CN111796258B - 雷达参数标定场的构建方法、构建装置及可读存储介质 - Google Patents

雷达参数标定场的构建方法、构建装置及可读存储介质 Download PDF

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CN111796258B CN202010841109.3A CN202010841109A CN111796258B CN 111796258 B CN111796258 B CN 111796258B CN 202010841109 A CN202010841109 A CN 202010841109A CN 111796258 B CN111796258 B CN 111796258B
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Abstract

本申请提供了一种雷达参数标定场的构建方法、构建装置及可读存储介质，基于获取到的待标定激光雷达的有效测量距离以及承载该待标定激光雷达的承载物体尺寸，确定待构建标定场的各边边长；然后，根据各边边长以及获取到的待标定激光雷达的预设偏差阈值，确定各个反光体的高度临界值；根据有效测量距离以及待构建标定场的各边边长，确定相邻两个反光体之间的设置距离；最后，按照待构建标定场的各边边长、高度临界值以及设置距离，构建待构建标定场的场地区域，以及在待构建标定场中设置多个反光体，得到待构建标定场。这样，便能够构建出适合用于标定该待标定激光雷达的标定场，有助于提高待标定激光雷达参数配置的准确性以及合理性。

Description

雷达参数标定场的构建方法、构建装置及可读存储介质
技术领域
本申请涉及车辆开发技术领域，尤其是涉及一种雷达参数标定场的构建方法、构建装置及可读存储介质。
背景技术
在现代制造业中，生产阶段自动化的重要性与日俱增，因为其在降低人力成本的同时，还可以显著提高生产效率。自动引导运输车(Automated Guided Vehicle，AGV)作为自动化生产中的运输工具，近年来吸引了工业界和学术界的广泛关注。AGV是装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。
目前，在AGV车辆出厂前都需经过车辆参数标定，对车辆进行标定后才可以投入至正常的使用中，通常情况下标定人员都是依据同样的标定标准对设置于不同型号的车辆上的激光雷达进行标定，但是相同的标定标准并不适用于所有型号车辆上的激光雷达，如果使用相同的标定标准对不同型号车辆上的激光雷达进行标定，会使得标定的结果不准确，车辆中雷达参数的配置不合理，进而使得用户在使用车辆的过程中存在定位不准确的情况。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种雷达参数标定场的构建方法、构建装置及可读存储介质，能够根据待标定激光雷达各参数信息以及承载该待标定激光雷达的承载物体的物体尺寸，构建适合用于标定该待标定激光雷达的标定场，有助于提高待标定激光雷达参数配置的准确性以及合理性。
本申请实施例提供了一种雷达参数标定场的构建方法，所述构建方法包括：
获取待标定激光雷达的有效测量距离和预设偏差阈值，以及承载有所述待标定激光雷达的承载物体的物体尺寸；
基于所述有效测量距离以及所述物体尺寸，确定待构建标定场的各边边长；
根据所述待构建标定场的各边边长以及所述预设偏差阈值，计算所述待构建标定场中各个反光体的高度临界值；
根据所述有效测量距离以及所述待构建标定场的各边边长，确定相邻两个反光体之间的设置距离；
按照所述待构建标定场的各边边长构建场地区域，并按照所述高度临界值以及所述设置距离，在所述场地区域中设置多个反光体，得到所述待构建标定场。
进一步的，当所述承载物体为轨道车辆时，在所述按照所述待构建标定场的各边边长构建场地区域，并按照所述高度临界值以及所述设置距离，在所述场地区域中设置多个反光体，得到所述待构建标定场之后，所述构建方法还包括：
获取所述轨道车辆的最大加速度、最大线速度、转弯角速度以及最小转弯半径；
基于所述最大线速度以及所述最大加速度，确定设置于所述待构建标定场内所述轨道车辆的行驶路径中直线路径距离；
基于所述最大线速度、转弯角速度以及最小转弯半径，计算所述行驶路径的圆弧路径半径；
按照所述直线路径距离以及所述圆弧路径半径，设置所述轨道车辆的行驶路径。
进一步的，通过以下步骤确定所述待标定激光雷达的有效测量距离：
获取设置于所述待构建标定场中所述反光体的直径以及所述待标定激光雷达的角分辨率；
将所述反光体的直径与所述角分辨率之间的商，确定为所述待标定激光雷达的有效测量距离。
进一步的，通过以下步骤确定所述承载物体的物体尺寸：
确定所述承载物体在水平面中的物体投影；
以所述承载物体的控制中心为圆心，构建所述承载物体的物体投影的外接圆；
