CN111103576A - 单线激光雷达与多线激光雷达的标定方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种单线激光雷达与多线激光雷达的标定方法和装置，涉及数据处理的技术领域，包括：获取多线激光雷达发送的目标区域的三维点云图；获取单线激光雷达发送的目标区域中的固定点的齐次坐标，其中，齐次坐标为所述单线激光雷达对固定点进行扫描得到的坐标信息；结合三维点云图，确定多线激光雷达的扫描位姿，其中，扫描位姿为单线激光雷达对所述固定点进行扫描时，多线激光雷达的扫描位姿；基于扫描位姿和齐次坐标，构建超定方程组；基于超定方程组，计算出单线激光雷达和多线激光雷达的标定结果，解决了现有技术中单线激光雷达与多线激光雷达的标定结果的误差较大的技术问题。

Description

单线激光雷达与多线激光雷达的标定方法和装置

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，尤其是涉及一种单线激光雷达与多线激光雷达的标定方法和装置。

背景技术

相机、激光雷达、毫米波雷达等传感器，都有自己的坐标系，也就是所有的传感器产生的数据都是基于传感器自身坐标系的。然而一个载体上(例如：三维数据采集推车)，车上会安装许多传感器，为了方便算法研究、测试，都需要将各个传感器获得的数据转换到某个固有坐标系下，也就是base坐标系，那么这个过程就叫做传感器的外参标定。

但是，现有技术中对与单线激光雷达与多线激光雷达的外参标定的方法并不多，一般情况下需要借助第三方传感器来进行辅助标定，进而导致标定结果的误差较大。

针对上述问题，还未提出有效的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种单线激光雷达与多线激光雷达的标定方法和装置，以缓解了现有技术中单线激光雷达与多线激光雷达的标定结果的误差较大的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种单线激光雷达与多线激光雷达的标定方法，包括：获取多线激光雷达发送的目标区域的三维点云图；获取单线激光雷达发送的所述目标区域中的固定点的齐次坐标，其中，所述齐次坐标为所述单线激光雷达对所述固定点进行扫描得到的坐标信息；结合所述三维点云图，确定所述多线激光雷达的扫描位姿，其中，所述扫描位姿为所述单线激光雷达对所述固定点进行扫描时，所述多线激光雷达的扫描位姿；基于所述扫描位姿和所述齐次坐标，构建超定方程组；基于所述超定方程组，计算出所述单线激光雷达和所述多线激光雷达的标定结果。

进一步地，所述扫描位姿包括：第一扫描位姿和第二扫描位姿，其中，所述第一扫描位姿为所述单线激光雷达对所述固定点进行第一次扫描时，所述多线激光雷达的扫描位姿，所述第二扫描位姿为所述单线激光雷达对所述固定点进行第二次扫描时，所述多线激光雷达的扫描位姿；结合所述三维点云图，确定所述多线激光雷达的扫描位姿，包括：根据所述三维点云图，确定出第一目标矩阵A_i,1，其中，所述第一目标矩阵A_i,1表征所述单线激光雷达第一次对第i个固定点进行扫描时，所述第一扫描位姿所对应的目标矩阵，i取值为1至n的整数，n为所述固定点的总量；根据所述三维点云图，确定出第二目标矩阵A_i,2，其中，所述第二目标矩阵A_i,2表示所述单线激光雷达第二次对第i个固定点进行扫描时，所述第二扫描位姿所对应的目标矩阵。

进一步地，所述齐次坐标包括：第一齐次坐标X_i,1和第二齐次坐标X_i,2，其中，所述第一齐次坐标为所述单线激光雷达第一次扫描所述第i个固定点时，得到的坐标信息，所述第二齐次坐标为所述单线激光雷达第二次扫描所述第i个固定点时，得到的坐标信息。

进一步地，基于所述扫描位姿和所述齐次坐标，构建超定方程组，包括：

结合所述第一目标矩阵，所述第二目标矩阵，所述第一齐次坐标和所述第二齐次坐标，构建所述超定方程组，其中，所述超定方程组为

其中，B为所述标定结果。

进一步地，基于所述超定方程组，计算出标定结果，包括：将所述超定方程组转换为最小二乘问题，得到目标表达式

其中，

利用梯度下降法对所述目标表达式进行求解，得到所述标定结果。

进一步地，所述固定点中包括预设数量个目标固定点，其中，所述单线激光雷达在第一次扫描所述目标固定点时，所述多线激光雷达与水平地面之间存在第一夹角，所述单线激光雷达在第二次扫描所述目标固定点时，所述多线激光雷达与水平地面之间存在第二夹角，且所述第一夹角与所述第二夹角不同。

