外参标定方法、装置、介质及电子设备制造方法及图纸

本公开实施例提供了一种外参标定方法、装置、介质及电子设备，涉及自动驾驶技术领域。该方法包括：根据采集到的组合惯导的位姿轨迹提取激光雷达的多个点云关键帧；根据各个点云关键帧之间的相对位姿信息，确定多个关键帧匹配对；通过多层级迭代搜索确定预定搜索范围内各个层级的搜索外参；确定各个层级的搜索外参对应的各个关键帧匹配对中两个关键帧之间的距离，基于距离确定激光雷达与组合惯导的标定外参。根据本公开实施例的技术方案，能够使得标定外参具有较高的标定精度，实现了搜索速度与搜索粒度的平衡。搜索粒度的平衡。搜索粒度的平衡。

【技术实现步骤摘要】
外参标定方法、装置、介质及电子设备


[0001]本公开涉及自动驾驶
，具体而言，涉及一种外参标定方法、外参标定装置、计算机可读介质及电子设备。

技术介绍

[0002]在自动驾驶领域中，多线激光雷达与组合惯导例如GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)/IMU(Inertial Measurement Unit，惯性测量单元)是高精地图制作、无人车定姿定位以及点云物体检测任务中常用的传感器配置。因此，精确标定激光雷达与组合惯导两者之间的外参具有重要意义。
[0003]目前，在一种技术方案中，利用激光雷达里程计或者SLAM(Simultaneous Localization And Mapping，即时定位与地图构建)技术计算出多线激光雷达帧间相对位姿，然后结合组合惯导提供的位姿信息，基于手眼标定等方法进行外参数求解。
[0004]然而，这种技术方案需要对场景或位姿信息进行一些先验假设或近似，当实际场景与先验假设出现差异时，标定精度难以保障。
[0005]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0006]本公开实施例的目的在于提供一种外参标定方法、外参标定装置、计算机可读介质及电子设备，进而至少在一定程度上得到具有较高的标定精度的标定外参。
[0007]本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。
[0008]根据本公开实施例的第一方面，提供了一种激光雷达与组合惯导的外参标定方法，所述方法包括：根据采集到的所述组合惯导的位姿轨迹提取所述激光雷达的多个点云关键帧；根据各个所述点云关键帧之间的相对位姿信息，确定多个关键帧匹配对；通过多层级迭代搜索确定预定搜索范围内各个层级的搜索外参；确定各个层级的搜索外参对应的各个关键帧匹配对中两个关键帧之间的距离，基于所述距离确定所述激光雷达与组合惯导的标定外参。
[0009]根据第一方面，在一些示例实施例中，所述通过多层级迭代搜索确定预定搜索范围内各个层级的搜索外参，包括：通过逐层级缩小步长的方式确定所述预定搜索范围内的当前层级的搜索步长以及搜索范围；基于所述当前层级的搜索步长以及搜索范围确定所述当前层级对应的搜索外参。
[0010]根据第一方面，在一些示例实施例中，所述多层级迭代搜索为角元素与线元素交替迭代搜索，所述通过多层级迭代搜索确定预定搜索范围内各个层级的搜索外参，包括：通过角元素多层级迭代搜索确定预定角元素搜索范围内各个层级的角元素搜索外参；以及通过线元素多层级迭代搜索确定预定线元素搜索范围内各个层级的线元素搜索外参。
[0011]根据第一方面，在一些示例实施例中，所述基于所述距离确定所述激光雷达与组合惯导的标定外参，包括：基于所述距离确定各个关键帧匹配对对应的损失函数，所述损失函数为所述关键帧匹配对中两个关键帧间之间的目标三维点的平均距离度量函数；基于所述损失函数确定所述激光雷达与组合惯导的标定外参。
[0012]根据第一方面，在一些示例实施例中，所述根据采集到的所述组合惯导的位姿轨迹提取所述激光雷达的多个点云关键帧，包括：根据采集到的所述组合惯导的位姿轨迹，按照预定条件提取对应的所述激光雷达的点云关键帧，所述预定条件包括：所述位姿轨迹对应的点云的首帧或尾帧为点云关键帧；与上一关键帧经过的累积轨迹长度大于预定长度阈值的当前帧为点云关键帧；与上一关键帧间的航偏角的变化量大于预定角度阈值的当前帧为点云关键帧。
[0013]根据第一方面，在一些示例实施例中，所述根据各个所述点云关键帧之间的相对位姿信息，确定多个关键帧匹配对，包括：根据各个所述点云关键帧之间的相对位姿信息，确定时间上前后邻接的两个帧作为关键帧匹配对；和/或，根据各个所述点云关键帧之间的相对位姿信息，确定空间上邻近的两个帧作为关键帧匹配对。
[0014]根据第一方面，在一些示例实施例中，所述方法还包括：在进行搜索之前，以等概率随机采样的方式从多个关键帧匹配对中抽取一定比例关键帧匹配对，构成关键帧匹配对子集，以对所述关键帧匹配对子集进行搜索。