将所述外接圆的半径确定为所述承载物体的物体尺寸。
进一步的，在所述按照所述待构建标定场的各边边长构建场地区域，并按照所述高度临界值以及所述设置距离，在所述场地区域中设置多个反光体，得到所述待构建标定场之后，所述构建方法还包括：
基于所述反光体的直径确定设置于所述待构建标定场中所述场地区域的边界围墙上的反光膜的反光宽度；
基于所述反光宽度以及获取到的所述反光膜的预设反光高度，确定所述反光膜在所述边界围墙上的设置位置，并将所述反光膜设置在所述设置位置上。
进一步的，所述待构建标定场的各边边长大于四倍的所述物体尺寸，且所述待构建标定场的各边边长小于二倍的所述有效测量距离。
进一步的，所述设置距离大于等于50cm。
本申请实施例还提供了一种雷达参数标定场的构建装置，所述构建装置包括：
获取模块，用于获取待标定激光雷达的有效测量距离和预设偏差阈值，以及承载有所述待标定激光雷达的承载物体的物体尺寸；
第一确定模块，用于基于所述有效测量距离以及所述物体尺寸，确定待构建标定场的各边边长；
计算模块，用于根据所述待构建标定场的各边边长以及所述预设偏差阈值，计算所述待构建标定场中各个反光体的高度临界值；
第二确定模块，用于根据所述有效测量距离以及所述待构建标定场的各边边长，确定相邻两个反光体之间的设置距离；
标定场构建模块，用于按照所述待构建标定场的各边边长构建场地区域，并按照所述高度临界值以及所述设置距离，在所述场地区域中设置多个反光体，得到所述待构建标定场。
进一步的，当所述承载物体为轨道车辆时，所述构建装置还包括路径构建模块，所述路径构建模块用于：
获取所述轨道车辆的最大加速度、最大线速度、转弯角速度以及最小转弯半径；
基于所述最大线速度以及所述最大加速度，确定设置于所述待构建标定场内所述轨道车辆的行驶路径中直线路径距离；
基于所述最大线速度、转弯角速度以及最小转弯半径，计算所述行驶路径的圆弧路径半径；
按照所述直线路径距离以及所述圆弧路径半径，设置所述轨道车辆的行驶路径。
进一步的，所述构建装置还包括距离确定模块，所述距离确定模块用于通过以下步骤确定所述待标定激光雷达的有效测量距离：
获取设置于所述待构建标定场中所述反光体的直径以及所述待标定激光雷达的角分辨率；
将所述反光体的直径与所述角分辨率之间的商，确定为所述待标定激光雷达的有效测量距离。
进一步的，所述构建装置还包括尺寸确定模块，所述尺寸确定模块用于通过以下步骤确定所述承载物体的物体尺寸：
确定所述承载物体在水平面中的物体投影；
以所述承载物体的控制中心为圆心，构建所述承载物体的物体投影的外接圆；
将所述外接圆的半径确定为所述承载物体的物体尺寸。
进一步的，所述构建装置还包括反光膜构建模块，所述反光膜构建模块用于：
基于所述反光体的直径确定设置于所述待构建标定场中所述场地区域的边界围墙上的反光膜的反光宽度；
基于所述反光宽度以及获取到的所述反光膜的预设反光高度，确定所述反光膜在所述边界围墙上的设置位置，并将所述反光膜设置在所述设置位置上。
进一步的，所述待构建标定场的各边边长大于四倍的所述物体尺寸，且所述待构建标定场的各边边长小于二倍的所述有效测量距离。
进一步的，所述设置距离大于等于50cm。
本申请实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述的雷达参数标定场的构建方法的步骤。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如上述的雷达参数标定场的构建方法的步骤。
本申请实施例提供的雷达参数标定场的构建方法，获取待标定激光雷达的有效测量距离和预设偏差阈值，以及承载有所述待标定激光雷达的承载物体的物体尺寸；基于所述有效测量距离以及所述物体尺寸，确定待构建标定场的各边边长；根据所述待构建标定场的各边边长以及所述预设偏差阈值，计算所述待构建标定场中各个反光体的高度临界值；根据所述有效测量距离以及所述待构建标定场的各边边长，确定相邻两个反光体之间的设置距离；按照所述待构建标定场的各边边长构建场地区域，并按照所述高度临界值以及所述设置距离，在所述场地区域中设置多个反光体，得到所述待构建标定场。
这样，本申请通过获取待标定激光雷达的有效测量距离和预设偏差阈值，以及承载有该待标定激光雷达的承载物体的物体尺寸，基于获取到的有效测量尺寸以及承载物体的物体尺寸，计算得到待构建标定场的各边边长；然后，再根据待构建标定场的各边边长以及获取到的预设偏差阈值，计算得到待构建标定场中每个反光体的最低高度临界值；其次，根据有效测量距离以及待构建标定场的各边边长，确定出相邻两个反光体之间的设置距离；最后，按照待构建标定场的各边边长构建出待构建标定场的场地区域，同时，按照计算出的高度临界值以及设置距离，在场地区域中设置多个反光体，得到待标定激光雷达对应的待构建标定场，从而能够针对于不同的待标定激光雷达以及该待标定激光雷达所设置的承载物体，构建与待标定激光雷达相应的标定场，进而，有助于提高待标定激光雷达参数配置的准确性以及合理性。
