本发明专利技术涉及一种激光雷达的外参校准方法及装置，方法包括：获取方向盘转角为0度时的激光雷达的外参，作为基准外参；获取方向盘转向角为0度时的基准点云；获取各预设角度时的样本点云；计算每个预设角度对应的转换矩阵；根据各预设角度和各预设角度对应的转换矩阵拟合方向盘转向角的角度与角度对应的转换矩阵之间的映射关系；获取方向盘转向角的实时角度，根据映射关系计算实时角度对应的转换矩阵；根据实时角度对应的转换矩阵对基准外参进行校准，得到实时角度时的外参。本发明专利技术的激光雷达的外参校准方法及装置，通过方向盘转向角的实时角度对应的转换矩阵对基准外参进行校准，可得到精确的实时角度下的外参，从而提高激光雷达的感知精度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能驾驶领域，更具体地涉及一种激光雷达的外参校准方法及装置。
技术介绍
1、激光雷达是以发射激光束来探测目标的位置等特征量的雷达系统。由于其精度高、受环境影响小，即使在夜间或者光照条件不良的场景下也能正常工作，因此其被广泛安装在车辆上，用于环境感知，以实现智能驾驶。
2、由于激光雷达产生的点云数据是基于自身坐标系的，在实际应用时，需要将激光雷达的点云数据转换到统一的车身坐标系下，因此需要对激光雷达的外参进行标定，外参主要包括从激光雷达坐标系转换到车身坐标系之间的旋转参数和平移参数。现有技术中，通常假设车辆为刚体，然后在方向盘转角处于回正状态(即方向盘转角为0度)时，通过特定场景特征，标定得到激光雷达的外参。
3、但是，实际的车辆并不是刚体，当驾驶员转动方向盘时，车辆的姿态将产生变化，使得激光雷达的位置也会产生变化，因此不同的方向盘转角下，激光雷达的外参也是会变化的，若直接将方向盘转角为0度时标定的外参作为任意方向盘转角下的外参，会产生较大的误差，降低激光雷达的感知精度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种激光雷达的外参校准方法，通过对方向盘转角为0度时的外参进行校准，得到任意方向盘转角下的精确的外参，以减小误差，提高激光雷达的感知精度。
2、基于上述目的，本专利技术一方面提供一种激光雷达的外参校准方法，所述激光雷达安装在车辆上，所述方法包括：
3、获取方向盘转角为0度时的激光雷达的外参，作为基准外参；
4、获取方向盘转向角为0度时的激光雷达的点云，作为基准点云；
5、获取方向盘转向角为多个不同的预设角度时的激光雷达的点云，作为方向盘转向角为各预设角度时的样本点云；
6、针对每个预设角度，计算用于将方向盘转向角为该预设角度时的样本点云转换至基准点云的转换矩阵，作为该预设角度对应的转换矩阵；
7、根据各预设角度和各预设角度对应的转换矩阵拟合方向盘转向角的角度与角度对应的转换矩阵之间的映射关系；
8、获取方向盘转向角的实时角度，根据方向盘转向角的角度与角度对应的转换矩阵之间的映射关系计算实时角度对应的转换矩阵；
9、根据所述实时角度对应的转换矩阵对所述基准外参进行校准，得到方向盘转向角为实时角度时的外参。
10、进一步地，所述激光雷达包括多个激光器，各激光器与点云的各个点一一对应；
11、针对每个预设角度，计算用于将方向盘转向角为该预设角度时的样本点云转换至基准点云的转换矩阵，作为该预设角度对应的转换矩阵，具体包括：
12、从所述基准点云中提取满足预设要求的点云，作为基准特征点云；
13、针对每个预设角度，从方向盘转向角为该预设角度时的样本点云中提取样本特征点云，其中所述样本特征点云与所述基准特征点云对应于激光雷达的相同激光器；
14、计算用于将方向盘转向角为该预设角度时的样本特征点云转换至基准特征点云的转换矩阵，作为该预设角度对应的转换矩阵。
15、进一步地，转换矩阵包括12个参数；
16、根据各预设角度和各预设角度对应的转换矩阵拟合方向盘转向角的角度与角度对应的转换矩阵之间的映射关系，具体包括：
17、针对所述转换矩阵的每一个参数，根据各预设角度对应的转换矩阵的该参数的值拟合方向盘转向角的角度与转换矩阵的该参数的映射关系。
18、进一步地，根据方向盘转向角的角度与角度对应的转换矩阵之间的映射关系计算实时角度对应的转换矩阵，具体包括：
19、将所述实时角度分别代入角度与转换矩阵的各参数的映射关系中，得到所述实时角度对应的转换矩阵的各参数的值，以得到所述实时角度对应的转换矩阵。
20、进一步地，根据所述实时角度对应的转换矩阵对所述基准外参进行校准，得到方向盘转向角为实时角度时的外参，具体包括：
21、将所述实时角度对应的转换矩阵乘以所述基准外参，以得到方向盘转向角为实时角度时的外参。
22、本专利技术另一方面提供一种激光雷达的外参校准装置，所述激光雷达安装在车辆上，所述装置包括：
23、第一获取模块，用于获取方向盘转角为0度时的激光雷达的外参，作为基准外参；
24、第二获取模块，用于获取方向盘转向角为0度时的激光雷达的点云，作为基准点云；
25、第三获取模块，用于获取方向盘转向角为多个不同的预设角度时的激光雷达的点云，作为方向盘转向角为各预设角度时的样本点云；
26、计算模块，用于针对每个预设角度，计算用于将方向盘转向角为该预设角度时的样本点云转换至基准点云的转换矩阵，作为该预设角度对应的转换矩阵；
