CN115236689B - 确定激光雷达和图像采集设备的相对位置的方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种确定激光雷达和图像采集设备的相对位置的方法与装置。该方法包括：获取点云数据，点云数据是激光雷达采集得到的；获取二维图像数据，二维图像数据是图像采集设备采集得到的；根据点云数据确定激光雷达坐标系，激光雷达坐标系作为点云数据的计算基准；根据二维图像数据确定图像采集设备坐标系，图像采集设备坐标系作为二维图像数据的计算基准；根据激光雷达坐标系和图像采集设备坐标系，确定激光雷达和图像采集设备之间的相对位置。实现了对路侧感知系统中的激光雷达和图像采集设备的相对位置的确定。

Description

确定激光雷达和图像采集设备的相对位置的方法与装置
技术领域
本申请涉及自动驾驶领域，具体而言，涉及一种确定激光雷达和图像采集设备的相对位置的方法、装置、计算机可读存储介质、处理器和路侧感知系统。
背景技术
在车路协同路侧感知场景中，为了获得道路中的机动车辆、非机动车辆、行人、障碍物等的信息，通常需要在路侧部署图像采集设备和激光雷达，常常需要融合激光雷达的数据和图像采集设备的数据实现对目标信息的精确确定，这就要求激光雷达和图像采集设备之间的相位位置保持恒定。
现有技术中缺乏一种检测路侧感知系统中的激光雷达和图像采集设备之间的相对位置的方案。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种确定激光雷达和图像采集设备的相对位置的方法、装置、计算机可读存储介质、处理器和路侧感知系统，以解决现有技术中缺乏一种检测路侧感知系统中的激光雷达和图像采集设备之间的相对位置的方案的问题。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种确定激光雷达和图像采集设备的相对位置的方法，所述方法应用于路侧感知系统，包括：获取点云数据，所述点云数据是激光雷达采集得到的；获取二维图像数据，所述二维图像数据是图像采集设备采集得到的；根据所述点云数据确定激光雷达坐标系，所述激光雷达坐标系作为所述点云数据的计算基准；根据所述二维图像数据确定图像采集设备坐标系，所述图像采集设备坐标系作为所述二维图像数据的计算基准；根据所述激光雷达坐标系和所述图像采集设备坐标系，确定所述激光雷达和所述图像采集设备之间的相对位置。
可选地，根据所述激光雷达坐标系和所述图像采集设备坐标系，确定所述激光雷达和所述图像采集设备之间的相对位置，包括：获取所述激光雷达坐标系和所述图像采集设备坐标系之间的相对位置；将所述激光雷达坐标系和所述图像采集设备坐标系之间的相对位置，确定为所述激光雷达和所述图像采集设备之间的相对位置。
可选地，获取所述激光雷达坐标系和所述图像采集设备坐标系之间的相对位置，包括：获取世界坐标系；获取第一变换矩阵，所述第一变换矩阵为从所述激光雷达坐标系变换至所述世界坐标系的矩阵；获取第二变换矩阵，所述第二变换矩阵为从所述图像采集设备坐标系变换至所述世界坐标系的矩阵；根据所述第一变换矩阵和所述第二变换矩阵，确定所述激光雷达坐标系和所述图像采集设备坐标系之间的相对位置。
可选地，根据所述第一变换矩阵和所述第二变换矩阵，确定所述激光雷达坐标系和所述图像采集设备坐标系之间的相对位置，包括：获取所述第一变换矩阵相对于所述第二变换矩阵的平移量；获取所述第一变换矩阵相对于所述第二变换矩阵的转换量；根据所述平移量和所述转换量，确定所述激光雷达坐标系和所述图像采集设备坐标系之间的相对位置。
可选地，所述方法还包括：从所述点云数据中分割出目标点云簇；对所述目标点云簇进行点云处理，得到三维标注框；从多张所述二维图像数据中选取出目标二维图像数据，其中，所述目标点云簇和所述目标二维图像数据指向同一个目标物体；对所述目标二维图像数据进行图像处理，得到二维标注框；根据所述三维标注框和所述二维标注框，确定所述激光雷达和所述图像采集设备之间的相对位置。
