基于freespace路端4D毫米波雷达实现水平安装角度检测补偿的方法技术

本发明专利技术涉及一种基于freespace路端4D毫米波雷达实现水平安装角度检测补偿的方法，其中，该方法包括以下步骤：4D毫米波雷达输入原始检测目标；采集4D毫米波雷达检测范围内的所有检测目标进行点云滤波；获取感兴趣区域ROI；根据自定义设置的栅格分辨率大小，将感兴趣区域ROI中的每个检测目标根据分辨率大小进行占据栅格的更新处理；将经过点云滤波与可通行区域检测的点云进行在线点云配准处理；判断检测到的4D毫米波雷达的俯仰角是否需要进行补偿，并将判断结果执行相应的处理。本发明专利技术还涉及一种相应的系统、装置、处理器及其存储介质。采用了本发明专利技术的该方法、系统、装置、处理器及其存储介质，解决了路端雷达水平安装角度对齐过程繁琐，操作不易的问题。操作不易的问题。操作不易的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于freespace路端4D毫米波雷达实现水平安装角度检测补偿的方法


[0001]本专利技术涉及智慧交通
，尤其涉及4D毫米波雷达
，具体是指一种基于freespace路端4D毫米波雷达实现水平安装角度检测补偿的方法、系统、装置、处理器及其计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]在智慧交通领域，路端radar对目标的感知精度往往和radar的安装水平角度有密切的联系，在感知系统运行初始化时，需要对radar的水平安装角度进行检测标定并加以角度补偿。
[0003]目前，雷达水平安装角度标定补偿方法大多数都需要依赖其他传感器(比如camera，lidar，角反射器等)进行联合标定，或者需要自身车辆不断检测环境中的固定参考物(比如二维码，护栏，环境中的其他车辆的位置信息等)进行最小二乘拟合直线求解雷达的水平安装角度。这些方法都能对radar的水平安装角度进行标定，但是流程繁琐，操作不便，标定结果受外界干扰的影响较大，往往无法实时在线运行。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种简单易行、方便且无需人工干预的基于freespace路端4D毫米波雷达实现水平安装角度检测补偿的方法、系统、装置、处理器及其计算机可读存储介质。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的基于freespace路端4D毫米波雷达实现水平安装角度检测补偿的方法、系统、装置、处理器及其计算机可读存储介质如下：
[0006]该基于freespace路端4D毫米波雷达实现水平安装角度检测补偿的方法、系统、装置、处理器及其计算机可读存储介质，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：
[0007](1)4D毫米波雷达输入原始检测目标；
[0008](2)采集所述的4D毫米波雷达检测范围内的所有检测目标，并通过提取对应的点云，进行直通滤波处理；
[0009](3)在所述的原始检测目标中划分出检测可通行区域的范围，并获取感兴趣区域ROI；
[0010](4)根据自定义设置的栅格分辨率大小，将所述的感兴趣区域ROI中的每个检测目标所在的位置根据分辨率大小进行占据栅格的更新处理；
[0011](5)将经过点云滤波与可通行区域检测的点云进行在线点云配准处理，以获取当前时刻4D毫米波雷达水平安装角度的检测值；
[0012](6)判断当前时刻检测到的4D毫米波雷达的俯仰角是否需要进行补偿，并将判断结果执行相应的处理。
[0013]较佳地，所述的步骤(2)具体为：
[0014]在路端某处按照正常水平安装4D毫米波雷达,采集所述的4D毫米波雷达检测范围内的所有目标,并从输入的原始检测目标中提取当前检测到的目标所对应的点云，对得到的点云做直通滤波处理，并将100m范围外的点云过滤掉，表示为：
[0015]假设当前为时刻i，经过点云滤波共采集到了n个检测目标，将其记为待配准的点云
[0016]较佳地，所述的步骤(4)具体为：
[0017]根据自定义设置的栅格分辨率大小，将输入的原始检测目标生成为一个m*n大小的栅格地图，并将当前检测范围内的每个检测目标所在的位置x
i
根据分辨率大小投影到栅格地图中，并对落到所述的栅格地图中的检测目标进行概率值叠加，对每个栅格进行归一化概率值统计，从而得到每个栅格的概率统计值p
i
，以此完成对占据栅格的更新。
[0018]较佳地，所述的步骤(5)具体包括以下步骤：
[0019](5.1)将概率统计值不为0的栅格所在点作为可通行区域的边界点X
i
{x0,x1…
x
j
}，假设经过占据栅格更新后有m个点被保留下来，则将这些边界点组合起来作为可通行区域在当前时刻i的输出点云
[0020](5.2)将所述的可通行区域的输出点云作为当前时刻i配准的目标点云将所述的4D毫米波雷达的原始检测目标经过直通滤波处理后得到的点云作为待配准的输入点云
[0021](5.3)通过点云配准算法ICP最近邻迭代算法，反复迭代N次，直到待配准的点云经过变换T
i
(R
i
,t
i
)和目标点云之间的欧氏距离d误差小于预设阈值δ
d
，并将经过最后一次迭代的变换作为点云配准的最终输出T
i最终
(R
i
,t