27、拟合模块，用于根据各预设角度和各预设角度对应的转换矩阵拟合方向盘转向角的角度与角度对应的转换矩阵之间的映射关系；
28、第四获取模块，用于获取方向盘转向角的实时角度，根据方向盘转向角的角度与角度对应的转换矩阵之间的映射关系计算实时角度对应的转换矩阵；
29、校准模块，用于根据所述实时角度对应的转换矩阵对所述基准外参进行校准，得到方向盘转向角为实时角度时的外参。
30、进一步地，所述激光雷达包括多个激光器，各激光器与点云的各个点一一对应；
31、针对每个预设角度，计算用于将方向盘转向角为该预设角度时的样本点云转换至基准点云的转换矩阵，作为该预设角度对应的转换矩阵，具体包括：
32、从所述基准点云中提取满足预设要求的点云，作为基准特征点云；
33、针对每个预设角度，从方向盘转向角为该预设角度时的样本点云中提取样本特征点云，其中所述样本特征点云与所述基准特征点云对应于激光雷达的相同激光器；
34、计算用于将方向盘转向角为该预设角度时的样本特征点云转换至基准特征点云的转换矩阵，作为该预设角度对应的转换矩阵。
35、进一步地，转换矩阵包括12个参数；
36、根据各预设角度和各预设角度对应的转换矩阵拟合方向盘转向角的角度与角度对应的转换矩阵之间的映射关系，具体包括：
37、针对所述转换矩阵的每一个参数，根据各预设角度对应的转换矩阵的该参数的值拟合方向盘转向角的角度与转换矩阵的该参数的映射关系。
38、进一步地，根据方向盘转向角的角度与角度对应的转换矩阵之间的映射关系计算实时角度对应的转换矩阵，具体包括：
39、将所述实时角度分别代入角度与转换矩阵的各参数的映射关系中，得到所述实时角度对应的转换矩阵的各参数的值，以得到所述实时角度对应的转换矩阵。
40、进一步地，根据所述实时角度对应的转换矩阵对所述基准外参进行校准，得到方向盘转向角为实时角度时的外参，具体包括：
41、将所述实时角度对应的转换矩阵乘以所述基准外参，以得到方向盘转向角为实时角度时的外参。
42、本专利技术的激光雷达的外参校准方法及装置，通过方向盘转向本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种激光雷达的外参校准方法，其特征在于，所述激光雷达安装在车辆上，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的激光雷达的外参校准方法，其特征在于，所述激光雷达包括多个激光器，各激光器与点云的各个点一一对应；
3.根据权利要求1所述的激光雷达的外参校准方法，其特征在于，转换矩阵包括12个参数；
4.根据权利要求3所述的激光雷达的外参校准方法，其特征在于，根据方向盘转向角的角度与角度对应的转换矩阵之间的映射关系计算实时角度对应的转换矩阵，具体包括：
5.根据权利要求1所述的激光雷达的外参校准方法，其特征在于，根据所述实时角度对应的转换矩阵对所述基准外参进行校准，得到方向盘转向角为实时角度时的外参，具体包括：
6.一种激光雷达的外参校准装置，其特征在于，所述激光雷达安装在车辆上，所述装置包括：
7.根据权利要求6所述的激光雷达的外参校准装置，其特征在于，所述激光雷达包括多个激光器，各激光器与点云的各个点一一对应；
8.根据权利要求6所述的激光雷达的外参校准装置，其特征在于，转换矩阵包括12个参数；>
9.根据权利要求8所述的激光雷达的外参校准装置，其特征在于，根据方向盘转向角的角度与角度对应的转换矩阵之间的映射关系计算实时角度对应的转换矩阵，具体包括：
10.根据权利要求6所述的激光雷达的外参校准装置，其特征在于，根据所述实时角度对应的转换矩阵对所述基准外参进行校准，得到方向盘转向角为实时角度时的外参，具体包括：
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【技术特征摘要】
1.一种激光雷达的外参校准方法，其特征在于，所述激光雷达安装在车辆上，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的激光雷达的外参校准方法，其特征在于，所述激光雷达包括多个激光器，各激光器与点云的各个点一一对应；
3.根据权利要求1所述的激光雷达的外参校准方法，其特征在于，转换矩阵包括12个参数；
4.根据权利要求3所述的激光雷达的外参校准方法，其特征在于，根据方向盘转向角的角度与角度对应的转换矩阵之间的映射关系计算实时角度对应的转换矩阵，具体包括：
5.根据权利要求1所述的激光雷达的外参校准方法，其特征在于，根据所述实时角度对应的转换矩阵对所述基准外参进行校准，得到方向盘转向角为实时角度时的外参，具体包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘诗萌，王栋杰，张将红，于飞，
申请(专利权)人：华域汽车系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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