可选地，根据所述三维标注框和所述二维标注框，确定所述激光雷达和所述图像采集设备之间的相对位置，包括：将所述三维标注框投影至所述二维标注框所在的平面上，得到投影二维图形；获取所述投影二维图形和所述二维标注框之间的相对位置；根据所述投影二维图形和所述二维标注框之间的相对位置，确定所述激光雷达和所述图像采集设备之间的相对位置。
可选地，获取所述投影二维图形和所述二维标注框之间的相对位置，包括至少以下之一：根据所述投影二维图形的中心与所述二维标注框的中心之间的距离，确定所述投影二维图形和所述二维标注框之间的相对位置；根据所述投影二维图形和所述二维标注框对应的两条边之间的距离，确定所述投影二维图形和所述二维标注框之间的相对位置；根据所述投影二维图形和所述二维标注框重合区域的面积，确定所述投影二维图形和所述二维标注框之间的相对位置。
可选地，从所述点云数据中分割出目标点云簇，包括：对所述点云数据进行滤波处理，得到滤波点云数据；对所述滤波点云数据进行点云配准得到所述目标点云簇。
可选地，所述三维标注框为所述目标点云簇的最小外接立方体框，所述二维标注框为所述目标二维图像数据中的所述目标物体的最小外接矩形框。
可选地，在根据所述激光雷达坐标系和所述图像采集设备坐标系，确定所述激光雷达和所述图像采集设备之间的相对位置之后，所述方法还包括：确定所述激光雷达和所述图像采集设备之间的相对位置是否发生变化；在所述激光雷达和所述图像采集设备之间的相对位置发生变化的情况下，对所述激光雷达的位置和/或所述图像采集设备的位置进行校准。
根据本申请的另一方面，提供了一种确定激光雷达和图像采集设备的相对位置的装置，包括：第一获取单元，用于获取点云数据，所述点云数据是激光雷达采集得到的；第二获取单元，用于获取二维图像数据，所述二维图像数据是图像采集设备采集得到的；第一确定单元，用于根据所述点云数据确定激光雷达坐标系，所述激光雷达坐标系作为所述点云数据的计算基准；第二确定单元，用于根据所述二维图像数据确定图像采集设备坐标系，所述图像采集设备坐标系作为所述二维图像数据的计算基准；第三确定单元，用于根据所述激光雷达坐标系和所述图像采集设备坐标系，确定所述激光雷达和所述图像采集设备之间的相对位置。
可选地，第三确定单元包括：第一获取模块，用于获取所述激光雷达坐标系和所述图像采集设备坐标系之间的相对位置；第一确定模块，用于将所述激光雷达坐标系和所述图像采集设备坐标系之间的相对位置，确定为所述激光雷达和所述图像采集设备之间的相对位置。
根据本申请的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行任意一种所述的方法。
根据本申请的另一方面，提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行任意一种所述的方法。
根据本申请的另一方面，提供了一种路侧感知系统，包括：激光雷达、图像采集设备和处理器，所述处理器分别与所述激光雷达和所述图像采集设备通信，所述处理器用于执行任意一种所述的方法。
应用本申请的技术方案，通过获取点云数据，获取二维图像数据，进而根据点云数据确定激光雷达坐标系，根据二维图像数据确定图像采集设备坐标系，最后根据激光雷达坐标系和图像采集设备坐标系，确定激光雷达和图像采集设备之间的相对位置。实现了对路侧感知系统中的激光雷达和图像采集设备的相对位置的确定。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本申请的实施例的确定激光雷达和图像采集设备的相对位置的方法流程图；
图2示出了根据本申请的实施例的一种投影二维图形和二维标注框之间的相对位置示意图；
图3示出了根据本申请的实施例的另一种投影二维图形和二维标注框之间的相对位置示意图；
图4示出了根据本申请的实施例的确定激光雷达和图像采集设备的相对位置的装置示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、投影二维图形；20、二维标注框。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，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的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应该理解的是，当元件（诸如层、膜、区域、或衬底）描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
