【技术实现步骤摘要】
技术介绍
1、本公开涉及自主车辆传感器校准和验证，特别是安装在车辆上的视场(fov)不重叠的测距传感器(例如，光探测和测距(lidar)传感器)的校准和校准验证。
2、自主驾驶需要对周围环境(包括道路上的其他参与者)进行感知和预测。这有助于减少自主车辆(av)与沿av轨迹的其他参与者和对象之间发生冲突的可能性。av利用各种传感器对周围环境进行感知和预测。
3、例如，测距传感器通过测量到最近表面的深度，从传感器的角度捕捉世界的三维(3d)结构。示例测距传感器包括lidar传感器、无线电探测和测距(radar，下文也称为雷达)传感器、声音导航和测距(sonar，下文也称为声纳)传感器。例如，lidar传感器可以在扫描场景时确定与环境特征的距离，以组装表示环境中反射表面的“点云”。例如，可以通过发射激光脉冲并检测从环境中的对象反射的返回脉冲(如果有的话)，然后根据发射脉冲和接收到反射脉冲之间的时间延迟来确定与对象的距离，从而确定点云中的各个点。因此，例如，可以生成表示环境中反射特征的位置的三维点图。
4、此类测距传感器需要相互校准和同步，以实现高效和准确的使用。然而，将来自多个测距传感器的传感器数据组合在一起在技术上可能具有挑战性。此外，在自主车辆中增加了多个fov不重叠的测距传感器的使用，以便于消除车辆附近的盲点，从而使车辆能够做出更明智和自信的决策。虽然存在校准fov重叠的传感器的校准方法，但这种方法不能用于校准fov不重叠的传感器。
5、本文描述了用于解决上述问题和/或其他问题的
技术实现思路
1、本文描述了用于校准安装在车辆上并且具有非重叠视场(fov)的lidar传感器的方法、系统和计算机程序产品。这些方法可以包括从安装在车辆上的第一lidar传感器收集与校准环境相对应的第一传感器数据，以及从安装在车辆上的第二传感器lidar传感器收集与校准环境相对应的第二传感器数据。方法还可以包括变换第一传感器数据以在全局参考系中生成第一对齐帧，以及变换第二传感器数据以在全局参考系中生成第二对齐帧。第一参考帧与第二参考帧对齐以对第一lidar传感器和第二lidar传感器进行外部校准。
2、实施上述校准方法的系统可以包括但不限于处理器和非暂时性计算机可读存储介质，非暂时性计算机可读存储介质包括编程指令，编程指令被配置为使处理器实施校准传感器的方法。可选地，编程指令可以包含在计算机程序产品中。
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1.一种用于校准安装在车辆上的LiDAR传感器的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，收集所述第一传感器数据或所述第二传感器数据包括：
3.根据权利要求2所述的方法，还包括基于LiDAR传感器的FOV确定所述多个角位置，以使所述LiDAR传感器收集的两个或更多个扫描共享所述校准环境的重叠视图。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，变换所述第一传感器数据以生成所述第一对齐帧或变换所述第二传感器数据以生成所述第二对齐帧包括：在参考扫描与所述LiDAR传感器收集的多个其他扫描中的两个或更多个之间执行跨扫描对齐以生成多个对齐的扫描子集。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括全局对齐所述多个对齐的扫描子集以生成对齐帧。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，全局对齐所述多个对齐的扫描子集包括：在收集多个扫描中的每一个的同时执行姿态图优化以估计多个LiDAR传感器姿态。
7.根据权利要求4所述的方法，其中，执行跨扫描对齐包括使用迭代最近点技术来生成所述参考扫描与所述多个其他扫描中的两个或更多个中的每一个
8.根据权利要求4所述的方法，还包括基于以下至少一项确定所述参考扫描和另一扫描之间的跨扫描对齐是否成功：所述参考扫描和所述另一扫描之间的重叠百分比或最终对齐误差。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述第一参考帧与所述第二参考帧对齐以对所述第一LiDAR传感器和所述第二LiDAR传感器进行外部校准包括：使用迭代最近点技术来生成所述第一参考帧与所述第二参考帧之间的变换。
10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：