为使本申请的上述目的、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申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种雷达参数标定场的构建方法的流程图；
图2为本申请另一实施例提供的一种雷达参数标定场的构建方法的流程图；
图3为待构建标定场的构建示意图；
图4为车体系位姿的标定过程示意图；
图5为本申请实施例所提供的一种雷达参数标定场的构建装置的结构示意图之一；
图6为本申请实施例所提供的一种雷达参数标定场的构建装置的结构示意图之二；
图7为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的每个其他实施例，都属于本申请保护的范围。
首先，对本申请可适用的应用场景进行介绍。本申请可应用于车辆开发技术领域，获取待标定激光雷达的有效测量距离和预设偏差阈值，以及承载有该待标定激光雷达的承载物体的物体尺寸；基于获取到的有效测量尺寸以及承载物体的物体尺寸，计算得到待构建标定场的各边边长；然后，根据计算出的待构建标定场的各边边长以及获取到的预设偏差阈值，计算得到待构建标定场中每个反光体的最低高度临界值；其次，根据获取到的有效测量距离以及计算出的待构建标定场的各边边长，确定出相邻两个反光体之间的设置距离；最后，按照待构建标定场的各边边长构建出待构建标定场的场地区域，同时，按照计算出的高度临界值以及设置距离，在场地区域中设置多个反光体，得到待标定激光雷达对应的待构建标定场，从而能够针对于不同的待标定激光雷达以及该待标定激光雷达所设置的承载物体，构建与待标定激光雷达相应的标定场，进而，有助于提高待标定激光雷达参数配置的准确性以及合理性。
经研究发现，目前，在AGV车辆出厂前都需经过车辆参数标定，对车辆进行标定后才可以投入至正常的使用中，通常情况下标定人员都是依据同样的标定标准对设置于不同型号的车辆上的激光雷达进行标定，但是相同的标定标准并不适用于所有型号车辆上的激光雷达，如果使用相同的标定标准对不同型号车辆上的激光雷达进行标定，会使得标定的结果不准确，车辆中雷达参数的配置不合理，进而使得用户在使用车辆的过程中存在定位不准确的情况。
基于此，本申请实施例提供了一种雷达参数标定场的构建方法，可以提高对于设置在承载物体上的待标定激光雷达的参数标定的准确性以及合理性。
请参阅图1，图1为本申请实施例所提供的一种雷达参数标定场的构建方法的流程图。如图1中所示，本申请实施例提供的雷达参数标定场的构建方法，包括：
S101、获取待标定激光雷达的有效测量距离和预设偏差阈值，以及承载有所述待标定激光雷达的承载物体的物体尺寸。
该步骤中，获取需要标定的待标定激光雷达的有效测量距离，以及该待标定激光雷达的预设偏差阈值，同时，获取承载有该待标定激光雷达的承载物体的物体尺寸，用于后续的标定场的构建过程之中。
这样，就能够针对于不同的待标定激光雷达，并结合待标定激光雷达所要设置的承载物体，构建一个与该待标定激光雷达对应的待构建标定场，用于在使用之前更加准确的对待标定激光雷达的参数进行标定。
S102、基于所述有效测量距离以及所述物体尺寸，确定待构建标定场的各边边长。
该步骤中，基于获取到的待标定激光雷达的有效测量距离，以及承载该待标定激光雷达的承载物体的物体尺寸，确定待标定激光雷达对应的待构建标定场的各边边长。
其中，各边边长包括待构建标定场的长度以及宽度，具体的，待构建标定场的各边边长大于四倍的承载物体的物体尺寸，且待构建标定场的各边边长小于二倍的待标定激光雷达的有效测量距离。
S103、根据所述待构建标定场的各边边长以及所述预设偏差阈值，计算所述待构建标定场中各个反光体的高度临界值。
该步骤中，在确定出待构建标定场的各边边长之后，根据确定出的各边边长以及获取到的待标定激光雷达的预设偏差阈值，计算得到待构建标定场中各个反光体的最低高度临界值。
具体的，通过以下公式计算所述高度临界值：
Hrefl＝2max(Lsite,Wsite)tan(θlidar)；
其中，Hrefl为反光体的高度临界值，Lsite为待构建标定场的长度，Wsite为待构建标定场的宽度，θlidar为待标定激光雷达的预设偏差阈值。
S104、根据所述有效测量距离以及所述待构建标定场的各边边长，确定相邻两个反光体之间的设置距离。
该步骤中，在确定出待构建标定场的各边边长之后，基于获取到的待标定激光雷达的有效测量距离以及待构建标定场的各边边长，确定出设置在待构建标定场中相邻两个反光体之间的设置距离。
并且，设置在待构建标定场中的反光体为非对称性设置。
其中，非对称设置是指在构建好的标定场中激光雷达当前所处位置可扫描到的反光体是标定场对应的全局地图中全部反光体中的部分反光体，可将当前扫描到的反光体设定为一种(或图案)模式，且该模式为全局地图中唯一的一组正确的对应，该组正确对应的反光体即为当前观测到的反光柱的正确匹配。
