一种多激光雷达外参在线标定方法技术

技术编号:28294092 阅读:31 留言:0更新日期:2021-04-30 16:17
本发明专利技术公开了一种多激光雷达外参在线标定方法,包括开启设置于车顶的主激光雷达和设置于车身的多台补盲激光雷达的相应功能,并同步锁定相位;将RTK接收机的PPS输出信号和GPRMC信号接入到所有激光雷达中;移动平台运动时定时触发一次外参校准程序;存储所有激光雷达的连续的多帧点云;通过所述主激光雷达的连续的多帧点云构建局部点云地图;利用稠密点云地图校准所述主激光雷达和所述补盲激光雷达的外参,提高了外参标定过程中的精度,同时提供了不同安装架构下的高精度外参标定方法。

【技术实现步骤摘要】
一种多激光雷达外参在线标定方法
本专利技术涉及机器视觉的
,尤其涉及一种多激光雷达外参在线标定方法。
技术介绍
近年来,随着AI技术的发展和传感器水平的进步,自动驾驶、移动机器人等技术已成为研究热点。这些技术实现的前提是充分感知周围环境。以自动驾驶为例,移动平台上集成了激光雷达、相机、毫米波雷达、超声雷达、惯性测量单元和全球定位系统等多种传感器设备(或系统),用于感知周围环境信息。在这些传感器设备中,激光雷达扮演了重要的角色,其能够采集周围环境的三维点云信息、并且具有探测范围大和抗干扰性强等特点。为了增量移动平台对周围环境的感知能力,通常会配置多个激光雷达设备,但由于多个激光雷达设备的位置不同,导致各激光雷达设备所采集的环境数据之间会存在一定程度的偏移,故此,在多激光雷达系统投入使用之前,需对各激光雷达设备之间的相对位置关系进行标定(即需对各激光雷达设备之间的外部参数进行标定),外参标定的准确性对系统性能具有重要影响。现有标定方法有离线标定和在线标定,而离线标定需要专业的标定环境,且传感器重新安装后需要再次标定,增加了大量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多激光雷达外参在线标定方法,其特征在于,包括以下步骤:/n开启设置于车顶的主激光雷达和设置于车身的多台补盲激光雷达的相位锁定功能、PPS信号触发扫描功能以及GPS时间同步功能,并同步锁定相位;/n将RTK接收机的PPS输出信号和GPRMC信号接入到所有激光雷达中;/n移动平台运动时定时触发一次外参校准程序;/n存储所有激光雷达的连续的点云帧;/n通过各自存储的连续的点云帧分别构建所述主激光雷达以及所述补盲激光雷达的局部点云地图;/n利用预先粗测量或上次校准计算出的当前所述补盲激光雷达和所述主激光雷达之间的旋转矩阵和平移矩阵作为初始猜测矩阵,将当前所述补盲激光雷达的局部点云地图与所述主激...

【技术特征摘要】
1.一种多激光雷达外参在线标定方法,其特征在于,包括以下步骤:
开启设置于车顶的主激光雷达和设置于车身的多台补盲激光雷达的相位锁定功能、PPS信号触发扫描功能以及GPS时间同步功能,并同步锁定相位;
将RTK接收机的PPS输出信号和GPRMC信号接入到所有激光雷达中;
移动平台运动时定时触发一次外参校准程序;
存储所有激光雷达的连续的点云帧;
通过各自存储的连续的点云帧分别构建所述主激光雷达以及所述补盲激光雷达的局部点云地图;
利用预先粗测量或上次校准计算出的当前所述补盲激光雷达和所述主激光雷达之间的旋转矩阵和平移矩阵作为初始猜测矩阵,将当前所述补盲激光雷达的局部点云地图与所述主激光雷达的局部点云地图利用ndt算法进行匹配,并利用匹配得到的结果矩阵得出本次校准结果;
分别计算得到本次校准结果得到的平移矩阵和补盲雷达姿态相较于上次校准的变化量,对比得出本次最终校准结果;
为每个所述补盲激光雷达重复上述步骤,得出最终校准结果;
利用所述最终校准结果校准所述主激光雷达和所述补盲激光雷达的外参。


2.根据权利要求1所述的多激光雷达外参在线标定方法,其特征在于:所述主激光雷达和所述补盲激光雷达在同步锁定相位时,锁定于0相位。


3.根据权利要求1或2所述的多激光雷达外参在线标定方法,其特征在于:在GPS时间同步时,通过GPS给出UTC时间,并通过PPS信号上升沿标识所述UTC的整秒时刻。


4.根据权利要求3所述的多激光雷达外参在线标定方法,其特征在于,构建所述主激光雷达的局部点云地图的方法,包括以下步骤:
根据存储的所述主激光雷达的连续点云帧,任意选取出一对相邻点云帧,通过选取的相邻点云帧中的GPRMC消息中的经纬度信息得到选取的此对相邻点云帧的旋转矩阵和平移矩阵;
将初始旋转矩阵和初始平移矩阵作为得到选取的此对相邻点云帧的精确旋转矩阵和精确平移矩阵的初始猜测矩阵,进行ICP运算,得到选取的此对相邻点云帧的精确旋转矩阵和精确平移矩阵;
为每对相邻点云帧重复上述步骤获取每对相邻点云帧的精确旋转矩阵和精确平移矩阵;
利用所有精确旋转矩阵和精确平移矩阵拼接所有的点云帧得到所述主激光雷达的局部点云地图。

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【专利技术属性】
技术研发人员:刘心刚刘慧远张旸陈诚刘洁
申请(专利权)人:奥特酷智能科技南京有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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