[發(fā)明專利]一種基于單線激光雷達檢測工程車車身偏移的裝置及方法

在審

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• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112082484A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設計）人: 鄒斌;占啟航;李文博;汪洋浪;張文聰;邱祥瑞;張聰;唐陸奇;王科未;盧熾華;袁守利;王海雄
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學;武漢新能源汽車工業(yè)技術研究院有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡琳萍;汪瑋華

1.一種基于單線激光雷達檢測工程車車身偏移的裝置，其特征在于，包括單線激光雷達和工控機，所述單線激光雷達與所述工控機通過網(wǎng)線相連，單線激光雷達以一定俯仰角安裝在工程車頂部。

2.根據(jù)上述權利要求1所述的一種基于單線激光雷達檢測工程車車身偏移的裝置，其特征在于，所述俯仰角選取范圍為5°～15°之間。

3.一種基于單線激光雷達檢測工程車車身偏移的方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1)設備安裝與通信：單線激光雷達以一定角度傾斜著安裝在工程車的頂部，并且以工程車車身方向為激光雷達坐標系x軸正方向，在工控機設置好IP地址后，通過網(wǎng)線與單線激光雷達通信，打開可視化界面確保能夠接收到激光雷達消息；

S2)單線激光雷達標定：將激光雷達坐標系轉換到工程車車體的坐標系下，以便檢測工程車車身的角度信息。激光雷達掃描角度為0時工程車的指向為工程車坐標系X軸的方向，Z軸方向為指向工程車上方的方向，XYZ軸的構成右手坐標系，將單線激光雷達的掃描點投影到坐標面和坐標軸，從而得到投影點在工程車坐標系下的坐標，實現(xiàn)坐標系的轉換完成標定；

S3)感興趣區(qū)域的選取：標定之后，激光雷達坐標系轉換到工程車坐標系下，基于PCL庫，通過設定x，y的閾值，選擇打在工程車車身上點作為特征點，并保存到容器中為后續(xù)擬合做準備；

S4)最小二乘法擬合擬合特征點：根據(jù)選定的特征點基于最小二乘法求出點集的函數(shù)y＝f(x)，假設方程為：y＝kx+b，已知特征點點集(x1,x2)…(xi,yi),根據(jù)函數(shù)求點到直線的誤差平方和，具體公式：

根據(jù)極值原理，分別對k,b求導，解k，b的值使得誤差最小，經(jīng)過上述步驟，將特征點擬合，并且可以求得直線的斜率，從而判斷工程車車身在工程車坐標系下是否存在偏移。