若在全局地图中，存在多组与当前观测到的反光体组成的模式相近的其他模式，则称地图中的反光柱布置存在对称性。
反光柱非对称布置的作用是保证在无任何历史定位结果时，在地图中初始化定位算法，算法可以在地图中求解出唯一正确的当前位置姿态结果。
具体的，通过以下公式计算所述设置距离：
Figure BDA0002641430540000101
其中，Lmax为设置距离，Lsite为待构建标定场的长度，Wsite为待构建标定场的宽度，Drefl为反光体的直径，α为待标定激光雷达的角分辨率，rangemax为待标定激光雷达的有效测量距离。
这样，无论待标定激光雷达处于待构建标定场内的何处，均可在待标定激光雷达的有效测量距离内，扫描到至少3个反光体，以用于标定待标定激光雷达。
值得注意的是，反光体的设置距离Lmax仅规定了反光柱安装时的距离上限，为保证标定场内反光体安装布置的非对称性，在安装反光柱时，可适当调整相邻两个反光体之间的设置距离，因此，反光体安装时相邻两个反光体之间的设置距离至少为50cm，且不同设置距离之间的区分度至少为20cm。
S105、按照所述待构建标定场的各边边长构建场地区域，并按照所述高度临界值以及所述设置距离，在所述场地区域中设置多个反光体，得到所述待构建标定场。
该步骤中，按照确定出的待构建标定场的各边边长，构建待构建标定场的场地区域，同时，按照确定出的反光柱的高度临界值以及反光柱的设置距离，在待构建标定场中设置相应的反光柱。
本申请实施例提供的雷达参数标定场的构建方法，获取待标定激光雷达的有效测量距离和预设偏差阈值，以及承载有所述待标定激光雷达的承载物体的物体尺寸；基于所述有效测量距离以及所述物体尺寸，确定待构建标定场的各边边长；根据所述待构建标定场的各边边长以及所述预设偏差阈值，计算所述待构建标定场中各个反光体的高度临界值；根据所述有效测量距离以及所述待构建标定场的各边边长，确定相邻两个反光体之间的设置距离；按照所述待构建标定场的各边边长构建场地区域，并按照所述高度临界值以及所述设置距离，在所述场地区域中设置多个反光体，得到所述待构建标定场。
这样，本申请通过获取待标定激光雷达的有效测量距离和预设偏差阈值，以及承载有该待标定激光雷达的承载物体的物体尺寸，基于获取到的有效测量尺寸以及承载物体的物体尺寸，计算得到待构建标定场的各边边长；然后，再根据待构建标定场的各边边长以及获取到的预设偏差阈值，计算得到待构建标定场中每个反光体的最低高度临界值；其次，根据有效测量距离以及待构建标定场的各边边长，确定出相邻两个反光体之间的设置距离；最后，按照待构建标定场的各边边长构建出待构建标定场的场地区域，同时，按照计算出的高度临界值以及设置距离，在场地区域中设置多个反光体，得到待标定激光雷达对应的待构建标定场，从而能够针对于不同的待标定激光雷达以及该待标定激光雷达所设置的承载物体，构建与待标定激光雷达相应的标定场，进而，有助于提高待标定激光雷达参数配置的准确性以及合理性。
请参阅图2，图2为本申请另一实施例提供的一种雷达参数标定场的构建方法的流程图。如图2中所示，本申请实施例提供的雷达参数标定场的构建方法，包括：
S201、获取待标定激光雷达的有效测量距离和预设偏差阈值，以及承载有所述待标定激光雷达的承载物体的物体尺寸。
S202、基于所述有效测量距离以及所述物体尺寸，确定待构建标定场的各边边长。
S203、根据所述待构建标定场的各边边长以及所述预设偏差阈值，计算所述待构建标定场中各个反光体的高度临界值。
S204、根据所述有效测量距离以及所述待构建标定场的各边边长，确定相邻两个反光体之间的设置距离。
S205、按照所述待构建标定场的各边边长构建场地区域，并按照所述高度临界值以及所述设置距离，在所述场地区域中设置多个反光体，得到所述待构建标定场。
S206、基于所述反光体的直径确定设置于所述待构建标定场中所述场地区域的边界围墙上的反光膜的反光宽度。
该步骤中，基于设置于该待构建标定场中的反光体的直径，确定设置在待构建标定场的场地区域的边界围墙上的反光膜的反光宽度。
S207、基于所述反光宽度以及获取到的所述反光膜的预设反光高度，确定所述反光膜在所述边界围墙上的设置位置，并将所述反光膜设置在所述设置位置上。
该步骤中，基于反光膜的反光宽度以及获取到的反光膜的预设反光高度，确定出反光膜设置在边界围墙上的设置位置，并按照确定出的设置位置，将反光膜设置在边界围墙的设置位置上。
其中，反光膜的反光宽度要区别于反光体的直径，例如，反光膜的宽度可以为3倍的反光体的直径。
具体的，从待标定激光雷达原始扫描数据中提取高反光率且尺寸接近反光膜的物体作为反光膜的观测结果，检验激光雷达是否可在自身周围各方向获取反光膜的观测结果，若通过检测则说明当前车体位姿下激光雷达扫描平面平行于地面，安装精度达标；若未通过则可根据观测结果调节激光雷达安装角度直至可获取完整观测。
