[發明專利]激光雷達的標定方法、裝置、存儲介質及自移動設備

有效

• 申請號: 202010107927.0
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111427026B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 胡小波;喻佳瀾
• 申請（專利權）人: 深圳市鐳神智能系統有限公司
• 主分類號: G01S7/497
• 分類號: G01S7/497
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆;潘登

1.一種激光雷達的標定方法，所述激光雷達固定在自移動設備上；其特征在于，包括：

從目標點云數據中確定與自移動設備平行的特征物點云數據，以及地面點云數據；其中，所述目標點云數據是通過激光雷達獲取到的；

根據所述特征物點云數據確定激光雷達與自移動設備坐標系的航向角；以及根據地面點云數據，確定激光雷達相對于自移動設備坐標系的翻滾角和俯仰角；

獲取激光雷達與自移動設備坐標系的平移向量；

根據所述航向角、翻滾角、俯仰角和平移向量對所述激光雷達與自移動設備進行標定；

其中，所述根據地面點云數據，確定激光雷達相對于自移動設備坐標系的翻滾角和俯仰角，包括：

將所述地面點云數據投影到預設標準高度的水平面，得到投影結果；

根據所述地面點云數據與所述投影結果，確定激光雷達相對于自移動設備坐標系的翻滾角和俯仰角；

其中，所述根據所述特征物點云數據確定激光雷達與自移動設備坐標系的航向角，包括：

將所述特 征物點云數據擬合成XOY平面的目標直線；所述XOY平面為平行于地面的平面；

根據所述目標直線在XOY平面上的斜率，確定所述激光雷達與自移動設備坐標系的航向角；

其中，所述根據所述目標直線在XOY平面上的斜率，確定所述激光雷達與自移動設備坐標系的航向角，包括采用如下公式計算：

其中，Yaw為航向角，N為點云幀數，a_i為不同幀擬合直線的斜率。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述地面點云數據與所述投影結果，確定激光雷達相對于自移動設備坐標系的翻滾角和俯仰角，包括：

根據所述地面點云數據與所述投影結果，采用正態分布變換算法，確定激光雷達相對于自移動設備坐標系的翻滾角和俯仰角。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

從有序的點云數據中提取至少兩幀點云數據；

根據所述至少兩幀點云數據中，確定與特征物的距離在預設范圍內以及包括地面的點云數據作為目標點云數據。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在根據所述航向角、翻滾角、俯仰角和平移向量對所述激光雷達與自移動設備進行標定之后，所述方法還包括：

在模擬環境中獲取激光雷達的測試點云數據，其中，所述激光雷達設置于自移動設備上；

根據模擬環境中模擬特征物和模擬地面，與所述測試點云數據中的模擬特征物點云數據和模擬地面點云數據，對標定結果進行驗證。

5.一種激光雷達的標定裝置，其特征在于，包括：

特征物點云數據確定模塊，用于從目標點云數據中確定與自移動設備平行的特征物點云數據，以及地面點云數據；其中，所述目標點云數據是通過激光雷達獲取到的；

角度確定模塊，用于根據所述特征物點云數據確定激光雷達與自移動設備坐標系的航向角；以及根據地面點云數據，確定激光雷達相對于自移動設備坐標系的翻滾角和俯仰角；

平移向量確定模塊，用于獲取激光雷達與自移動設備坐標系的平移向量；

標定模塊，用于根據所述航向角、翻滾角、俯仰角和平移向量對所述激光雷達與自移動設備進行標定；

其中，所述角度確定模塊，包括：

投影結果獲取單元，用于將所述地面點云數據投影到預設標準高度的水平面，得到投影結果；

角度確定單元，用于根據所述地面點云數據與所述投影結果，確定激光雷達相對于自移動設備坐標系的翻滾角和俯仰角；

其中，所述角度確定模塊，還包括：

目標直線擬合單元，將所述特 征物點云數據擬合成XOY平面的目標直線；

航向角確定單元，用于根據所述目標直線在XOY平面上的斜率，確定所述激光雷達與自移動設備坐標系的航向角；

其中，所述航向角確定單元，具體用于采用如下公式計算所述激光雷達與自移動設備坐標系的航向角：

其中，Yaw為航向角，N為點云幀數，a_i為不同幀擬合直線的斜率。