第二方面，本发明实施例还提供了一种单线激光雷达与多线激光雷达的标定装置，包括：第一获取单元，第二获取单元，确定单元，构建单元和计算单元，其中，所述第一获取单元用于获取多线激光雷达发送的目标区域的三维点云图；所述第二获取单元用于获取单线激光雷达发送的所述目标区域中的固定点的齐次坐标，其中，所述齐次坐标为所述单线激光雷达对所述固定点进行扫描得到的坐标信息；所述确定单元用于结合所述三维点云图，确定所述多线激光雷达的扫描位姿，其中，所述扫描位姿为所述单线激光雷达对所述固定点进行扫描时，所述多线激光雷达的扫描位姿；所述构建单元用于基于所述扫描位姿和所述齐次坐标，构建超定方程组；所述计算单元用于基于所述超定方程组，计算出所述单线激光雷达和所述多线激光雷达的标定结果。

进一步地，所述扫描位姿包括：第一扫描位姿和第二扫描位姿，其中，所述第一扫描位姿为所述单线激光雷达对所述固定点进行第一次扫描时，所述多线激光雷达的扫描位姿，所述第二扫描位姿为所述单线激光雷达对所述固定点进行第二次扫描时，所述多线激光雷达的扫描位姿；所述确定单元用于：根据所述三维点云图，确定出第一目标矩阵A_i,1，其中，所述第一目标矩阵A_i,1表征所述多线激光雷达第一次对第i个固定点进行扫描时的扫描位姿所对应的目标矩阵，i取值为1至n的整数，n为所述固定点的总量；根据所述三维点云图，确定出第二目标矩阵A_i,2，其中，所述第二目标矩阵A_i,2表示所述多线激光雷达第二次对第i个固定点进行扫描时的扫描位姿所对应的目标矩阵。

第三方面，本发明实施例还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行第一方面所述的单线激光雷达与多线激光雷达的标定方法。

第四方面，本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面中所述的单线激光雷达与多线激光雷达的标定方法。

在本发明实施例中，首先，获取多线激光雷达发送的目标区域的三维点云图；接着，获取单线激光雷达发送的目标区域中的固定点的齐次坐标，其中，齐次坐标为单线激光雷达对固定点进行扫描得到的坐标信息；然后，结合三维点云图，确定多线激光雷达的扫描位姿，其中，扫描位姿为单线激光雷达对固定点进行扫描时，多线激光雷达的扫描位姿；接着，基于扫描位姿和齐次坐标，构建超定方程组；最后，基于超定方程组，计算出单线激光雷达和多线激光雷达的标定结果，

本申请实施例中，由于现有技术中对与单线激光雷达与多线激光雷达的外参标定的方法并不多，一般情况下需要借助第三方传感器来进行辅助标定，进而导致标定结果的误差较大，而本申请仅通过单线激光雷达进行扫描得到的固定点的齐次坐标和多线激光雷达的扫描位姿就能求解出标定结果，达到了无需借助第三个传感器求解单线激光雷达和多线激光雷达的标定结果的目的，进而解决了现有技术中单线激光雷达与多线激光雷达的标定结果的误差较大的技术问题，从而实现了提高了线激光雷达与多线激光雷达的标定结果准确率的技术效果。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种单线激光雷达与多线激光雷达的标定方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种多线激光雷达的扫描位姿确定方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种超定方程组的求解方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的一种单线激光雷达与多线激光雷达的标定装置的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有技术中，一般通过如下步骤对单线激光雷达和多线激光雷达进行标定：

第一步：先借助第三个传感器(如相机等)进行粗略标定，即先标定单线激光雷达与相机的外参，再标定多线激光雷达与相机的外参，最后可以转换求解单线激光雷达与多线激光雷达的外参。

第二步：利用上一步得到的标定结果，利用多线激光雷达slam获取多线激光雷达的扫描位姿，可以把单线激光雷达的数据转成全局坐标系这样就形成点云数据。利用可视化的方案手动微调第一步中得到的标定结果，观看可视化的点云，直到点云中展示的物体外形与现实中的物体外形一致，并且没有重影，则将调整后的标定结果确定为最终标定结果。