此步检验通过后，可控制车体旋转至不同角度重复上述过程，以保证车体旋转平面平行于激光雷达安装平面。
其中，S201至S205的描述可以参照S101至S105的描述，并且能达到相同的技术效果，对此不做赘述。
进一步的，当所述承载物体为轨道车辆时，在步骤S205之后所述构建方法还包括：获取所述轨道车辆的最大加速度、最大线速度、转弯角速度以及最小转弯半径；基于所述最大线速度以及所述最大加速度，确定设置于所述待构建标定场内所述轨道车辆的行驶路径中直线路径距离；基于所述最大线速度、转弯角速度以及最小转弯半径，计算所述行驶路径的圆弧路径半径；按照所述直线路径距离以及所述圆弧路径半径，设置所述轨道车辆的行驶路径。
该步骤中，请参阅图3，图3为待构建标定场的构建示意图。当待标定激光雷达的承载物体为轨道车辆时，获取该轨道车辆的最大加速度、最大线速度、转弯角速度以及最小转弯半径；基于获取到的轨道车辆的最大线速度以及最大加速度，计算得到设置于待构建标定场内，轨道车辆的行驶路径中的直线路径距离；然后，在基于获取到的轨道车辆的最大线速度、转弯角速度以及最小转弯半径，计算得到设置于待构建标定场内，轨道车辆的行驶路径中圆弧路径半径；最后，按照确定出的轨道车辆的行驶路径中的直线路径距离以及圆弧路径半径，在待构建标定场中设置的轨道车辆的行驶路径。
图3是以自动引导运输车(Automated Guided Vehicle，AGV)为例所构建的一个待构建标定场，图3中3a为待构建标定场3的边界围墙，3b为待构建标定场3中正在进行参数标定的AGV车辆，3c为设置在待构建标定场3中的反光体，3d为可以供AGV车辆3b行驶的行驶路径。
具体的，通过以下公式计算所述直线路径距离：
Figure BDA0002641430540000141
其中，X为直线路径距离，
Figure BDA0002641430540000143
为最大线速度，/>
Figure BDA0002641430540000144
最大加速度。
具体的，通过以下公式计算所述圆弧路径半径：
Figure BDA0002641430540000142
其中，Y为圆弧路径半径，
Figure BDA0002641430540000145
为最小转弯半径，wagv为转弯角速度，/>
Figure BDA0002641430540000146
为最大线速度。
进一步的，通过以下步骤确定所述待标定激光雷达的有效测量距离：获取设置于所述待构建标定场中所述反光体的直径以及所述待标定激光雷达的角分辨率；将所述反光体的直径与所述角分辨率之间的商，确定为所述待标定激光雷达的有效测量距离。
该步骤中，在获取待标定激光雷达的有效测量距离之前，获取设置于待构建标定场中反光柱的直径，以及待标定激光雷达的角分辨率；将获取到的反光体的直径除以待标定激光雷达的角分辨率得到的商，确定为待标定激光雷达的有效测量距离。
具体的，通过以下公式确定待标定激光雷达的有效测量距离：
Figure BDA0002641430540000151
其中，rangemax为有效测量距离，Drelf为反光体的直径，α为待标定激光雷达的角分辨率。
进一步的，通过以下步骤确定所述承载物体的物体尺寸：确定所述承载物体在水平面中的物体投影；以所述承载物体的控制中心为圆心，构建所述承载物体的物体投影的外接圆；将所述外接圆的半径确定为所述承载物体的物体尺寸。
该步骤中，确定承载有待标定激光雷达的承载物体在水平面中的物体投影，并以该承载物体的控制中心为圆心，构建该承载物体的物体投影的外接圆，将该外接圆的半径确定为该承载物体的物体尺寸。
这样，能够同时考虑承载有待标定激光雷达的承载物体的物体尺寸，从而进一步的提高对激光雷达参数标定的准确性。
进一步的，在待构建标定场构建完成后，构建好的标定场既可以用于标定待标定激光雷达的参数，又可以用于标定待标定激光雷达的承载物体的多种参数。
例如，可以根据轨道车辆的实际行驶轨迹及待构建标定场输出的轨迹偏差，可完成轨道车辆的舵轮零偏角的标定。
具体的，通过以下公式确定标定后的轨道车辆的舵轮零偏角：
Δθdrive＝αtan2(Lagv,R)；
其中，Δθdrive为舵轮零偏角，Lagv为轨道车辆的控制中心与舵轮中心之间的距离，R为轨道车辆的控制中心的行驶轨迹的曲率半径。
进一步的，在待构建标定场的使用过程中，雷达外参数的标定过程分为数据采集阶段与数据处理阶段：
(1)数据采集阶段：
数据采集阶段分为静态数据采集及动态数据采集。
其中，静态数据采集过程为：将承载有待标定激光雷达的承载物体静止停放于标定场景近似中心位置(即在中心位置处可扫描到标定场中设置的全部反光体)，开启前后雷达数据采集过程，采集一段时间(例如30s)。
其中，动态数据采集过程分为两组：承载物体直线行驶数据及承载物体原地旋转数据。动态数据的采集可利用车体控制方法，若标定场内布置了磁条或导轨，则可使车体沿安装的辅助设施进行直线行驶或绕控制中心进行原地旋转，从而获得更高精度的标定结果。
