用于路侧感知单元的自动标定的方法和设备技术

本发明专利技术涉及传感器的标定领域。本发明专利技术涉及一种用于路侧感知单元的自动标定的方法，所述路侧感知单元包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器和第二传感器包括至少部分重叠的探测范围，所述方法包括以下步骤：S1：获取由第一传感器对固定道路特征的确定区段的第一探测结果，在所述确定区段中集成有标定参照物；S2：获取由第二传感器对所述固定道路特征的确定区段的第二探测结果；以及，S3：基于第一探测结果和第二探测结果的比较确定第一传感器与第二传感器之间的标定参数。本发明专利技术还涉及一种用于路侧感知单元的自动标定的设备、一种路侧感知单元、一种标定参照物的部署装置和一种计算机程序产品。种计算机程序产品。种计算机程序产品。

【技术实现步骤摘要】
用于路侧感知单元的自动标定的方法和设备


[0001]本专利技术涉及一种用于路侧感知单元的自动标定的方法、一种用于路侧感知单元的自动标定的设备、一种路侧感知单元、一种用于标定参照物的部署装置和一种计算机程序产品。

技术介绍

[0002]随着车联网技术的深入发展，越来越多的路端设备具备环境感知和信息交换的能力。通过布置在路端的多个传感器，可以捕捉实时的交通情况并处理有价值的信息，同时它们也可以向车辆提供非视距交通信息，这极大地提高了交通安全性。
[0003]对于路侧感知单元而言，通常基于多传感器的融合结果来实现更可靠的信息获取，常见的传感器包括摄像头、毫米波雷达和激光雷达。然而，信息输入的可靠性前提是这些传感器之间已相互校准。在实际应用中，在安装不同传感器时遵循初始设定的相对位置关系，然而这种相对位置关系可能会随外界环境而变化。由此，往往需要周期性地对各传感器之间的旋转平移关系进行标定。
[0004]在现有的摄像头和雷达的联合标定策略中，需由测试车辆或人工携标定板定期出现在摄像头和雷达的视野中，并同时由摄像头和雷达采集标定点信息，当标定点足够多时即可解析出摄像头和雷达的位置关系。但是，这种标定方案仍存在诸多不足，特别是，标定板并未固定在道路环境中，而是可能会由于外界干扰发生漂移，这无法确保所有待标定对象具有统一的参照标准。此外，在部署标定板过程中总是需要人工介入，这尤其对于交通流量大的路段而言增加了标定难度并限制了应用场景。
[0005]在这种背景下，期待提供一种用于路侧传感器组的改进的标定方案。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种用于路侧感知单元的自动标定的方法、一种路侧感知单元的自动标定的设备、一种路侧感知单元、一种用于标定参照物的部署装置和一种计算机程序产品，以至少解决现有技术中的部分问题。
[0007]根据本专利技术的第一方面，提供一种用于路侧感知单元的自动标定的方法，所述路侧感知单元包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器和第二传感器包括至少部分重叠的探测范围，所述方法包括以下步骤：
[0008]S1：获取由第一传感器对固定道路特征的确定区段的第一探测结果，在所述确定区段中集成有标定参照物；
[0009]S2：获取由第二传感器对所述固定道路特征的确定区段的第二探测结果；以及
[0010]S3：基于第一探测结果与第二探测结果的比较确定第一传感器与第二传感器之间的标定参数。
[0011]本专利技术尤其包括以下技术构思：通过将标定参照物集成到固定道路特征中，标定参照物不会由于外界环境条件的变化而频繁移位，而且也不需要人工反复携带标定参照物
出现在路侧感知单元的周围环境中，这不仅有利于多传感器探测结果之间的可靠映射，而且极大地节省了人工开销。此外，由于标定参照物直接嵌入固定道路特征，可以将道路特征的已知几何规律(例如已知两条车道标记线彼此平行，马路两侧的灯柱(轮廓住)序列沿直线延伸)作为先验信息，从而在对探测结果进行特征点提取或坐标变换时，可以省去所需标定参照物的数量，简化了现有标定板的制作工艺和相关标定算法。
[0012]可选地，所述方法还包括以下步骤：
[0013]获取关于固定道路特征的确定区段在世界坐标系中的参考位置信息，所述参考位置信息尤其预存储在所述标定参照物中；以及
[0014]基于所述参考位置信息调整第一传感器与第二传感器之间的已经确定的标定参数。
[0015]在此，尤其实现以下技术优点：在完成路侧传感器组的内部同步之后，还可以额外将各传感器的结果统一到真实世界坐标系，从而使路侧感知单元所采集的信息能够适用于更广泛的应用场景。
[0016]可选地，所述步骤S3包括：
[0017]分别从第一探测结果和第二探测结果中提取出由标定参照物限制出的感兴趣区域；
[0018]确定感兴趣区域的角点在第一传感器坐标系中的第一位置坐标以及在第二传感器坐标系中的第二位置坐标；以及
[0019]基于该角点的第一位置坐标和第二位置坐标，计算第一传感器坐标系与第二传感器坐标系之间的旋转平移矩阵。
[0020]在此，尤其实现以下技术优点：由此使联合标定过程无须依赖于目标点的真实世界坐标。
[0021]可选地，所述步骤S3包括：
[0022]分别从第一探测结果和第二探测结果中提取出由标定参照物限制出的感兴趣区域；
[0023]将由第一传感器探测到的感兴趣区域以及由第二传感器探测到的感兴趣区域投影到同一坐标系中；以及