但是上述的方法有如下缺点：上述的标定方法中需要借助第三方传感器，导致标定结果的误差较大，另外第二步手动调整标定结果随机性非常强，不易调整到最终标定结果，而且仅仅依靠观看点云的效果来确定是否到达标定的效果，往往随机性较强。

本申请通过下述的实施例克服了上述缺点，实施例的具体说明如下。

实施例一：

根据本发明实施例，提供了一种单线激光雷达与多线激光雷达的标定方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的一种单线激光雷达与多线激光雷达的标定方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，获取多线激光雷达发送的目标区域的三维点云图；

具体的，可以通过多线激光雷达slam算法来建立上述的三维点云图。

步骤S104，获取单线激光雷达发送的所述目标区域中的固定点的齐次坐标，其中，所述齐次坐标为所述单线激光雷达对所述固定点进行扫描得到的坐标信息；

具体的，上述的固定点可以由工作人员自行在目标区域内进行设定，且固定点的数量为多个，由工作人员根据实际情况自行设定，一般情况下，固定点的数量大于12个。

具体的，由于单线激光雷达需要对每个固定点进行两次扫描，因此，单线激光雷达同样需要对每个固定点进行两次扫描，从而得到两个其次坐标，即，上述的齐次坐标包括：第一齐次坐标X_i,1和第二齐次坐标X_i,2，其中，第一齐次坐标为单线激光雷达第一次扫描第i个固定点时，得到的坐标信息，第二齐次坐标为单线激光雷达第二次扫描第i个固定点时，得到的坐标信息。

步骤S106，结合所述三维点云图，确定所述多线激光雷达的扫描位姿，其中，所述扫描位姿为所述单线激光雷达对所述固定点进行扫描时，所述多线激光雷达的扫描位姿；

由于为了确定出单线激光雷达与多线激光雷达的标定结果，需要单线激光雷达对每个固定点进行两次扫描，且单线激光雷达进行两次扫描时，多线激光雷达的扫描位姿是不同的，即，扫描位姿包括：第一扫描位姿和第二扫描位姿，其中，第一扫描位姿为单线激光雷达第一次对固定点进行扫描时，多线激光雷达扫描位姿，第二扫描位姿为单线激光雷达第二次对固定点进行扫描时，多线激光雷达扫描位姿。

步骤S108，基于所述扫描位姿和所述齐次坐标，构建超定方程组；

步骤S110，基于所述超定方程组，计算出所述单线激光雷达和所述多线激光雷达的标定结果。

本申请实施例中，由于现有技术中对与单线激光雷达与多线激光雷达的外参标定的方法并不多，一般情况下需要借助第三方传感器来进行辅助标定，进而导致标定结果的误差较大，而本申请仅通过单线激光雷达进行扫描得到的固定点的齐次坐标和多线激光雷达的扫描位姿就能求解出标定结果，达到了无需借助第三个传感器求解单线激光雷达和多线激光雷达的标定结果的目的，进而解决了现有技术中单线激光雷达与多线激光雷达的标定结果的误差较大的技术问题，从而实现了提高了线激光雷达与多线激光雷达的标定结果准确率的技术效果。

需要说明的是，在本申请实施例中，单线激光雷达与多线激光雷达固定在三维数据采集推车，且在三维数据采集推车的运动过程中，单线激光雷达与多线激光雷达之间没有相对运动。

另外，单线激光雷达在每次对固定点进行扫描、多线激光雷达确定扫描位姿时，三维数据采集推车保持静止状态。

另外，还需要说明的是，上述的固定点中包括预设数量个目标固定点，其中，单线激光雷达在第一次扫描目标固定点时，多线激光雷达与水平地面之间存在第一夹角(例如，将三维数据采集推车放置在平坦的地面上)，单线激光雷达在第二次扫描目标固定点时，所述多线激光雷达与水平地面之间存在第二夹角(例如，将三维数据采集推车放置在斜坡上)，且第一夹角与第二夹角不同。

