激光雷达标定方法、装置和设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供的一种激光雷达标定方法、装置和设备，通过确定N个参考目标物在车体坐标系下分别对应的第一中心点坐标，以及，第二中心点坐标，第一中心点坐标为N个参考目标物沿Y轴呈直线摆放时，各个参考目标物的中心点坐标，第二中心点坐标为N个参考目标物沿X轴呈直线摆放时，各个参考目标物的中心点坐标，N个参考目标物的摆放高度相同，N大于等于3，根据各个参考目标物的第一中心点坐标确定俯仰角和偏航角，根据各个参考目标物的第二中心点坐标确定翻滚角，该方法通过自动识别按照预设方式摆放的参考目标物，实现激光雷达的外参标定，无需通过人工标定，提升了标定速度及准确率。提升了标定速度及准确率。提升了标定速度及准确率。

【技术实现步骤摘要】
激光雷达标定方法、装置和设备


[0001]本专利技术涉及车辆
，尤其涉及一种激光雷达标定方法、装置和设备。

技术介绍

[0002]在当前自动驾驶领域，特别是高级别自动驾驶，大部分系统都采用了激光雷达作为常用的传感器信号的输入。
[0003]当完成将激光雷达设备安装在车辆上后，需要对传感器的外参进行标定，也就是确定激光雷达自身坐标系与车体坐标系的关系，使得获取的激光雷达数据可以从激光雷达转换到车体坐标系中。传统的标定方法为：在激光雷达前方摆放参考物，通过上位机显示参考物的点云图像，通过标定工程师手动不断的修正标定参数，使得参考物和对应的坐标轴相平行，从而完成标定过程。
[0004]上述激光雷达的标定方法需要标定工程师有一定的经验，且通过人工对标定参数不断修正的过程需要耗费大量的时间，存在标定准确性和效率较低的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种激光雷达标定方法、装置和设备，用以解决现有技术中存在的标定准确性和效率较低的问题。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种激光雷达标定方法，所述方法应用于激光雷达标定设备，所述方法包括：
[0007]确定N个参考目标物在车体坐标系下分别对应的第一中心点坐标，以及，第二中心点坐标；所述第一中心点坐标为N个参考目标物沿Y轴呈直线摆放时，各个参考目标物的中心点坐标；所述第二中心点坐标为N个参考目标物沿X轴呈直线摆放时，各个参考目标物的中心点坐标；所述N个参考目标物的摆放高度相同；所述N大于等于3；
[0008]根据各个参考目标物的第一中心点坐标确定俯仰角和偏航角，根据各个参考目标物的第二中心点坐标确定翻滚角；所述Y轴为车辆前进方向；所述Z轴为与地面垂直向上的方向；所述X轴为车辆向前行驶时车辆右侧对应的方向。
[0009]可选的，所述参考目标物为三角反射锥；
[0010]所述N个参考目标物沿X轴或Y轴呈直线摆放时，各相邻参考目标物之间的间隔均不相同；所述方法还包括：
[0011]根据待标定车辆的标定精度需求和/或所述待标定车辆的类别，确定参考目标物的数量，以及所述N个参考目标物中各个参考目标物之间的间隔。
[0012]可选的，所述方法还包括：
[0013]接收用户输入的激光雷达的安装信息；
[0014]相应的，所述确定N个参考目标物在车体坐标系下分别对应的第一中心点坐标，包括：
[0015]根据所述激光雷达的安装信息，确定各个参考目标物在所述车体坐标系下分别对
应的多个轮廓点坐标；所述安装信息用于表示激光雷达在所述车体坐标系下的安装位置信息；
[0016]根据所述多个轮廓点坐标确定各个参考目标物在所述车体坐标系下的第一中心点坐标。
[0017]可选的，根据所述激光雷达的安装信息，确定各个参考目标物在所述车体坐标系下分别对应的多个轮廓点坐标，包括：
[0018]接收激光雷达发送的点云数据，根据所述激光雷达的安装信息，将所述点云数据转换为在所述车体坐标系下的点云数据；
[0019]从转换后的点云数据中确定感兴趣的点云数据；
[0020]对所述感兴趣的点云数据进行聚类操作，以将满足预设条件的点云数据确定为同一参考目标物，并确定每一参考目标物对应的多个轮廓点坐标。
[0021]可选的，所述方法还包括：
[0022]接收用户输入的各个参考目标物的实际摆放信息；
[0023]相应的，从转换后的点云数据中确定感兴趣的点云数据，包括：
[0024]根据每一参考目标物的实际摆放信息，确定所述N个参考目标物在所述实际摆放信息对应的摆放方式下对应的数据处理范围；
[0025]从获取的点云数据中去除所述数据处理范围以外的点云数据，以得到感兴趣的点云数据。
[0026]可选的，所述对感兴趣的点云数据进行聚类操作，包括：
[0027]对所述感兴趣的点云数据进行二值化处理，得到二值化栅格图像；有点云数据的栅格对应的数值为1；无点云数据的栅格对应的数据为0；每一栅格包括至少一个像素；
[0028]基于连通区域标记算法将所述二值化栅格图像中有点云数据的多个栅格对应的像素分别确定为多个参考目标物。
[0029]可选的，所述N为3；一组参考目标物包含两个参考目标物；根据各个参考目标物的第一中心点坐标确定俯仰角，包括：
[0030]确定两组或三组参考目标物分别对应的高度差，以及，纵向距离差；
[0031]根据各组参考目标物分别对应的高度差和纵向距离差，确定多个初始俯仰角，并根据多个初始俯仰角确定所述俯仰角；所述纵向距离差表示在Y轴方向的距离差；和/或，
[0032]根据各个参考目标物的第一中心点坐标确定偏航角，包括：
[0033]确定两组或三组参考目标物分别对应的横向距离差，以及，纵向距离差；