(2)数据处理阶段
在完成数据采集阶段后，即可对采集到的数据进行数据处理得到期望的坐标系转换关系。注意雷达位姿自采集工作开始后，将不可进行变动，否则需重新采集数据标定。
(a)对双雷达进行相对位姿的标定
i.双雷达原始点云分别扫描反光体进行反光体的提取，利用双雷达扫描重叠区域内可被双雷达均检测到的反光体进行双雷达的扫描数据对齐；
ii.假定后置雷达的给定初始位姿无需调节，仅通过调整前置雷达的位姿来对齐扫描重叠区域的反光体，对扫描得到所有数据进行处理，将从各帧中找到的反光体的匹配结果全部用最小二乘法获得标定结果，以期获得最佳标定精度。
该过程类似于以后置雷达扫描的反光柱在全局坐标系中的坐标为“全局”地图，将前置激光雷达扫描到的重叠区域内的反光体确定为当前检测到的反光体，获取前置激光雷达正确的匹配方式，再获取前置激光雷达相对后置激光雷达的位姿。
(b)建立标定场反光体全局地图
i.若标定场反光体全局地图未建立，可对其进行精确测绘；
ii.使用静态采集的数据可进行反光柱地图建立。重叠区域的反光柱采用前置、后置激光雷达扫描结果的平均值为反光柱位置结果；非重叠区域则直接采用单个雷达检测平均值做结果；
(c)标定雷达相对车体系位姿
具体的，请参阅图4，图4为车体系位姿的标定过程示意图。以轨道车辆为AGV为例，通过动态采集的直线行驶数据标定Δψ，利用双雷达原始数据及标定场反光体地图标定雷达相对车体系位姿，获取车体直行轨迹的位姿值；通过直线拟合获得直线轨迹的斜率ψreal，与输出的轨道车辆的航向角ψmeas进行对比，从而得到航向偏差角Δψ的估计值。
通常而言，未进行标定前，雷达坐标系Flidar与车体真实坐标系FAGV并不重合，设定的行进方向(Xlidar方向)与真实的行进方向XAGV存在一航向偏差角(Δψ)，修正后车体系坐标轴XAGV与车体真实行进方向基本重合。
进而，基于轨道车辆的航向偏差角Δψ、雷达坐标系在全局坐标系下通过有反定位解算得到的位姿Xmeas、Ymeas和ψmeas，以及车体真实坐标系在全局坐标系下的真实位姿Xreal和Yreal，进行余弦(正弦)函数拟合，得到雷达坐标系原点到车体坐标系原点的距离ΔR以及雷达坐标系原点在车体系下的幅角Δθ的标定结果。
本申请实施例提供的雷达参数标定场的构建方法，获取待标定激光雷达的有效测量距离和预设偏差阈值，以及承载有所述待标定激光雷达的承载物体的物体尺寸；基于所述有效测量距离以及所述物体尺寸，确定待构建标定场的各边边长；根据所述待构建标定场的各边边长以及所述预设偏差阈值，计算所述待构建标定场中各个反光体的高度临界值；根据所述有效测量距离以及所述待构建标定场的各边边长，确定相邻两个反光体之间的设置距离；按照所述待构建标定场的各边边长构建场地区域，并按照所述高度临界值以及所述设置距离，在所述场地区域中设置多个反光体，得到所述待构建标定场；基于所述反光体的直径确定设置于所述待构建标定场中所述场地区域的边界围墙上的反光膜的反光宽度；基于所述反光宽度以及获取到的所述反光膜的预设反光高度，确定所述反光膜在所述边界围墙上的设置位置，并将所述反光膜设置在所述设置位置上。
这样，本申请通过获取待标定激光雷达的有效测量距离和预设偏差阈值，以及承载有该待标定激光雷达的承载物体的物体尺寸，基于获取到的有效测量尺寸以及承载物体的物体尺寸，计算得到待构建标定场的各边边长；然后，再根据待构建标定场的各边边长以及获取到的预设偏差阈值，计算得到待构建标定场中每个反光体的最低高度临界值；其次，根据有效测量距离以及待构建标定场的各边边长，确定出相邻两个反光体之间的设置距离；最后，按照待构建标定场的各边边长构建出待构建标定场的场地区域，同时，按照计算出的高度临界值以及设置距离，在场地区域中设置多个反光体，得到待标定激光雷达对应的待构建标定场，并且还可以在构建好的标定场的边界围墙上设置反光膜，通过设置的反光膜保证车体旋转平面平行于激光雷达安装平面，从而能够针对于不同的待标定激光雷达以及该待标定激光雷达所设置的承载物体，构建与待标定激光雷达相应的标定场，进而，有助于提高待标定激光雷达参数配置的准确性以及合理性。
请参阅图5、图6，图5为本申请实施例所提供的一种雷达参数标定场的构建装置的结构示意图之一，图6为本申请实施例所提供的一种雷达参数标定场的构建装置的结构示意图之二。如图5中所示，所述构建装置500包括：
获取模块510，用于获取待标定激光雷达的有效测量距离和预设偏差阈值，以及承载有所述待标定激光雷达的承载物体的物体尺寸。
第一确定模块520，用于基于所述有效测量距离以及所述物体尺寸，确定待构建标定场的各边边长。
计算模块530，用于根据所述待构建标定场的各边边长以及所述预设偏差阈值，计算所述待构建标定场中各个反光体的高度临界值。
第二确定模块540，用于根据所述有效测量距离以及所述待构建标定场的各边边长，确定相邻两个反光体之间的设置距离。
