[發(fā)明專利]激光雷達(dá)與車輛之間的外參標(biāo)定方法、裝置和電子設(shè)備

在審

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• 申請日: 2021-12-09
• 公開（公告）號: CN114488093A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張孫培;張炳剛;韓志華
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州摯途科技有限公司
• 主分類號: G01S7/497
• 分類號: G01S7/497;G01S17/931
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 舒淼

本發(fā)明提供了一種激光雷達(dá)與車輛之間的外參標(biāo)定方法、裝置和電子設(shè)備，在獲取到激光雷達(dá)掃描標(biāo)定板得到的點云后，根據(jù)底板對應(yīng)的第一反射點，指定側(cè)面對應(yīng)的第二反射點，確定頂面中心點坐標(biāo)、每個側(cè)面分別對應(yīng)的側(cè)面中心點坐標(biāo)和底面擬合平面；確定頂面擬合平面和每個側(cè)面擬合平面，結(jié)合底面擬合平面，確定標(biāo)定板的多個頂點在激光雷達(dá)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值，根據(jù)該坐標(biāo)值以及預(yù)先獲取到的多個頂點在車輛坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值，標(biāo)定激光雷達(dá)與車輛之間的外參。該方式通過在標(biāo)定板的底板和指定側(cè)面設(shè)置反光材料，可以實現(xiàn)激光雷達(dá)的完全自動化標(biāo)定，從而提高標(biāo)定效率，并且，通過擬合平面確定多個頂點在激光雷達(dá)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值的方式，可以提高標(biāo)定精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動駕駛技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種激光雷達(dá)與車輛之間的外參標(biāo)定方法、裝置和電子設(shè)備。

背景技術(shù)

自動駕駛車輛對周圍環(huán)境的感知需要通過激光雷達(dá)等各種傳感器實現(xiàn)，激光雷達(dá)坐標(biāo)系與車體坐標(biāo)系之間的旋轉(zhuǎn)平移等相對位置，需要通過外參標(biāo)定方式獲取。相關(guān)技術(shù)的一種外參標(biāo)定方式中，可以先采用測量的方法得到激光雷達(dá)的平移量，再采用垂直的墻角調(diào)整激光雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)，該方式需要人工調(diào)整，標(biāo)定效率較低，不適合批量生產(chǎn)，且標(biāo)定精度難以量化驗證；在另一種外參標(biāo)定方式中，還可以采用圓形平面標(biāo)定板，先擬合在激光雷達(dá)坐標(biāo)系下的圓心坐標(biāo)，再計算與車體坐標(biāo)系圓心坐標(biāo)的線性變換關(guān)系的方式標(biāo)定激光雷達(dá)的外參，該方式中，由于激光點云是稀疏的，且當(dāng)前激光雷達(dá)一般會有3cm的測距誤差，所以圓盤邊緣點并不是真的分布在一個標(biāo)準(zhǔn)的圓上，而大量的圓盤中心點對于擬合圓心不起作用，最終在擬合圓心的時候會產(chǎn)生較大誤差，導(dǎo)致標(biāo)定誤差較大，標(biāo)定精度較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種激光雷達(dá)與車輛之間的外參標(biāo)定方法、裝置和電子設(shè)備，以提高標(biāo)定效率和標(biāo)定精度。

本發(fā)明提供的一種激光雷達(dá)與車輛之間的外參標(biāo)定方法，激光雷達(dá)設(shè)置在車輛上；方法包括：獲取激光雷達(dá)掃描預(yù)設(shè)的標(biāo)定板得到的點云；其中，標(biāo)定板正對激光雷達(dá)設(shè)置；標(biāo)定板包括正四棱臺，以及正四棱臺所在底板；底板的朝向激光雷達(dá)的一面設(shè)置有第一反光材料；朝向激光雷達(dá)的正四棱臺的指定側(cè)面設(shè)置有第二反光材料；根據(jù)點云中，底板對應(yīng)的第一反射點，指定側(cè)面對應(yīng)的第二反射點，確定在激光雷達(dá)前視圖坐標(biāo)系下，正四棱臺的頂面的頂面中心點坐標(biāo)、每個側(cè)面分別對應(yīng)的側(cè)面中心點坐標(biāo)，以及在激光雷達(dá)坐標(biāo)系下，底板對應(yīng)的底面擬合平面；確定在激光雷達(dá)坐標(biāo)系下，頂面中心點坐標(biāo)對應(yīng)的頂面擬合平面，每個側(cè)面中心點坐標(biāo)對應(yīng)的側(cè)面擬合平面；基于底面擬合平面、頂面擬合平面，以及多個側(cè)面擬合平面，確定標(biāo)定板的多個頂點在激光雷達(dá)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值；根據(jù)多個頂點在激光雷達(dá)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值，以及預(yù)先獲取到的多個頂點在車輛坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值，標(biāo)定激光雷達(dá)與車輛之間的外參。

進(jìn)一步的，根據(jù)點云中，底板對應(yīng)的第一反射點，指定側(cè)面對應(yīng)的第二反射點，確定在激光雷達(dá)前視圖坐標(biāo)系下，正四棱臺的頂面的頂面中心點坐標(biāo)、每個側(cè)面分別對應(yīng)的側(cè)面中心點坐標(biāo)，以及底板對應(yīng)的底面擬合平面的步驟包括：根據(jù)點云中，底板對應(yīng)的第一反射點，計算在激光雷達(dá)前視圖坐標(biāo)系下，底板的底面中心點坐標(biāo)，以及在激光雷達(dá)坐標(biāo)系下，底板對應(yīng)的底面擬合平面；其中，頂面中心點坐標(biāo)與底面中心點坐標(biāo)相同；根據(jù)點云中，指定側(cè)面對應(yīng)的第二反射點，計算在激光雷達(dá)前視圖坐標(biāo)系下，指定側(cè)面的側(cè)面中心點坐標(biāo)；基于頂面中心點坐標(biāo)和指定側(cè)面的側(cè)面中心點坐標(biāo)，確定正四棱臺的除指定側(cè)面外的其他側(cè)面分別對應(yīng)的側(cè)面中心點坐標(biāo)。

進(jìn)一步的，在激光雷達(dá)前視圖坐標(biāo)系下，正四棱臺中，相對的兩個側(cè)面的中心點之間的連線互相垂直，且，頂面中心點位于每個連線的中點位置；基于頂面中心點坐標(biāo)和指定側(cè)面的側(cè)面中心點坐標(biāo)，確定正四棱臺的除指定側(cè)面外的其他側(cè)面分別對應(yīng)的側(cè)面中心點坐標(biāo)的步驟包括：根據(jù)頂面中心點坐標(biāo)和指定側(cè)面的側(cè)面中心點坐標(biāo)，確定與指定側(cè)面相對的側(cè)面的側(cè)面中心點坐標(biāo)；根據(jù)頂面中心點坐標(biāo)，以及頂面中心點與指定側(cè)面的側(cè)面中心點之間的距離，確定正四棱臺的其他兩個側(cè)面分別對應(yīng)的側(cè)面中心點坐標(biāo)。