CN112965049A - 一种多固态激光雷达的外参标定方法 - Google Patents

一种多固态激光雷达的外参标定方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112965049A
CN112965049A CN202110335454.4A CN202110335454A CN112965049A CN 112965049 A CN112965049 A CN 112965049A CN 202110335454 A CN202110335454 A CN 202110335454A CN 112965049 A CN112965049 A CN 112965049A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solid
laser radar
coordinate system
state laser
initial value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202110335454.4A
Other languages
English (en)
Inventor
璧靛己
赵强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dilu Technology Co Ltd
Original Assignee
Dilu Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dilu Technology Co Ltd filed Critical Dilu Technology Co Ltd
Priority to CN202110335454.4A priority Critical patent/CN112965049A/zh
Publication of CN112965049A publication Critical patent/CN112965049A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/497—Means for monitoring or calibrating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种多固态激光雷达的外参标定方法，主要可以分为三个部分：第一部分是固定好传感器后，通过测量尺测量出一个粗略的初始值；第二部分是室外绕八字法的手眼标定，并以第一部分的初始值作为初值传入，进行迭代优化，得到一个较精确的外参；第三部分是使用NDT点云配准算法，以第二部分得到的较精确的外参作为初始值进行迭代匹配优化，最终收敛至一个精确的外参。本发明通过多次迭代的方法，即使初始测量的初值误差较大，最终也能够收全敛至一个较好的结果。适应范围较广，操作较简单。

Description

一种多固态激光雷达的外参标定方法
技术领域
本发明涉及一种多固态激光雷达的外参标定方法，属于智能座舱显示领域。
背景技术
在自动驾驶领域中，激光雷达传感器作为一种重要的传感器不可或缺，目前，根据有无机械部件来分，激光雷达可分为机械激光雷达和固态激光雷达。机械激光雷达主要由光电二极管、MEMS反射镜、激光发射接受装置等组成，其中机械旋转部件是指可360°控制激光发射角度的MEMS发射镜。固态激光雷达则与机械激光雷达不同，它通过光学相控阵列(OpticalPhasedArray)、光子集成电路(PhotonicIC)以及远场辐射方向图(FarFieldRadiationPattern)等电子部件代替机械旋转部件实现发射激光角度的调整。目前固态激光雷达以其相对于机械式激光雷达较低的价格，具有更高的性价比。
但是固态激光雷达一般只具有一个固定的水平视角，实际使用时往往使用多个固态激光雷达来补足水平视角。因此，需要对多个固态激光雷达进行外参标定，将其统一至车辆坐标系下使用。
发明内容
本发明提供了一种多固态激光雷达的外参标定方法，以将每个固态激光雷达的数据统一至车辆坐标系下。此方法无需使用专门的标定房，适应范围广，且无需人工干预。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种多固态激光雷达的外参标定方法，具体步骤如下：
步骤1：测量每个固态激光雷达传感器到车体坐标系的X，Y，Z三轴的偏移；
步骤2：使用绕八字法记录GPS传感器轨迹与每个固态激光雷达的轨迹；
步骤3：以步骤1中测量得到的偏移值作为输入，使用手眼标定算法，计算出每个固态激光雷达到GPS传感器坐标系的旋转平移变换；
步骤4：对所有固态激光雷达传感器的点云数据进行时间同步，以步骤3中计算出的旋转平移变换作为初始值，将处于同一时间戳下的点云数据使用正态分布变换NDT点云配准算法进行匹配，得到最终的每个固态激光雷达传感器到GPS传感器坐标系的旋转平移变换，再由GPS传感器坐标系转换至车体坐标系，即完成标定。
进一步，步骤1中使用测量尺测量每个固态激光雷达传感器到车体坐标系的X，Y，Z三轴的偏移。
进一步，车体坐标系中：以车辆后轴中心为原点，车头方向为X轴，车体正左方向为Y轴，车体正上方向为Z轴。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
本发明多固态激光雷达的标定主要可以分为三个部分，第一部分是固定好传感器后，通过测量尺测量出一个粗略的初始值；第二部分是室外绕八字法的手眼标定，并以第一部分的初始值作为初值传入，进行迭代优化，得到一个较精确的外参；第三部分是使用NDT点云配准算法，以第二部分得到的较精确的外参作为初始值进行迭代匹配优化，最终收敛至一个精确的外参。本发明通过多次迭代的方法，即使初始测量的初值误差较大，最终也能够收全敛至一个较好的结果。现有的多传感器标定方案中，多数要使用标定房才能标定出较精确的外参值，而本发无需使用专门的标定房，适应范围广，且无需人工干预。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
本发明中的多固态激光雷达标定主要可以分为三个部分，第一部分是固定好传感器后，通过测量尺测量出一个粗略的初始值；第二部分是室外绕八字法的手眼标定，并以第一部分的初始值作为初值传入，进行迭代优化，得到一个较精确的外参；第三部分是使用NDT点云配准算法，以第二部分得到的较精确的外参作为初始值进行迭代匹配优化，最终收敛至一个精确的外参。
本发明中共使用6颗固态激光雷达传感器，最终目标为将每个固态激光雷达的数据变换到以车辆后轴中心为原点，车头方向为X轴，车体正左方向为Y轴，车体正上方向为Z轴(即前-左-上)。因此只要将每个固态激光雷达传感器到车辆坐标系的外参标定出来，即可将点云数据转换至车辆坐标系下。如图1所示，包括以下具体步骤：
步骤1：使用测量尺测量每个固态激光雷达传感器到车体坐标系的X，Y，Z三轴的偏移，此步骤可以得到一个粗略的三轴距离偏移。
步骤2：在室外开阔场景中，使用绕八字法记录GPS轨迹与每个固态激光雷达的轨迹。
步骤3：使用手眼标定算法，传入步骤1中测量出的初始X，Y，Z轴的偏移，进行迭代优化计算出每个固态激光雷达到GPS传感器坐标系的旋转平移变换。
步骤4：对六颗固态激光雷达数据进行时间同步，将处于同一时间戳下的点云数据使用NDT点云配准算法进行匹配，根据步骤3中计算出的旋转平移变换作为初始值传入。不断迭代匹配，直至NDT匹配算法收敛，即得到最终每个固态激光雷达传感器到GPS传感器坐标系的旋转平移变换。再由GPS传感器坐标系转换至车辆坐标系下，即完成最终结果。
应当指出，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也在本申请权利要求的保护范围内。

