一种激光雷达外参标定方法、系统、电子设备和计算机可读存储介质技术方案

一种激光雷达外参标定方法、系统、电子设备和计算机可读存储介质，包括：同步第一激光雷达和第二激光雷达的时间，获取第一激光雷达的第一点云序列和第二激光雷达的第二点云序列；采用平面提取算法，对第一点云序列的初始时刻点云提取第一地面点云，对第二点云序列的初始时刻点云提取第二地面点云；确定第一地面点云和第二地面点云的法向量夹角；以第一点云序列的初始时刻点云的坐标系作为基准坐标系，根据第一点云序列确定第一点云地图；分别从第一点云序列和第二点云序列中选取预设时刻对应的第一预设时刻点云和第二预设时刻点云；根据第一地面点云和第二地面点云的法向量夹角、第一预设时刻点云、第二预设时刻点云和第一点云地图确定标定结果。云地图确定标定结果。云地图确定标定结果。

【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达外参标定方法、系统、电子设备和计算机可读存储介质


[0001]本专利技术涉及激光雷达外参标定
，具体地，涉及一种激光雷达外参标定方法、系统、电子设备和计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]高级别自动驾驶车辆上广泛使用激光雷达，且在同一车辆上通常包括多个激光雷达以提高数据覆盖范围，但是多个激光雷达同时使用需要外参标定。在现有技术中激光雷达外参标定需要应用点云配准算法，点云配准算法的使用要求两个激光雷达点云数据有足够的重合区域，而在实际应用中常常由于激光雷达的相对位置的设置关系而无法满足这一要求，因此解决上述问题采用的常见方法就是依赖标定板，或者同时对多个激光雷达的点云序列构建点云地图，但是标定板的设置过程需要人为参与，所以无法实现在线标定；另一方面，点云重叠区域不够多的情况下，难以标定成功；并且对多个激光雷达的点云序列构建点云地图标定过程对处理器的计算能力要求高。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题的至少一个方面，本专利技术提供一种激光雷达外参标定方法，包括：同步第一激光雷达和第二激光雷达的时间，获取所述第一激光雷达的第一点云序列和所述第二激光雷达的第二点云序列；采用平面提取算法，对所述第一点云序列的初始时刻点云提取第一地面点云，对所述第二点云序列的初始时刻点云提取第二地面点云；确定所述第一地面点云和所述第二地面点云的法向量夹角；以所述第一点云序列的初始时刻点云的坐标系作为基准坐标系，根据所述第一点云序列确定第一点云地图；分别从所述第一点云序列和所述第二点云序列中选取预设时刻对应的第一预设时刻点云和第二预设时刻点云；根据所述第一地面点云和所述第二地面点云的法向量夹角、所述第一预设时刻点云、所述第二预设时刻点云和所述第一点云地图确定标定结果。
[0004]优选地，根据所述第一点云序列确定第一点云地图的步骤还包括：对所述第一点云序列中的相邻点云进行点云配准，计算相邻点云的变换关系；根据所述相邻点云的坐标变换关系计算并存储每个点云的坐标系相对于所述基准坐标系的变换关系，并将所述第一点云序列变换至所述基准坐标系，得到第一点云地图。
[0005]优选地，根据所述第一地面点云和所述第二地面点云的法向量夹角、所述第一预设时刻点云、所述第二预设时刻点云和所述第一点云地图确定标定结果的步骤还包括：以所述第一地面点云和所述第二地面点云的法向量夹角为旋转初值，以零为位移初值，旋转和平移初值整体记为T
′
，获取所述第一预设时刻点云与所述基准坐标系的坐标转换关系T1‑
M
，采用点云配准算法，点云配准初值为T1‑
M
T
′
，计算所述第二预设时刻点云与所述第一点云地图的坐标变换关系T2‑
M
，确定标定结果为T1‑
M
‑1T2‑
M
。
[0006]优选地，采用平面提取算法，对所述第一点云序列的初始时刻点云提取第一地面
点云的步骤还包括：根据所述第一激光雷达安装位置与水平面之间的距离和角度，对所述第一点云序列的初始时刻点云进行滤波，获得去除建筑物以外的包含地面的点云数据；利用平面提取算法对获得的所述点云数据进行平面提取，确定所述第一地面点云。
[0007]另一方面提供一种激光雷达外参标定系统，包括：采集单元，所述采集单元包括至少两个激光雷达，所述至少两个激光雷达相对固定设置且同步采集点云数据；存储器，所述存储器存储有计算机程序指令；处理器，所述处理器基于所述点云数据运行所述计算机程序指令以实现如前所述的激光雷达外参标定方法。
[0008]另一方面提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在由计算机执行时实现如前所述的激光雷达外参标定方法。
[0009]另一方面提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序指令，所述程序指令在由计算机执行时实现如前所述的激光雷达外参标定方法。