标定场构建模块550，用于按照所述待构建标定场的各边边长构建场地区域，并按照所述高度临界值以及所述设置距离，在所述场地区域中设置多个反光体，得到所述待构建标定场。
进一步的，如图6所示，当所述承载物体为轨道车辆时，所述构建装置500还包括路径构建模块560，所述路径构建模块560用于：
获取所述轨道车辆的最大加速度、最大线速度、转弯角速度以及最小转弯半径；
基于所述最大线速度以及所述最大加速度，确定设置于所述待构建标定场内所述轨道车辆的行驶路径中直线路径距离；
基于所述最大线速度、转弯角速度以及最小转弯半径，计算所述行驶路径的圆弧路径半径；
按照所述直线路径距离以及所述圆弧路径半径，设置所述轨道车辆的行驶路径。
进一步的，如图6所示，所述构建装置500还包括距离确定模块570，所述距离确定模块570用于通过以下步骤确定所述待标定激光雷达的有效测量距离：
获取设置于所述待构建标定场中所述反光体的直径以及所述待标定激光雷达的角分辨率；
将所述反光体的直径与所述角分辨率之间的商，确定为所述待标定激光雷达的有效测量距离。
进一步的，如图6所示，所述构建装置500还包括尺寸确定模块580，所述尺寸确定模块580用于通过以下步骤确定所述承载物体的物体尺寸：
确定所述承载物体在水平面中的物体投影；
以所述承载物体的控制中心为圆心，构建所述承载物体的物体投影的外接圆；
将所述外接圆的半径确定为所述承载物体的物体尺寸。
进一步的，如图6所示，所述构建装置500还包括反光膜构建模块590，所述反光膜构建模块590用于：
基于所述反光体的直径确定设置于所述待构建标定场中所述场地区域的边界围墙上的反光膜的反光宽度；
基于所述反光宽度以及获取到的所述反光膜的预设反光高度，确定所述反光膜在所述边界围墙上的设置位置，并将所述反光膜设置在所述设置位置上。
进一步的，所述待构建标定场的各边边长大于四倍的所述物体尺寸，且所述待构建标定场的各边边长小于二倍的所述有效测量距离。
进一步的，所述设置距离大于等于50cm。
本申请实施例提供的雷达参数标定场的构建装置，获取待标定激光雷达的有效测量距离和预设偏差阈值，以及承载有所述待标定激光雷达的承载物体的物体尺寸；基于所述有效测量距离以及所述物体尺寸，确定待构建标定场的各边边长；根据所述待构建标定场的各边边长以及所述预设偏差阈值，计算所述待构建标定场中各个反光体的高度临界值；根据所述有效测量距离以及所述待构建标定场的各边边长，确定相邻两个反光体之间的设置距离；按照所述待构建标定场的各边边长构建场地区域，并按照所述高度临界值以及所述设置距离，在所述场地区域中设置多个反光体，得到所述待构建标定场。
这样，本申请通过获取待标定激光雷达的有效测量距离和预设偏差阈值，以及承载有该待标定激光雷达的承载物体的物体尺寸，基于获取到的有效测量尺寸以及承载物体的物体尺寸，计算得到待构建标定场的各边边长；然后，再根据待构建标定场的各边边长以及获取到的预设偏差阈值，计算得到待构建标定场中每个反光体的最低高度临界值；其次，根据有效测量距离以及待构建标定场的各边边长，确定出相邻两个反光体之间的设置距离；最后，按照待构建标定场的各边边长构建出待构建标定场的场地区域，同时，按照计算出的高度临界值以及设置距离，在场地区域中设置多个反光体，得到待标定激光雷达对应的待构建标定场，从而能够针对于不同的待标定激光雷达以及该待标定激光雷达所设置的承载物体，构建与待标定激光雷达相应的标定场，进而，有助于提高待标定激光雷达参数配置的准确性以及合理性。
请参阅图7，图7为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。如图7中所示，所述电子设备700包括处理器710、存储器720和总线730。
所述存储器720存储有所述处理器710可执行的机器可读指令，当电子设备700运行时，所述处理器710与所述存储器720之间通过总线730通信，所述机器可读指令被所述处理器710执行时，可以执行如上述图1以及图2所示方法实施例中的雷达参数标定场的构建方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时可以执行如上述图1以及图2所示方法实施例中的雷达参数标定场的构建方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
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，在本申请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。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请揭露的技术范围内，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申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种雷达参数标定场的构建方法，其特征在于，所述构建方法包括：