Claims (3)

1.一种多固态激光雷达的外参标定方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤1：测量每个固态激光雷达传感器到车体坐标系的X，Y，Z三轴的偏移；
步骤2：使用绕八字法记录GPS传感器轨迹与每个固态激光雷达的轨迹；
步骤3：以步骤1中测量得到的偏移值作为输入，使用手眼标定算法，计算出每个固态激光雷达到GPS传感器坐标系的旋转平移变换；
步骤4：对所有固态激光雷达传感器的点云数据进行时间同步，以步骤3中计算出的旋转平移变换作为初始值，将处于同一时间戳下的点云数据使用正态分布变换NDT点云配准算法进行匹配，得到最终的每个固态激光雷达传感器到GPS传感器坐标系的旋转平移变换，再由GPS传感器坐标系转换至车体坐标系，即完成标定。
2.如权利要求1所述的一种多固态激光雷达的外参标定方法，其特征在于，步骤1中使用测量尺测量每个固态激光雷达传感器到车体坐标系的X，Y，Z三轴的偏移。
3.如权利要求1所述的一种多固态激光雷达的外参标定方法，其特征在于，车体坐标系中：以车辆后轴中心为原点，车头方向为X轴，车体正左方向为Y轴，车体正上方向为Z轴。
CN202110335454.4A 2021-03-29 2021-03-29 一种多固态激光雷达的外参标定方法 Withdrawn CN112965049A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110335454.4A CN112965049A (zh) 2021-03-29 2021-03-29 一种多固态激光雷达的外参标定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110335454.4A CN112965049A (zh) 2021-03-29 2021-03-29 一种多固态激光雷达的外参标定方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112965049A true CN112965049A (zh) 2021-06-15

Family

ID=76278824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110335454.4A Withdrawn CN112965049A (zh) 2021-03-29 2021-03-29 一种多固态激光雷达的外参标定方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112965049A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113866747A (zh) * 2021-10-13 2021-12-31 上海师范大学 一种多激光雷达的标定方法及装置
CN115097426A (zh) * 2022-08-24 2022-09-23 盟识科技(苏州)有限公司 车载激光雷达更换后的自动标定方法、存储介质及车辆

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113866747A (zh) * 2021-10-13 2021-12-31 上海师范大学 一种多激光雷达的标定方法及装置
CN113866747B (zh) * 2021-10-13 2023-10-27 上海师范大学 一种多激光雷达的标定方法及装置
CN115097426A (zh) * 2022-08-24 2022-09-23 盟识科技(苏州)有限公司 车载激光雷达更换后的自动标定方法、存储介质及车辆

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109001711B (zh) 多线激光雷达标定方法
CN108050933B (zh) 角锥棱镜回射光斑定位精度检测装置与方法
CN101799271B (zh) 大视场条件下获得摄像机标定点的方法
CN106153074B (zh) 一种惯性测量组合动态导航性能的光学标定系统和方法
CN112965049A (zh) 一种多固态激光雷达的外参标定方法
CN111208493B (zh) 一种车载激光雷达在整车坐标系下的快速标定方法
CN108198219B (zh) 用于摄影测量的相机标定参数的误差补偿方法
CN101201403A (zh) 三维偏振成像激光雷达遥感器
CN110579754A (zh) 用于确定车辆的激光雷达与车辆其他的传感器的外参数的方法
CN111913169B (zh) 激光雷达内参、点云数据的修正方法、设备及存储介质
CN107726980B (zh) 一种基于四轴测量机的线激光位移传感器的标定方法
CN111562563A (zh) 激光雷达转台标定方法、装置和计算机可读存储介质
CN116823964A (zh) 相机-振镜变视线系统的物理参数模型及其标定方法
CN115308721A (zh) 一种激光雷达和组合惯导外参标定方法、装置、设备、介质
CN115218804A (zh) 一种大型构件多源系统融合测量方法
CN112525161B (zh) 一种旋转轴标定方法
CN105571491A (zh) 基于双目视觉的汽车底盘数据测量系统及其方法
CN104344766A (zh) 半实物仿真红外点源/成像复合目标校准装置和校准方法
CN109945824B (zh) 一种载机航向基准测量与传递的方法和系统
CN112485773B (zh) 激光雷达与倾角传感器的外参信息标定方法
WO2022256976A1 (zh) 稠密点云真值数据的构建方法、系统和电子设备
KR20190086951A (ko) 레이저 관측 장비를 이용한 ｍｍｓ의 캘리브레이션을 위한 장치 및 방법
CN110320011B (zh) 一种透射波前检测系统和方法
CN111736109A (zh) 室内定位系统接收器及利用其进行精度评价的方法
CN113109829A (zh) 一种同步扫描交会测量敏感器的标定方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20210615

WW01 Invention patent application withdrawn after publication