[0034]根据各组参考目标物分别对应的横向距离差和纵向距离差，确定多个初始偏航角，并根据多个初始偏航角确定所述偏航角；和/或，
[0035]根据各个参考目标物的第二中心点坐标确定翻滚角，包括：
[0036]确定两组或三组参考目标物分别对应的高度差，以及，横向距离差；
[0037]根据各组参考目标物分别对应的高度差和横向距离差，确定多个初始翻滚角，并根据多个初始翻滚角确定所述翻滚角。
[0038]可选的，根据各组参考目标物分别对应的高度差和纵向距离差，确定多个初始俯仰角，包括：
[0039]针对一组参考目标物，计算对应的高度差与纵向距离差的第一商值；
[0040]获取所述第一商值对应的第一反正切结果，所述第一反正切结果为所述初始俯仰角；和/或，
[0041]根据各组参考目标物分别对应的横向距离差和纵向距离差，确定多个初始偏航角，包括：
[0042]针对一组参考目标物，计算对应的横向距离差与纵向距离差的第二商值；
[0043]获取所述第二商值对应的第二反正切结果，所述第二反正切结果为所述初始偏航角；和/或，
[0044]根据各组参考目标物分别对应的高度差和横向距离差，确定多个初始翻滚角，包括：
[0045]针对一组参考目标物，计算对应的高度差与横向距离差的第三商值；
[0046]获取所述第三商值对应的第三反正切结果，所述第三反正切结果为所述初始翻滚角。
[0047]第二方面，本专利技术提供一种激光雷达标定装置，所述装置用于激光雷达标定设备，所述装置包括：
[0048]第一确定模块，用于确定N个参考目标物在车体坐标系下分别对应的第一中心点坐标，以及，第二中心点坐标；所述第一中心点坐标为N个参考目标物沿Y轴呈直线摆放时，各个参考目标物的中心点坐标；所述第二中心点坐标为N个参考目标物沿X轴呈直线摆放时，各个参考目标物的中心点坐标；所述N个参考目标物的摆放高度相同；所述N大于等于3；
[0049]第二确定模块，用于根据各个参考目标物体的第一中心点坐标确定俯仰角和偏航角，根据各个参考目标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达标定方法，其特征在于，所述方法应用于激光雷达标定设备，所述方法包括：确定N个参考目标物在车体坐标系下分别对应的第一中心点坐标，以及，第二中心点坐标；所述第一中心点坐标为N个参考目标物沿Y轴呈直线摆放时，各个参考目标物的中心点坐标；所述第二中心点坐标为N个参考目标物沿X轴呈直线摆放时，各个参考目标物的中心点坐标；所述N个参考目标物的摆放高度相同；其中，N大于等于3；根据各个参考目标物的第一中心点坐标确定俯仰角和偏航角，根据各个参考目标物的第二中心点坐标确定翻滚角；所述Y轴为车辆前进方向；Z轴为与地面垂直向上的方向；所述X轴为车辆向前行驶时车辆右侧对应的方向。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考目标物为三角反射锥；所述N个参考目标物沿X轴或Y轴呈直线摆放时，各相邻参考目标物之间的间隔均不相同；所述方法还包括：根据待标定车辆的标定精度需求和/或所述待标定车辆的类别，确定参考目标物的数量，以及所述N个参考目标物中各个参考目标物之间的间隔。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：接收用户输入的激光雷达的安装信息；相应的，所述确定N个参考目标物在车体坐标系下分别对应的第一中心点坐标，包括：根据所述激光雷达的安装信息，确定各个参考目标物在所述车体坐标系下分别对应的多个轮廓点坐标；所述安装信息用于表示激光雷达在所述车体坐标系下的安装位置信息；根据所述多个轮廓点坐标确定各个参考目标物在所述车体坐标系下的第一中心点坐标。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述激光雷达的安装信息，确定各个参考目标物在所述车体坐标系下分别对应的多个轮廓点坐标，包括：接收激光雷达发送的点云数据，根据所述激光雷达的安装信息，将所述点云数据转换为在所述车体坐标系下的点云数据；从转换后的点云数据中确定感兴趣的点云数据；对所述感兴趣的点云数据进行聚类操作，以将满足预设条件的点云数据确定为同一参考目标物，并确定每一参考目标物对应的多个轮廓点坐标。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：接收用户输入的各个参考目标物的实际摆放信息；相应的，从转换后的点云数据中确定感兴趣的点云数据，包括：根据每一参考目标物的实际摆放信息，确定所述N个参考目标物在所述实际摆放信息对应的摆放方式下对应的数据处理范围；从获取的点云数据中去除所述数据处理范围以外的点云数据，以得到感兴趣的点云数据。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对感兴趣的点云数据进行聚类操作，包括：对感兴趣的点云数据进行二值化处理，得到二值化栅格图像；有点云数据的栅格对应的数值为1；无点云数据的栅格对应的数据为0；每一栅格包括至少一个像素；基于连通区域标记算法将所述二值化栅格图像中有点云数据的多个栅格对应的像素
分别确定为多个参考目标物。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥雨，丛炜，袁立栋，
申请(专利权)人：国汽智控北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：