[0024]根据投影结果之间的偏差调整第一传感器坐标系与第二传感器坐标系之间的旋转平移矩阵。
[0025]在此，尤其实现以下技术优点：根据对应点投影之间的重叠度完成最终标定，通过这种方式，不需要改变角度进行多次数据采集，即使在目标点数量较少的情况下也能实现高精度的外参标定，节省了时间开销。
[0026]可选地，所述标定参照物限制出矩形的感兴趣区域，所述矩形的感兴趣区域的两个平行棱边与固定道路特征的纵向延伸方向和/或与固定道路特征序列的延伸方向平行，所述矩形的感兴趣区域的另外两个平行棱边与固定道路特征的纵向延伸方向和/或与固定道路特征序列的延伸方向垂直。
[0027]在此，尤其实现以下技术优点：在形成标定参照物的过程中，充分利用了固定道路特征现有几何轮廓，有效减少标定参照物的部署数量和难度。
[0028]可选地，在矩形的感兴趣区域的至少三个角点处分别布置有至少一个标定参照
物。
[0029]在此，由于遵循道路特征的形状或分布规律，因此不需要标注完整的四个角点就可以拟合出大致的四边形区域，有效减少标定参照物的部署数量。
[0030]可选地，标定参照物包括由平面标识符和/或立体标识符构成的阵列，所述平面标识符包括ArUco码、QR码、条形码、符号、字符或数字，所述立体标识符包括角反射器。
[0031]在此，尤其实现以下技术优点：通过以阵列形式布置标定参照物，可以通过机器视觉算法直接重构出感兴趣区域在传感器空间中的信息，因此使标定过程不依赖于目标点的真实世界坐标，而且也无需使标定参照物预存储关于道路特征的信息，简化了标定参照物的复杂程度。
[0032]可选地，所述平面标识符印刷和/或粘贴在车道标记线中并且所述平面标识符的轮廓适配于车道标记线的确定区段的形状。
[0033]在此，尤其实现以下技术优点：由此使标定参照物较长时间地存在于道路环境中并且不易受到外部因素影响。此外，轮廓适配的施加方式使得不会对原有道路环境的外观造成显著影响。
[0034]可选地，所述平面标识符预存储有数字序号信息。
[0035]在此，尤其实现以下技术优点：相比于复杂编码图案，仅编码数字信息可以简化编码内容和施加难度。此外，对于机器视觉算法而言，通过数字序号信息限定了各角点的捕捉顺序，有利于后续的形状拟合。
[0036]可选地，所述第一传感器和/或第二传感器包括图像传感器，在所述步骤S3中：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于路侧感知单元(1)的自动标定的方法，所述路侧感知单元(1)包括第一传感器(20)和第二传感器(30)，所述第一传感器(20)和第二传感器(30)包括至少部分重叠的探测范围，所述方法包括以下步骤：S1：获取由第一传感器(20)对固定道路特征(201)的确定区段的第一探测结果，在所述确定区段中集成有标定参照物(A，B，C，D)；S2：获取由第二传感器(30)对所述固定道路特征(201)的确定区段的第二探测结果；以及S3：基于第一探测结果和第二探测结果的比较确定第一传感器(20)与第二传感器(30)之间的标定参数。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：获取关于所述固定道路特征(201)的确定区段在世界坐标系中的参考位置信息，所述参考位置信息尤其预存储在所述标定参照物(A，B，C，D)中；以及基于所述参考位置信息调整第一传感器(20)与第二传感器(30)之间的已经确定的标定参数。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述步骤S3包括：分别从第一探测结果和第二探测结果中提取出由标定参照物(A，B，C，D)限制出的感兴趣区域(200)；确定感兴趣区域(200)的角点在第一传感器坐标系中的第一位置坐标以及在第二传感器坐标系中的第二位置坐标；以及基于所述角点的第一位置坐标和第二位置坐标，计算第一传感器坐标系与第二传感器坐标系之间的旋转平移矩阵。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述步骤S3包括：分别从第一探测结果和第二探测结果中提取出由标定参照物(A，B，C，D)限制出的感兴趣区域(200)；将由第一传感器(20)探测到的感兴趣区域(200)以及由第二传感器(30)探测到的感兴趣区域(200)投影到同一坐标系中；以及根据投影结果之间的偏差调整第一传感器坐标系与第二传感器坐标系之间的旋转平移矩阵。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，由标定参照物(A，B，C，D)限制出的感兴趣区域(200)所在平面与道路平面共面或平行。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述标定参照物(A，B，C，D)限制出矩形的感兴趣区域(200)，所述矩形的感兴趣区域(200)的两个平行棱边与固定道路特征(201)的纵向延伸方向和/或与固定道路特征序列的延伸方向平行，所述矩形的感兴趣区域(200)的另外两个平行棱边与固定道路特征(201)的纵向延伸方向和/或与固定道路特征序列的延伸方...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁津垚，李昕润，M，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：