在本申请实施例中，目标固定点的数量可以由工作人员根据实际情况自行设定，在本发明实施例中不做具体限定，一般情况下目标固定点的数量大于4个。

分别将三维数据采集推车(相当于多线激光雷达和单线激光雷达)设置在平坦的地面上和斜坡上，则多线激光雷达和单线激光雷达对固定点进行扫描时的扫描高度和扫描角度不同，从而能够得到更为全面的扫描数据，进而能够提高多线激光雷达和单线激光雷达的标定结果的准确性。

在本发明实施例中，如图2所示，步骤S104包括如下步骤：

步骤S11，根据所述三维点云图，确定出第一目标矩阵A_i,1，其中，所述第一目标矩阵A_i,1表征所述单线激光雷达第一次对第i个固定点进行扫描时，所述第一扫描位姿所对应的目标矩阵，i取值为1至n的整数，n为所述固定点的总量；

步骤S12，根据所述三维点云图，确定出第二目标矩阵A_i,2，其中，所述第二目标矩阵A_i,2表示所述单线激光雷达第二次对第i个固定点进行扫描时，所述第二扫描位姿所对应的目标矩阵。

多线激光雷达的扫描位姿可以标记成一个4×4的矩阵，也可以说成由一个旋转矩阵3×3和一个平移矩阵3×1组成，即多线激光雷达的坐标系通过一些刚体变换(例如，沿x轴、y轴或z轴方向平移，或，绕x轴、y轴或z轴旋转)就可以转换到另外一个坐标系。那么则可以根据多线激光雷达的平移量和旋转量(x，y，z，rx，ry，rz)，计算出平移矩阵和旋转矩阵，从而将上述的扫描位姿表示为4*4的矩阵。

在本发明实施例中，由于单线激光雷达需要对固定点进行两次扫描，所以需要确定出单线激光雷达进行两次扫描所对应的多线激光雷达的两个扫描位姿。

首先，需要根据三维点云图确定出多线激光雷达第一对固定点进行扫描时的第一扫描位姿，并通过第一目标矩阵标识A_i,1表示第一扫描位姿，第一目标矩阵A_i,1表征单线激光雷达第一次对第i个固定点进行扫描时，第一扫描位姿所对应的目标矩阵，i取值为1至n的整数，n为固定点的总量。

然后，根据三维点云图，确定出多线激光雷达的第二扫描位姿，并用第二目标矩阵A_i,2表示第二扫描位姿，其中，所述第二目标矩阵A_i,2表示所述单线激光雷达第二次对第i个固定点进行扫描时，第二扫描位姿所对应的目标矩阵。

需要说明的是，上述旋转矩阵和上述的平移矩阵中的元素一般情况下是以三角函数的形式表达的，因此，第一目标矩阵和第二目标矩阵中的元素也是以三角函数的形式表达的。

在本发明实施例中，步骤S108包括如下步骤：

S21，结合所述第一目标矩阵，所述第二目标矩阵，所述第一齐次坐标和所述第二齐次坐标，构建所述超定方程组，其中，所述超定方程组为

其中，B为所述标定结果。

在本发明实施例中，由于第一目标矩阵A_i,1与第一齐次坐标X_i,1相对应，第二目标矩阵A_i,2与第二齐次坐标X_i,2相对应，因此，能够构建出超定方程组

B为标定结果。

在本发明实施例中，如图3所示，步骤S110包括如下步骤：

步骤S31，将所述超定方程组转换为最小二乘问题，得到目标表达式

其中，

步骤S32，利用梯度下降法对所述目标表达式进行求解，得到所述标定结果。

在本发明实施例中，为了求解出超定方程组中的标定结果B，需要将超定方程组转换为最小二乘问题，从而得到目标表达式

由于上述的目标表达式中包含各种三角函数的耦合乘积，在求解目标表达式的偏导数解析表达式会十分复杂，因此，可以利用梯度下降法对目标表达式进行求解，从而得到标定结果。

由于本申请实施例中在求解标定结果时，采用了计算机迭代算法，相较于现有技术中需要手动调整标定结果，通过将求解标定结果变为数学优化问题，由计算机求解出标定结果的具有更高的可靠性和准确性。

实施例二：

本发明还提供了一种单线激光雷达与多线激光雷达的标定装置的实施例，该装置用于执行本发明实施例上述内容所提供的单线激光雷达与多线激光雷达的标定方法，以下是本发明实施例提供的单线激光雷达与多线激光雷达的标定装置的具体介绍。