正如背景技术中所介绍的，现有技术中缺乏一种检测路侧感知系统中的激光雷达和图像采集设备之间的相对位置的方案，为解决现有技术中缺乏一种检测路侧感知系统中的激光雷达和图像采集设备之间的相对位置的方案的问题，本申请的实施例提供了一种确定激光雷达和图像采集设备的相对位置的方法、装置、计算机可读存储介质、处理器和路侧感知系统。
根据本申请的实施例，提供了一种确定激光雷达和图像采集设备的相对位置的方法。
图1是根据本申请实施例的确定激光雷达和图像采集设备的相对位置的方法的流程图。上述方法应用于路侧感知系统，如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤S101，获取点云数据，上述点云数据是激光雷达采集得到的；
步骤S102，获取二维图像数据，上述二维图像数据是图像采集设备采集得到的；
步骤S103，根据上述点云数据确定激光雷达坐标系，上述激光雷达坐标系作为上述点云数据的计算基准；
步骤S104，根据上述二维图像数据确定图像采集设备坐标系，上述图像采集设备坐标系作为上述二维图像数据的计算基准；
步骤S105，根据上述激光雷达坐标系和上述图像采集设备坐标系，确定上述激光雷达和上述图像采集设备之间的相对位置。
具体地，图像采集设备和激光雷达刚性连接，由于使用时间或者环境因素导致图像采集设备和激光雷达的相对位置发生变化。
上述方案中，通过获取点云数据，获取二维图像数据，进而根据点云数据确定激光雷达坐标系，根据二维图像数据确定图像采集设备坐标系，最后根据激光雷达坐标系和上述图像采集设备坐标系，确定上述激光雷达和上述图像采集设备之间的相对位置。实现了对路侧感知系统中的激光雷达和图像采集设备的相对位置的确定。进一步地，在对路侧感知系统中的激光雷达和图像采集设备的相对位置变化的情况下可以及时监测到，进而避免位置的变化对路测感知结果的确定。
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。
本申请的一种实施例中，根据上述激光雷达坐标系和上述图像采集设备坐标系，确定上述激光雷达和上述图像采集设备之间的相对位置，包括：获取上述激光雷达坐标系和上述图像采集设备坐标系之间的相对位置；将上述激光雷达坐标系和上述图像采集设备坐标系之间的相对位置，确定为上述激光雷达和上述图像采集设备之间的相对位置。具体地，激光雷达坐标系和图像采集设备坐标系之间的相对位置可以根据激光雷达坐标系的原点和图像采集设备坐标系的原点确定，即将两个坐标系之间的相对位置确定为两个设备之间的相对位置。
本申请的一种实施例中，获取上述激光雷达坐标系和上述图像采集设备坐标系之间的相对位置，包括：获取世界坐标系；获取第一变换矩阵，上述第一变换矩阵为从上述激光雷达坐标系变换至上述世界坐标系的矩阵；获取第二变换矩阵，上述第二变换矩阵为从上述图像采集设备坐标系变换至上述世界坐标系的矩阵；根据上述第一变换矩阵和上述第二变换矩阵，确定上述激光雷达坐标系和上述图像采集设备坐标系之间的相对位置。通过将世界坐标系作为基准确定从激光雷达坐标系变换为世界坐标系的矩阵和从图像采集设备坐标系变换为世界坐标系的矩阵，通过两个变换矩阵可以得到激光雷达坐标系和上述图像采集设备坐标系之间的相对位置。
本申请的一种实施例中，根据上述第一变换矩阵和上述第二变换矩阵，确定上述激光雷达坐标系和上述图像采集设备坐标系之间的相对位置，包括：获取上述第一变换矩阵相对于上述第二变换矩阵的平移量；获取上述第一变换矩阵相对于上述第二变换矩阵的转换量；根据上述平移量和上述转换量，确定上述激光雷达坐标系和上述图像采集设备坐标系之间的相对位置。通过找到第一变换矩阵和第二变换矩阵之间的相对关系进而确定了激光雷达坐标系和上述图像采集设备坐标系之间的相对位置。
