一种车辆多激光雷达的标定工站及标定方法技术

本发明专利技术涉及一种车辆多激光雷达的标定工站及标定方法，属于车辆雷达标定技术领域。该工站包括基座、限位平台、特征物体、可伸缩旋转液压缸体以及相应的伸缩或旋转用控制器。其标定方法，执行如下步骤：1）将车辆驶入限位平台并固定，将平台升起至指定位置；2）验证激光雷达的有效性；3）记录当前状态的前视雷达的点云帧以及环视雷达的点云帧；4）平台旋转，每旋转90

【技术实现步骤摘要】
一种车辆多激光雷达的标定工站及标定方法


[0001]本专利技术涉及一种车辆多激光雷达的标定工站及标定方法，属于车辆雷达标定


技术介绍

[0002]目前激光雷达是高级别自动驾驶车辆中，普遍配备的传感器，常用于感知，高精度建图及定位等。为提高上述模块的精度和有效性，通常使用多传感器融合技术，对顶部主雷达，前视雷达，侧视雷达等，进行点云拼接工作，所以多雷达之间的空间转换关系对信息融合结果有着重要的影响。但目前主流的技术大都需要提前录制数据，然后进行人工的手眼标定，这就导致了传感器标定流程的繁琐和低效性。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种车辆多激光雷达的标定工站及标定方法，解决无法实施大规模车载激光雷达标定部署的问题以及自动驾驶车辆对快速部署的需求。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案一是：一种车辆多激光雷达的标定工站，包括基座、限位平台、特征物体、可伸缩旋转液压缸体以及相应的伸缩或旋转用控制器；所述可伸缩旋转液压缸体固定于基座，所述可伸缩旋转液压缸体上方固定有真空吸盘，所述限位平台通过所述真空吸盘与所述可伸缩旋转液压缸体连接，所述特征物体位于距所述限位平台2m远的墙面上；所述限位平台比国家标准车位尺寸大10%~20%，所述限位平台上有四个与车轮位置对应的限位区域，所述限位区域的边缘设置了四方限位器，所述限位区域中还制有卡槽。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案二是：一种激光雷达标定方法，执行如下步骤：1）将车辆驶入所述限位平台并固定，将平台升起至指定位置；2）验证所述激光雷达的有效性，确保前视雷达和360
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的环视雷达可以检测到墙壁上的特征物体；3）记录当前状态的前视雷达的点云帧为FLF以及环视雷达的点云帧为MLF1；4）通过所述可伸缩旋转液压缸体带动所述平台旋转，每旋转90
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停止转动，并对环视雷达的点云帧进行记录，旋转一周后获得点云帧MLF2，MLF3，MLF4；5）通过点云配准得到FLF在Map下的关系，所述Map为MLF1—MLF4的集合，即得到前视雷达和环视雷达的相对位置关系；6）按照上述步骤2）
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步骤5），遍历车辆上除环视雷达和前视雷达外的其他各个雷达完成标定工作。
[0006]本专利技术带来的有益效果是：本专利技术提供了一种快速、高效的标定装置及相对应的使用方法，为标定算法提供更有效的数据。
附图说明
[0007]下面结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0008]图1是本专利技术实施例的一种车辆多激光雷达的标定工站的正视图。
[0009]图2是本专利技术实施例的一种车辆多激光雷达的标定工站的限位平台的俯视图。
[0010]附图标号说明：限位平台1、限位器2、限位区域3、可伸缩旋转液压缸体4、真空吸盘5、环视雷达6、前视雷达7、特征物体8。
具体实施方式实施例
[0011]本实施例的使用了PCL库及ROS两个开源项目，来获取相同类型的激光雷达数据。例如，在ROS中，点云消息类型被定义为通用的sensor_msgs/PointCloud2。
[0012]如图1所示的一种车辆多激光雷达的标定工站，包括基座、限位平台、特征物体、可伸缩旋转液压缸体以及相应的伸缩或旋转用控制器；所述可伸缩旋转液压缸体固定于基座，所述可伸缩旋转液压缸体上方固定有真空吸盘，所述限位平台通过所述真空吸盘与所述可伸缩旋转液压缸体连接，所述特征物体位于距所述限位平台2m远的墙面上；所述限位平台比国家标准车位尺寸大10%~20%，所述限位平台上有四个与车轮位置对应的限位区域，所述限位区域的边缘设置了四方限位器，所述限位区域中还制有卡槽。
[0013]本实施例的标定方法步骤如下：1）将车辆驶入所述限位平台并固定，将平台升起至指定位置；2）验证所述激光雷达的有效性（激光雷达数据可以通过RVIZ可视化界面观察点云来验证），确保前视雷达和360
°
的环视雷达可以检测到墙壁上的特征物体；3）记录当前状态的前视雷达的点云帧为FLF(Front Lidar Frame)以及环视雷达的点云帧为MLF1(Main Lidar Frame)；4）通过所述可伸缩旋转液压缸体带动所述平台旋转，每旋转90
°
停止转动，并对环视雷达的点云帧进行记录，旋转一周后获得点云帧MLF2，MLF3，MLF4；5）通过点云配准（如ICP或者NDT）得到FLF在Map下的关系，所述Map为MLF1—MLF4的集合，即得到前视雷达和环视雷达的相对位置关系；将前视雷达的点云在上述构造的局部点云地图的位置获取出来，由此可以推理出前视雷达与环视雷达之间的相对位置关系。考虑360
°
环视主雷达点云的稀疏性，四帧叠加后的点云会提高局部点云地图的点密度，以提高点云配准的精度。由于传感器测量过程会不可避免得受到噪声的干扰，一方面可以通过增加主雷达点云采集次数，或者引入imu进行更精确的局部激光建图来增加点云地图的准确性；另一方面可以多次采集前雷达点云，通过构造代价损失函数，如Huber
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Loss，MSE，MAE等，对多组实验测量数据的优化拟合。
[0014]6）按照上述步骤2）
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步骤5），遍历车辆上除环视雷达和前视雷达外的其他各个雷达完成标定工作。如需对多个激光雷达（如车顶雷达，前视雷达，侧雷达）进行标定，可同时记录所需传感器的数据，分别对其进行标定，只要每个传感器有至少一个标定关系，则全部的传感器之间的空间转换关系均可得到（如ROS中的TF tree）。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆多激光雷达的标定工站，包括基座，其特征在于：还包括限位平台、特征物体、可伸缩旋转液压缸体以及相应的伸缩或旋转用控制器；所述可伸缩旋转液压缸体固定于基座，所述可伸缩旋转液压缸体上方固定有真空吸盘，所述限位平台通过所述真空吸盘与所述可伸缩旋转液压缸体连接，所述特征物体位于距所述限位平台2m远的墙面上；所述限位平台比国家标准车位尺寸大10%~20%，所述限位平台上有四个与车轮位置对应的限位区域，所述限位区域的边缘设置了四方限位器，所述限位区域中还制有卡槽。2.一种基于权利要求1的激光雷达标定方法，其特征在于，执行如下步骤：1）将车辆驶入所述限位平台并固定，将平台升起至指定位置；2）验证所述激光雷...

【专利技术属性】
技术研发人员：康键，张旸，陈诚，
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：