如图4所示，上述的单线激光雷达与多线激光雷达的标定装置，包括：第一获取单元10，第二获取单元20，确定单元30，构建单元40和计算单元50。

所述第一获取单元10用于获取多线激光雷达发送的目标区域的三维点云图；

所述第二获取单元20获取单线激光雷达发送的所述目标区域中的固定点的齐次坐标，其中，所述齐次坐标为所述单线激光雷达对所述固定点进行扫描得到的坐标信息；

所述确定单元30用于结合所述三维点云图，确定所述多线激光雷达的扫描位姿，其中，所述扫描位姿为所述单线激光雷达对所述固定点进行扫描时，所述多线激光雷达的扫描位姿；

所述构建单元40用于基于所述扫描位姿和所述齐次坐标，构建超定方程组；

所述计算单元50用于基于所述超定方程组，计算出所述单线激光雷达和所述多线激光雷达的标定结果。

本申请实施例中，由于现有技术中对与单线激光雷达与多线激光雷达的外参标定的方法并不多，一般情况下需要借助第三方传感器来进行辅助标定，进而导致标定结果的误差较大，而本申请仅通过单线激光雷达进行扫描得到的固定点的齐次坐标和多线激光雷达的扫描位姿就能求解出标定结果，达到了无需借助第三个传感器求解单线激光雷达和多线激光雷达的标定结果的目的，进而解决了现有技术中单线激光雷达与多线激光雷达的标定结果的误差较大的技术问题，从而实现了提高了线激光雷达与多线激光雷达的标定结果准确率的技术效果。

优选地，所述扫描位姿包括：第一扫描位姿和第二扫描位姿，其中，所述第一扫描位姿为所述单线激光雷达对所述固定点进行第一次扫描时，所述多线激光雷达的扫描位姿，所述第二扫描位姿为所述单线激光雷达对所述固定点进行第二次扫描时，所述多线激光雷达的扫描位姿；所述确定单元用于：根据所述三维点云图，确定出第一目标矩阵A_i,1，其中，所述第一目标矩阵A_i,1表征所述单线激光雷达第一次对第i个固定点进行扫描时，第一扫描位姿所对应的目标矩阵，i取值为1至n的整数，n为所述固定点的总量；根据所述三维点云图，确定出第二目标矩阵A_i,2，其中，所述第二目标矩阵A_i,2表示所述单线激光雷达第二次对第i个固定点进行扫描时，第二扫描位姿所对应的目标矩阵。

优选地，所述齐次坐标包括：第一齐次坐标X_i,1和第二齐次坐标X_i,2，其中，所述第一齐次坐标为所述单线激光雷达第一次扫描所述第i个固定点时，得到的坐标信息，所述第二齐次坐标为所述单线激光雷达第二次扫描所述第i个固定点时，得到的坐标信息。

优选地，所述构建单元用于：结合所述第一目标矩阵，所述第二目标矩阵，所述第一齐次坐标和所述第二齐次坐标，构建所述超定方程组，其中，所述超定方程组为

其中，B为所述标定结果。

优选地，所述计算单元用于：将所述超定方程组转换为最小二乘问题，得到目标表达式

其中，

利用梯度下降法对所述目标表达式进行求解，得到所述标定结果。

优选地，所述固定点中包括预设数量个目标固定点，其中，所述单线激光雷达在第一次扫描所述目标固定点时，所述多线激光雷达与水平地面之间存在第一夹角，所述单线激光雷达在第二次扫描所述目标固定点时，所述多线激光雷达与水平地面之间存在第二夹角，且所述第一夹角与所述第二夹角不同。

本发明实施例提供的一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，程序代码使处理器执行上述实施例一中的单线激光雷达与多线激光雷达的标定方法。

本发明实施例提供的一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例一中的单线激光雷达与多线激光雷达的标定方法。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种单线激光雷达与多线激光雷达的标定方法，其特征在于，包括：