[0015]根据本公开实施例的第二方面，提供了一种激光雷达与组合惯导的外参标定装置，所述装置包括：帧提取模块，用于根据采集到的所述组合惯导的位姿轨迹提取所述激光雷达的多个点云关键帧；匹配对确定模块，用于根据各个所述点云关键帧之间的相对位姿信息，确定多个关键帧匹配对；搜索模块，用于通过多层级迭代搜索确定预定搜索范围内各个层级的搜索外参；外参确定模块，用于确定各个层级的搜索外参对应的各个关键帧匹配对中两个关键帧之间的距离，基于所述距离确定所述激光雷达与组合惯导的标定外参。
[0016]根据第二方面，在一些示例实施例中，所述搜索模块还用于：通过逐层级缩小步长的方式确定所述预定搜索范围内的当前层级的搜索步长以及搜索范围；基于所述当前层级的搜索步长以及搜索范围确定所述当前层级对应的搜索外参。
[0017]根据第二方面，在一些示例实施例中，所述多层级迭代搜索为角元素与线元素交替迭代搜索，所述搜索模块还用于：通过角元素多层级迭代搜索确定预定角元素搜索范围内各个层级的角元素搜索外参；以及通过线元素多层级迭代搜索确定预定线元素搜索范围内各个层级的线元素搜索外参。
[0018]根据第二方面，在一些示例实施例中，所述外参确定模块还用于：基于所述距离确定各个关键帧匹配对对应的损失函数，所述损失函数为所述关键帧匹配对中两个关键帧间之间的目标三维点的平均距离度量函数；基于所述损失函数确定所述激光雷达与组合惯导的标定外参。
[0019]根据第二方面，在一些示例实施例中，所述帧提取模块还用于：根据采集到的所述组合惯导的位姿轨迹，按照预定条件提取对应的所述激光雷达的点云关键帧，所述预定条件包括：所述位姿轨迹对应的点云的首帧或尾帧为点云关键帧；与上一关键帧经过的累积轨迹长度大于预定长度阈值的当前帧为点云关键帧；与上一关键帧间的航偏角的变化量大于预定角度阈值的当前帧为点云关键帧。
[0020]根据第二方面，在一些示例实施例中，所述匹配对确定模块还用于：根据各个所述点云关键帧之间的相对位姿信息，确定时间上前后邻接的两个帧作为关键帧匹配对；和/或，根据各个所述点云关键帧之间的相对位姿信息，确定空间上邻近的两个帧作为关键帧匹配对。
[0021]根据第二方面，在一些示例实施例中，所述装置还包括：采样模块，用于在进行搜索之前，以等概率随机采样的方式从多个关键帧匹配对中抽取一定比例关键帧匹配对，构成关键帧匹配对子集，以对所述关键帧匹配对子集进行搜索。
[0022]根据本公开实施例的第三方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如上述实施例第一方面中所述的外参标定方法。
[0023]根据本公开实施例的第四方面，提供一种电子设备，包括：一个或多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达与组合惯导的外参标定方法，其特征在于，所述方法包括：根据采集到的所述组合惯导的位姿轨迹提取所述激光雷达的多个点云关键帧；根据各个所述点云关键帧之间的相对位姿信息，确定多个关键帧匹配对；通过多层级迭代搜索确定预定搜索范围内各个层级的搜索外参；确定各个层级的搜索外参对应的各个关键帧匹配对中两个关键帧之间的距离，基于所述距离确定所述激光雷达与组合惯导的标定外参。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过多层级迭代搜索确定预定搜索范围内各个层级的搜索外参，包括：通过逐层级缩小步长的方式确定所述预定搜索范围内的当前层级的搜索步长以及搜索范围；基于所述当前层级的搜索步长以及搜索范围确定所述当前层级对应的搜索外参。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述多层级迭代搜索为角元素与线元素交替迭代搜索，所述通过多层级迭代搜索确定预定搜索范围内各个层级的搜索外参，包括：通过角元素多层级迭代搜索确定预定角元素搜索范围内各个层级的角元素搜索外参；以及通过线元素多层级迭代搜索确定预定线元素搜索范围内各个层级的线元素搜索外参。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述距离确定所述激光雷达与组合惯导的标定外参，包括：基于所述距离确定各个关键帧匹配对对应的损失函数，所述损失函数为所述关键帧匹配对中两个关键帧间之间的目标三维点的平均距离度量函数；基于所述损失函数确定所述激光雷达与组合惯导的标定外参。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据采集到的所述组合惯导的位姿轨迹提取所述激光雷达的多个点云关键帧，包括：根据采集到的所述组合惯导的位姿轨迹，按照预定条件提取对应的所述激光雷达的点云关键帧，所述预定条件包括：所述位姿轨迹对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓峰，张金凤，孔旗，
申请(专利权)人：北京京东乾石科技有限公司，
类型：发明
国别省市：