获取待标定激光雷达的有效测量距离和预设偏差阈值，以及承载有所述待标定激光雷达的承载物体的物体尺寸，所述预设偏差阈值是表征待标定激光雷达与地面的偏差角度的阈值，其中确定所述有效测量距离的步骤包括：获取设置于待构建标定场中反光体的直径以及所述待标定激光雷达的角分辨率；将获取到的反光体的直径除以待标定激光雷达的角分辨率得到的商，确定为待标定激光雷达的有效测量距离；
基于所述有效测量距离以及所述物体尺寸，确定待构建标定场的各边边长；
根据所述待构建标定场的各边边长以及所述预设偏差阈值，计算所述待构建标定场中各个反光体的高度临界值；
根据所述有效测量距离以及所述待构建标定场的各边边长，确定相邻两个反光体之间的设置距离；
按照所述待构建标定场的各边边长构建场地区域，并按照所述高度临界值以及所述设置距离，在所述场地区域中设置多个反光体，得到所述待构建标定场。
2.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，当所述承载物体为轨道车辆时，在所述按照所述待构建标定场的各边边长构建场地区域，并按照所述高度临界值以及所述设置距离，在所述场地区域中设置多个反光体，得到所述待构建标定场之后，所述构建方法还包括：
获取所述轨道车辆的最大加速度、最大线速度、转弯角速度以及最小转弯半径；
基于所述最大线速度以及所述最大加速度，确定设置于所述待构建标定场内所述轨道车辆的行驶路径中直线路径距离；
基于所述最大线速度、转弯角速度以及最小转弯半径，计算所述行驶路径的圆弧路径半径；
按照所述直线路径距离以及所述圆弧路径半径，设置所述轨道车辆的行驶路径。
3.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，通过以下步骤确定所述承载物体的物体尺寸：
确定所述承载物体在水平面中的物体投影；
以所述承载物体的控制中心为圆心，构建所述承载物体的物体投影的外接圆；
将所述外接圆的半径确定为所述承载物体的物体尺寸。
4.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，在所述按照所述待构建标定场的各边边长构建场地区域，并按照所述高度临界值以及所述设置距离，在所述场地区域中设置多个反光体，得到所述待构建标定场之后，所述构建方法还包括：
基于所述反光体的直径确定设置于所述待构建标定场中所述场地区域的边界围墙上的反光膜的反光宽度；
基于所述反光宽度以及获取到的所述反光膜的预设反光高度，确定所述反光膜在所述边界围墙上的设置位置，并将所述反光膜设置在所述设置位置上。
5.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述待构建标定场的各边边长大于四倍的所述物体尺寸，且所述待构建标定场的各边边长小于二倍的所述有效测量距离。
6.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述设置距离大于等于50cm。
7.一种雷达参数标定场的构建装置，其特征在于，所述构建装置包括：
获取模块，用于获取待标定激光雷达的有效测量距离和预设偏差阈值，以及承载有所述待标定激光雷达的承载物体的物体尺寸，所述预设偏差阈值是表征待标定激光雷达与地面的偏差角度的阈值，其中确定所述有效测量距离的步骤包括：获取设置于待构建标定场中反光体的直径以及所述待标定激光雷达的角分辨率；将获取到的反光体的直径除以待标定激光雷达的角分辨率得到的商，确定为待标定激光雷达的有效测量距离；
第一确定模块，用于基于所述有效测量距离以及所述物体尺寸，确定待构建标定场的各边边长；
计算模块，用于根据所述待构建标定场的各边边长以及所述预设偏差阈值，计算所述待构建标定场中各个反光体的高度临界值；
第二确定模块，用于根据所述有效测量距离以及所述待构建标定场的各边边长，确定相邻两个反光体之间的设置距离；
标定场构建模块，用于按照所述待构建标定场的各边边长构建场地区域，并按照所述高度临界值以及所述设置距离，在所述场地区域中设置多个反光体，得到所述待构建标定场。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过所述总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求1至6中任一项所述的雷达参数标定场的构建方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至6中任一项所述的雷达参数标定场的构建方法的步骤。
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