[發明專利]多激光雷達外參標定方法、標定裝置、標定系統和電子設備

在審

• 申請號: 201811235929.7
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN111090084A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 李程輝;蔣坤君;陳遠;胡增新
• 申請（專利權）人: 舜宇光學（浙江）研究院有限公司
• 主分類號: G01S7/497
• 分類號: G01S7/497
• 代理公司: 寧波理文知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 33244
• 代理人: 羅京;孟湘明

一種多激光雷達外參標定方法、標定裝置、標定系統和電子設備，其中，在該多激光雷達外參標定方法中，通過搭建簡單的標定場景對多激光雷達參數進行粗標定；進一步地，將粗標定結果設定為外參初始值，并通過點云配準的方法獲得多激光雷達外參的精標定結果；進而，結合粗標定結果和精標定結果獲得最終的外參標定結果。這樣，提高了標定精度且降低了對于標定場景的要求。

技術領域

本申請涉及機器視覺領域，尤其涉及多激光雷達外參標定方法、標定裝置、標定系統和電子設備。

背景技術

近年來，隨著AI技術的發展和傳感器水平的進步，自動駕駛、移動機器人、等技術已成為研究熱點。這些技術實現的前提是充分感知周圍環境。

以自動駕駛為例，移動平臺上集成了激光雷達、相機、毫米波雷達、超聲波雷達、慣性測量單元和全球定位系統等多種傳感設備(或系統)，用于感知周圍環境信息。在這些傳感設備中，激光雷達扮演了重要的角色，其能夠采集周圍環境的三維點云信息、并且具有探測范圍大和抗干擾性強等特點。

為了增量移動平臺對周圍環境的感知能力，通常會配置多個激光雷達設備。但這也引發了新的問題：由于各激光雷達設備的位置不同，導致各激光雷達設備所采集的環境數據之間會存在一定程度的偏移。因此，在多激光雷達系統投入使用之前，需對各激光雷達設備之間的相對位置關系進行標定(即，需對各激光雷達設備之間的外部參數進行標定)。外參標定的準確性對系統性能具有重要影響。

申請內容

本申請的主要目的在于提供一種多激光雷達外參標定方法、標定裝置、標定系統和電子設備，其包括了粗標定和精標定兩個階段，通過這樣的方式，提高了標定的效率和精度。

本申請的另一目的在于提供一種多激光雷達外參標定方法、標定裝置、標定系統和電子設備，其中，粗標定階段為精標定階段提供外參初始值，以提高精標定的標定精度。換言之，粗標定和精標定之間相互關聯，以提高標定精度和標定效率。

本申請的另一目的在于提供一種多激光雷達外參標定方法、標定裝置、標定系統和電子設備，其中，所述多激光雷達外參標定方法對于標定場景的要求低，僅需要一塊測試標板便能夠搭建標定場景。

本申請的另一目的在于提供一種多激光雷達外參標定方法、標定裝置、標定系統和電子設備，其中，所述外參標定過程可完全自動化地實現，無需人工選取特征點等任何人工操作。

通過下面的描述，本申請的其它優勢和特征將會變得顯而易見，并可以通過權利要求書中特別指出的手段和組合得到實現。

為實現上述至少一目的或優勢，本申請提供一種多激光雷達外參標定方法，其包括：

在第一、第二激光雷達設備與測試標板之間的相對位置關系保持不變時，獲得所述第一激光雷達設備所采集的包含所述測試標板在內的第一場景點云和所述第二激光雷達設備所采集的包含所述測試標板在內的第二場景點云；

基于所述測試標板與所述第一激光雷達設備之間的相對位置關系對所述第一場景點云進行處理，以獲得第一測試標板平面點云和垂直于所述第一測試標板平面點云的第一法向量，其中，所述第一測試標板平面點云表示所述第一場景點云中所述測試標板所界定的區域內的點云；

基于所述測試標板與所述第二激光雷達設備之間的相對位置關系對所述第二場景點云進行處理，以獲得第二測試標板平面點云和垂直于所述第二測試標板平面的第二法向量，其中，所述第二測試標板平面點云表示所述第二場景點云中所述測試標板所界定的區域內的點云；

基于所述第一法向量和所述第二法向量，獲得所述第一激光雷達設備和所述第二激光雷達設備之間的旋轉外參的粗標定結果；

獲得所述第一測試標板平面點云的第一質心和所述第二測試標板平面點云的第二質心，其中，所述第一質心和所述第二質心為一組對應點；