获取多线激光雷达发送的目标区域的三维点云图；

获取单线激光雷达发送的所述目标区域中的固定点的齐次坐标，其中，所述齐次坐标为所述单线激光雷达对所述固定点进行扫描得到的坐标信息；

结合所述三维点云图，确定所述多线激光雷达的扫描位姿，其中，所述扫描位姿为所述单线激光雷达对所述固定点进行扫描时，所述多线激光雷达的扫描位姿；

基于所述扫描位姿和所述齐次坐标，构建超定方程组；

基于所述超定方程组，计算出所述单线激光雷达和所述多线激光雷达的标定结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扫描位姿包括：第一扫描位姿和第二扫描位姿，其中，所述第一扫描位姿为所述单线激光雷达对所述固定点进行第一次扫描时，所述多线激光雷达的扫描位姿，所述第二扫描位姿为所述单线激光雷达对所述固定点进行第二次扫描时，所述多线激光雷达的扫描位姿；

结合所述三维点云图，确定所述多线激光雷达的扫描位姿，包括：

根据所述三维点云图，确定出第一目标矩阵A_i,1，其中，所述第一目标矩阵A_i,1表征所述单线激光雷达第一次对第i个固定点进行扫描时，所述第一扫描位姿所对应的目标矩阵，i取值为1至n的整数，n为所述固定点的总量；

根据所述三维点云图，确定出第二目标矩阵A_i,2，其中，所述第二目标矩阵A_i,2表示所述单线激光雷达第二次对第i个固定点进行扫描时，所述第二扫描位姿所对应的目标矩阵。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述齐次坐标包括：第一齐次坐标X_i,1和第二齐次坐标X_i,2，其中，所述第一齐次坐标为所述单线激光雷达第一次扫描所述第i个固定点时，得到的坐标信息，所述第二齐次坐标为所述单线激光雷达第二次扫描所述第i个固定点时，得到的坐标信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述扫描位姿和所述齐次坐标，构建超定方程组，包括：

结合所述第一目标矩阵，所述第二目标矩阵，所述第一齐次坐标和所述第二齐次坐标，构建所述超定方程组，其中，所述超定方程组为

其中，B为所述标定结果。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述超定方程组，计算出标定结果，包括：

将所述超定方程组转换为最小二乘问题，得到目标表达式

其中，

利用梯度下降法对所述目标表达式进行求解，得到所述标定结果。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述固定点中包括预设数量个目标固定点，其中，所述单线激光雷达在第一次扫描所述目标固定点时，所述多线激光雷达与水平地面之间存在第一夹角，所述单线激光雷达在第二次扫描所述目标固定点时，所述多线激光雷达与水平地面之间存在第二夹角，且所述第一夹角与所述第二夹角不同。

7.一种单线激光雷达与多线激光雷达的标定装置，其特征在于，包括：第一获取单元，第二获取单元，确定单元，构建单元和计算单元，其中，

所述第一获取单元用于获取多线激光雷达发送的目标区域的三维点云图；

所述第二获取单元用于获取单线激光雷达发送的所述目标区域中的固定点的齐次坐标，其中，所述齐次坐标为所述单线激光雷达对所述固定点进行扫描得到的坐标信息；

所述确定单元用于结合所述三维点云图，确定所述多线激光雷达的扫描位姿，其中，所述扫描位姿为所述单线激光雷达对所述固定点进行扫描时，所述多线激光雷达的扫描位姿；

所述构建单元用于基于所述扫描位姿和所述齐次坐标，构建超定方程组；

所述计算单元用于基于所述超定方程组，计算出所述单线激光雷达和所述多线激光雷达的标定结果。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述扫描位姿包括：第一扫描位姿和第二扫描位姿，其中，所述第一扫描位姿为所述单线激光雷达对所述固定点进行第一次扫描时，所述多线激光雷达的扫描位姿，所述第二扫描位姿为所述单线激光雷达对所述固定点进行第二次扫描时，所述多线激光雷达的扫描位姿；

所述确定单元用于：根据所述三维点云图，确定出第一目标矩阵A_i,1，其中，所述第一目标矩阵A_i,1表征所述单线激光雷达第一次对第i个固定点进行扫描时，所述第一扫描位姿所对应的目标矩阵，i取值为1至n的整数，n为所述固定点的总量；

根据所述三维点云图，确定出第二目标矩阵A_i,2，其中，所述第二目标矩阵A_i,2表示所述单线激光雷达第二次对第i个固定点进行扫描时，所述第二扫描位姿所对应的目标矩阵。

9.一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，其特征在于，所述程序代码使所述处理器执行上述权利要求1至6中任一项所述的单线激光雷达与多线激光雷达的标定方法。

10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至6中任一项所述的单线激光雷达与多线激光雷达的标定方法。

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