11.一种用于校准LiDAR传感器的系统，所述系统包括：
12.根据权利要求11所述的系统，其中，收集所述第一传感器数据或所述第二传感器数据的指令包括以下指令：
13.根据权利要求12所述的系统，还包括附加编程指令，所述附加编程指令被配置为使所述处理器基于LiDAR传感器的FOV确定所述多个角位置，以使所述LiDAR传感器收集的两个或更多个扫描共享所述校准环境的重叠视图。
14.根据权利要求12所述的系统，其中，变换所述第一传感器数据以生成所述第一对齐帧或变换所述第二传感器数据以生成所述第二对齐帧的指令包括在参考扫描与所述LiDAR传感器收集的多个其他扫描中的两个或更多个之间执行跨扫描对齐以生成多个对齐的扫描子集的指令。
15.根据权利要求14所述的系统，还包括附加编程指令，所述附加编程指令被配置为使所述处理器全局对齐所述多个对齐的扫描子集以生成对齐帧。
16.根据权利要求15所述的系统，其中，全局对齐所述多个对齐的扫描子集的指令包括：在收集多个扫描中的每一个的同时执行姿态图优化以估计多个LiDAR传感器姿态的指令。
17.根据权利要求14所述的系统，其中，执行跨扫描对齐的指令包括使用迭代最近点技术来生成所述参考扫描与所述多个其他扫描中的两个或更多个中的每一个之间的变换的指令。
18.根据权利要求14所述的系统，还包括附加编程指令，所述附加编程指令被配置为使所述处理器基于以下至少一项来确定所述参考扫描和另一扫描之间的跨扫描对齐是否成功：所述参考扫描和所述另一扫描之间的重叠百分比或最终对齐误差。
19.根据权利要求11所述的系统，其中，使所述第一参考帧与所述第二参考帧对齐以对所述第一LiDAR传感器和所述第二LiDAR传感器进行外部校准的指令包括使用迭代最近点技术来生成所述第一参考帧与所述第二参考帧之间的变换的指令。
20.一种计算机程序产品，包括存储指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由计算设备执行时将使所述计算设备执行以下操作：
...【技术特征摘要】
1.一种用于校准安装在车辆上的lidar传感器的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，收集所述第一传感器数据或所述第二传感器数据包括：
3.根据权利要求2所述的方法，还包括基于lidar传感器的fov确定所述多个角位置，以使所述lidar传感器收集的两个或更多个扫描共享所述校准环境的重叠视图。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，变换所述第一传感器数据以生成所述第一对齐帧或变换所述第二传感器数据以生成所述第二对齐帧包括：在参考扫描与所述lidar传感器收集的多个其他扫描中的两个或更多个之间执行跨扫描对齐以生成多个对齐的扫描子集。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括全局对齐所述多个对齐的扫描子集以生成对齐帧。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，全局对齐所述多个对齐的扫描子集包括：在收集多个扫描中的每一个的同时执行姿态图优化以估计多个lidar传感器姿态。
7.根据权利要求4所述的方法，其中，执行跨扫描对齐包括使用迭代最近点技术来生成所述参考扫描与所述多个其他扫描中的两个或更多个中的每一个之间的变换。
8.根据权利要求4所述的方法，还包括基于以下至少一项确定所述参考扫描和另一扫描之间的跨扫描对齐是否成功：所述参考扫描和所述另一扫描之间的重叠百分比或最终对齐误差。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述第一参考帧与所述第二参考帧对齐以对所述第一lidar传感器和所述第二lidar传感器进行外部校准包括：使用迭代最近点技术来生成所述第一参考帧与所述第二参考帧之间的变换。
10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：
11.一种用于校准lidar传感器的系统，所述系统包括：
12.根据权利要求11所述的系统，其中，收集所述第一传感器数据或所述第二传感...
【专利技术属性】
技术研发人员：哈特姆·艾莉斯迈尔，迈克尔·肖恩伯格，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：
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