i
)，从变换T
i最终
(R
i
,t
i
)的旋转部分取出俯仰角pitch的变化量作为当前时刻i水平安装角度检测值的输出，从而完成在线点云配准。
[0022]较佳地，所述的步骤(6)具体包括以下步骤：
[0023](6.1)获取当前时刻所述的4D毫米波雷达的水平安装角度的补偿角度
[0024](6.2)判断补偿角度是否大于预设的补偿阈值δ
pitch
，如果大于，则不进行补偿，否则，进入步骤(6.3)；
[0025](6.3)将当前获取到的补偿角度按照以下方式转换为补偿角度旋转矩阵ΔR
i
：
[0026][0027](6.4)将所述的补偿角度旋转矩阵ΔR
i
按照以下公式作用到所述的原始检测目标的每个检测目标的对应位置x
i
上，并得到经过补偿后的检测目标点x
i
′
：
[0028]x
i
′
＝ΔR
i
*x
i
；
[0029](6.5)将经过水平安装角度补偿后的检测目标再次输入到所述的步骤(1)，并进行重复运行。
[0030]该用于实现上述所述的方法的基于freespace路端4D毫米波雷达的水平安装角度
检测补偿的系统，其主要特点是，所述的系统包括：
[0031]水平安装角度检测模块，用于根据系统输入的原始检测目标数据，在4D毫米波雷达的检测范围内，进行目标点云的直通滤波处理以及可通行区域的检测处理，并基于获取到的待配准点云以及可通行区域点云进行在线点云配准，得到当前时刻4D毫米波雷达水平安装角度的补偿角度；以及
[0032]水平安装角度补偿模块，与所述的水平安装角度检测模块相连接，用于根据系统预设的补偿阈值，将小于所述的补偿阈值的补偿角度进行在线角度补偿处理。
[0033]该基于freespace路端4D毫米波雷达实现水平安装角度检测补偿的装置，其主要特点是，所述的装置包括：
[0034]处理器，被配置成执行计算机可执行指令；
[0035]存储器，存储一个或多个计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被所述处理器执行时，实现上述所述的基于freespace路端4D毫米波雷达实现水平安装角度检测补偿的方法的各个步骤。
[0036]该基于freespace路端4D毫米波雷达实现水平安装角度检测补偿的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于freespace路端4D毫米波雷达实现水平安装角度检测补偿的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：(1)4D毫米波雷达输入原始检测目标；(2)采集所述的4D毫米波雷达检测范围内的所有检测目标，并通过提取对应的点云，进行直通滤波处理；(3)在所述的原始检测目标中划分出检测可通行区域的范围，并获取感兴趣区域ROI；(4)根据自定义设置的栅格分辨率大小，将所述的感兴趣区域ROI中的每个检测目标所在的位置根据分辨率大小进行占据栅格的更新处理；(5)将经过点云滤波与可通行区域检测的点云进行在线点云配准处理，以获取当前时刻4D毫米波雷达水平安装角度的检测值；(6)判断当前时刻检测到的4D毫米波雷达的俯仰角是否需要进行补偿，并将判断结果执行相应的处理。2.根据权利要求1所述的基于freespace路端4D毫米波雷达实现水平安装角度检测补偿的方法，其特征在于，所述的步骤(2)具体为：在路端某处按照正常水平安装4D毫米波雷达,采集所述的4D毫米波雷达检测范围内的所有目标,并从输入的原始检测目标中提取当前检测到的目标所对应的点云，对得到的点云做直通滤波处理，并将100m范围外的点云过滤掉，表示为：假设当前为时刻i，经过点云滤波共采集到了n个检测目标，将其记为待配准的点云3.根据权利要求2所述的基于freespace路端4D毫米波雷达实现水平安装角度检测补偿的方法，其特征在于，所述的步骤(4)具体为：根据自定义设置的栅格分辨率大小，将输入的原始检测目标生成为一个m*n大小的栅格地图，并将当前检测范围内的每个检测目标所在的位置x
i
根据分辨率大小投影到栅格地图中，并对落到所述的栅格地图中的检测目标进行概率值叠加，对每个栅格进行归一化概率值统计，从而得到每个栅格的概率统计值p
i
，以此完成对占据栅格的更新。4.根据权利要求3所述的基于freespace路端4D毫米波雷达实现水平安装角度检测补偿的方法，其特征在于，所述的步骤(5)具体包括以下步骤：(5.1)将概率统计值不为0的栅格所在点作为可通行区域的边界点X
i
{x0,x1…
x
j
}，假设经过占据栅格更新后有m个点被保留下来，则将这些边界点组合起来作为可通行区域在当前时刻i的输出点云(5.2)将所述的可通行区域的输出点云作为当前时刻i配准的目标点云将所述的4D毫米波雷达的原始检测目标经过直通滤波处理后得到的点云作为待配准的输入点云(5.3)通过点云配准算法ICP最近邻迭代算法，反复迭代N次，直到待配准的点云经过变换T
i
(R
i
,t
i
)和目标点云之间的欧氏距离d误差小于预设阈值δ
d
，并将经过最后一次迭代的变换作为点云配准的最终输出T
i最终
(R
i
,t
i...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵映重，陆新飞，薛旦，史颂华，
申请(专利权)人：上海几何伙伴智能驾驶有限公司，
类型：发明
国别省市：