐标，确定在所述反光柱全局坐标地图中与检测到的反光柱相匹配的目标匹配反光柱。
[0035]优选地，通过以下步骤确定多雷达对应的车体在所述反光柱全局坐标地图中的目标位姿：
[0036]基于所述目标匹配反光柱在所述车体坐标系下的目标映射中心位置坐标以及所述目标匹配反光柱在所述反光柱全局坐标地图中的目标中心位置坐标，采用加权最小二乘法确定所述多雷达对应的车体在所述反光柱全局坐标地图中的目标位姿。
[0037]优选地，在所述基于所述目标匹配反光柱在所述车体坐标系下的目标映射中心位置坐标以及所述目标匹配反光柱在所述反光柱全局坐标地图中的目标中心位置坐标，确定多雷达对应的车体在所述反光柱全局坐标地图中的目标位姿之后，所述反光柱定位方法还包括：
[0038]基于加权最小二乘法的残差确定反光柱定位的定位质量。
[0039]优选地，在所述基于所述目标匹配反光柱在所述车体坐标系下的目标映射中心位置坐标以及所述目标匹配反光柱在所述反光柱全局坐标地图中的目标中心位置坐标，确定多雷达对应的车体在所述反光柱全局坐标地图中的目标位姿之后，所述反光柱定位方法还包括：
[0040]获本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多雷达的反光柱定位方法，其特征在于，所述反光柱定位方法包括：获取反光柱全局坐标地图；确定多雷达中的各个雷达检测到的反光柱在雷达坐标系下的初始中心位置坐标；基于多雷达在车体坐标系下的标定位姿和所述初始中心位置坐标，确定检测到的反光柱在所述车体坐标系下的映射中心位置坐标；基于所述映射中心位置坐标和反光柱全局坐标地图，确定检测到的反光柱在反光柱全局坐标地图中的目标匹配反光柱以及所述目标匹配反光柱在所述反光柱全局坐标地图下的目标中心位置坐标；基于所述目标匹配反光柱在所述车体坐标系下的目标映射中心位置坐标以及所述目标匹配反光柱在所述反光柱全局坐标地图中的目标中心位置坐标，确定多雷达对应的车体在所述反光柱全局坐标地图中的目标位姿。2.根据权利要求1所述的反光柱定位方法，其特征在于，通过以下步骤确定多雷达中的各个雷达检测到的反光柱在雷达坐标系下的初始中心位置坐标：获取雷达扫描待检测反光柱得到的原始扫描数据，其中，所述原始扫描数据包括所述反光柱上反射点的反光强度信息，以及雷达与扫描到的任意反射点之间的距离信息；基于雷达与待检测反光柱上的任意反射点之间的距离信息和反光强度信息，得到所述反光强度信息和所述距离信息之间的标定曲线，确定出反光强度上限阈值和反光强度下限阈值；确定所述原始扫描数据中的反光强度值大于所述反光强度下限阈值的反射点为目标反射点，将任意两个所述目标反射点与雷达之间的目标距离差小于预设距离差阈值以及任意两个所述目标反射点与雷达之间的目标角度差小于预设角度差阈值的目标反射点进行聚类，确定第一候选反光柱，得到第一候选反光柱集合；若所述第一候选反光柱集合中反光强度最大的反射点的反光强度大于所述反光强度上限阈值，则确定反光强度大于反光强度上限阈值的反射点聚类对应第二候选反光柱，得到第二候选反光柱集合；从所述第二候选反光柱集合中确定出反射点的数量在期望扫描点数范围内的第二候选反光柱为目标反光柱；基于所述目标反光柱上的反射点与雷达之间的距离信息，确定目标反光柱在雷达坐标系下的初始中心位置坐标。3.根据权利要求1所述的反光柱定位方法，其特征在于，在所述确定多雷达中的各个雷达检测到的反光柱在雷达坐标系下的初始中心位置坐标之后，所述反光柱定位方法包括：获取车体的运动信息以及多雷达扫描同一个反光柱的时间差；基于所述车体的运动信息，对多雷达扫描同一个反光柱的时间差进行补偿，确定出多雷达扫描同一个反光柱的统一扫描时间；基于多雷达扫描同一个反光柱的统一扫描时间，确定每个所述反光柱在雷达坐标系下的修正后的初始中心位置坐标。4.根据权利要求1所述的反光柱定位方法，其特征在于，所述基于多雷达在车体坐标系下的标定位姿和所述初始中心位置坐标，确定检测到的反光柱在所述车体坐标系下的映射中心位置坐标，包括：
基于多雷达在车体坐标系下的标定位姿，将所述初始中心位置坐标转换成所述车体坐标系下的待融合中心位置坐标；获取所述车体坐标系下的相邻两个所述反光柱之间的预设间距阈值，所述预设间距阈值小于实际相邻的两个反光柱之间的最小间距；若多雷达中的目标雷达检测到的目标反光柱与多雷达中除所述目标雷达之外的其他雷达检测到的与该目标反光柱最接近的待融合反光柱之间的间距小于所述预设间距阈值，则融合所述目标反光柱和所述待融合反光柱的待融合中心位置坐标，得到所述目标反光柱在所述车体坐标系下的映射中心位置坐标。5.根据权利要求1所述的反光柱定位方法，其特征在于，通过以下步骤确定与检测到的反光柱相匹配的目标匹配反光柱：获取检测到...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玥，贾全，郭承志，
申请(专利权)人：三一机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：