[0010]本专利技术实施例的激光雷达外参标定方法具有如下有益效果：
[0011](1)通过对第一点云序列和第二点云序列的初始时刻点云分别提取第一地面点云和第二地面点云计算标定初值，无需依赖标定板，过程不需要人工参与，可实现远程控制的在线标定。
[0012](2)通过采用第二点云序列的预设时刻点云与第一点云地图进行点云配准的方法，既可以解决点云重叠区域不够多的问题，有不会带来过高的算力要求。
附图说明
[0013]为了更好地理解本专利技术的上述及其他目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明本专利技术的优选实施方式，对本专利技术的范围没有任何限制作用，图中各个部件并非按比例绘制。
[0014]图1示出了根据本专利技术实施例的激光雷达外参标定方法的流程示意图；
[0015]图2示出了根据本专利技术实施例的激光雷达外参标定方法的根据第一点云序列确定第一点云地图的流程示意图；
[0016]图3示出了根据本专利技术实施例的激光雷达外参标定方法的根据第一地面点云和第二地面点云的法向量夹角、第一预设时刻点云、第二预设时刻点云和第一点云地图确定标定结果的流程示意图。
具体实施方式
[0017]以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开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，而不会背离本公开的范围和精神。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。
[0018]在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明
确的和隐含的定义。
[0019]为了至少部分地解决上述问题以及其他潜在问题中的一个或者多个，本公开的一个实施例提出了一种激光雷达外参标定方法，包括：
[0020]步骤S1，同步第一激光雷达和第二激光雷达的时间，获取第一激光雷达的第一点云序列和第二激光雷达的第二点云序列。
[0021]具体地，通过设置第一激光雷达和第二激光雷达的时间使其同步，并将第一激光雷达和第二激光雷达的相对位置固定的设置在可移动装置上，例如，试验车等。通过移动可移动装置使第一激光雷达和第二激光雷达同时移动并同步获取点云，在一些实施例中，通过设置可移动装置的预设路线和预设时间，使第一激光雷达获取在预设时间内关于预设路线经过环境场的第一点云序列，使第二激光雷达获取在预设时间内关于预设路线经过环境场的第二点云序列，且第一点云序列和第二点云序列中的点云时刻一一对应。本领域技术人员可以理解地，在另外的实施例中，还可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达外参标定方法，其特征在于，包括：同步第一激光雷达和第二激光雷达的时间，获取所述第一激光雷达的第一点云序列和所述第二激光雷达的第二点云序列；采用平面提取算法，对所述第一点云序列的初始时刻点云提取第一地面点云，对所述第二点云序列的初始时刻点云提取第二地面点云；确定所述第一地面点云和所述第二地面点云的法向量夹角；以所述第一点云序列的初始时刻点云的坐标系作为基准坐标系，根据所述第一点云序列确定第一点云地图；分别从所述第一点云序列和所述第二点云序列中选取预设时刻对应的第一预设时刻点云和第二预设时刻点云；根据所述第一地面点云和所述第二地面点云的法向量夹角、所述第一预设时刻点云、所述第二预设时刻点云和所述第一点云地图确定标定结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一点云序列确定第一点云地图的步骤还包括：对所述第一点云序列中的相邻点云进行点云配准，计算相邻点云的变换关系；根据所述相邻点云的坐标变换关系计算并存储每个点云的坐标系相对于所述基准坐标系的变换关系，并将所述第一点云序列变换至所述基准坐标系，得到第一点云地图。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述第一地面点云和所述第二地面点云的法向量夹角、所述第一预设时刻点云、所述第二预设时刻点云和所述第一点云地图确定标定结果的步骤还包括：以所述第一地面点云和所述第二地面点云的法向量夹角为旋转初值，以零为位移初值，旋转和平移初值整体记为T
’
，获取所述第一预设时刻点云与所述基准坐标系的坐标转换关系T1‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张佳伟，姜新明，李冰，
申请(专利权)人：一汽大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：