本申请的一种实施例中，上述方法还包括：从上述点云数据中分割出目标点云簇；对上述目标点云簇进行点云处理，得到三维标注框；从多张上述二维图像数据中选取出目标二维图像数据，其中，上述目标点云簇和上述目标二维图像数据指向同一个目标物体；对上述目标二维图像数据进行图像处理，得到二维标注框；根据上述三维标注框和上述二维标注框，确定上述激光雷达和上述图像采集设备之间的相对位置。即通过对同一个目标物体进行三维标注和二维标注得到三维标注框和二维标注框，进而根据三维标注框和上述二维标注框，确定上述激光雷达和上述图像采集设备之间的相对位置。
本申请的一种实施例中，根据上述三维标注框和上述二维标注框，确定上述激光雷达和上述图像采集设备之间的相对位置，包括：将上述三维标注框投影至上述二维标注框所在的平面上，得到投影二维图形；获取上述投影二维图形和上述二维标注框之间的相对位置；根据上述投影二维图形和上述二维标注框之间的相对位置，确定上述激光雷达和上述图像采集设备之间的相对位置。即根据投影二维图形和上述二维标注框之间的相对位置确定了激光雷达和上述图像采集设备之间的相对位置。
本申请的一种实施例中，获取上述投影二维图形和上述二维标注框之间的相对位置，包括至少以下之一：根据上述投影二维图形的中心与上述二维标注框的中心之间的距离，确定上述投影二维图形和上述二维标注框之间的相对位置；根据上述投影二维图形和上述二维标注框对应的两条边之间的距离，确定上述投影二维图形和上述二维标注框之间的相对位置；根据上述投影二维图形和上述二维标注框重合区域的面积，确定上述投影二维图形和上述二维标注框之间的相对位置。图2和图3示出了两种投影二维图形10和二维标注框20之间的相对位置关系示意图。当然，不限于图2和图3示出的情形。如上实现了对投影二维图形和上述二维标注框之间的相对位置的精确确定。
本申请的一种实施例中，从上述点云数据中分割出目标点云簇，包括：对上述点云数据进行滤波处理，得到滤波点云数据；对上述滤波点云数据进行点云配准得到上述目标点云簇。通过对点云数据进行滤波处理可以滤除噪点，进而通过点云配准得到上述目标点云簇。
本申请的一种实施例中，上述三维标注框为上述目标点云簇的最小外接立方体框，上述二维标注框为上述目标二维图像数据中的上述目标物体的最小外接矩形框。将三维标注框设置为目标点云簇的最小外接立方体框，将二维标注框设置为目标物体的最小外接矩形框。可实现对激光雷达和上述图像采集设备之间的相对位置的精确确定。
本申请的一种实施例中，在根据上述激光雷达坐标系和上述图像采集设备坐标系，确定上述激光雷达和上述图像采集设备之间的相对位置之后，上述方法还包括：确定上述激光雷达和上述图像采集设备之间的相对位置是否发生变化；在上述激光雷达和上述图像采集设备之间的相对位置发生变化的情况下，对上述激光雷达的位置和/或上述图像采集设备的位置进行校准。为实现对目标物体的精准定位，需要保证激光雷达和图像采集设备的相对位置保持不变，在激光雷达和图像采集设备的相对位置发生变化的情况下，通过对激光雷达的位置和/或上述图像采集设备的位置进行校准可以修正激光雷达和图像采集设备之间的相对位置。
本申请实施例还提供了一种确定激光雷达和图像采集设备的相对位置的装置，需要说明的是，本申请实施例的确定激光雷达和图像采集设备的相对位置的装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于确定激光雷达和图像采集设备的相对位置的方法。以下对本申请实施例提供的确定激光雷达和图像采集设备的相对位置的装置进行介绍。
图4是根据本申请实施例的确定激光雷达和图像采集设备的相对位置的装置的示意图。如图4所示，该装置包括：
第一获取单元100，用于获取点云数据，上述点云数据是激光雷达采集得到的；
第二获取单元200，用于获取二维图像数据，上述二维图像数据是图像采集设备采集得到的；
第一确定单元300，用于根据上述点云数据确定激光雷达坐标系，上述激光雷达坐标系作为上述点云数据的计算基准；
第二确定单元400，用于根据上述二维图像数据确定图像采集设备坐标系，上述图像采集设备坐标系作为上述二维图像数据的计算基准；
第三确定单元500，用于根据上述激光雷达坐标系和上述图像采集设备坐标系，确定上述激光雷达和上述图像采集设备之间的相对位置。
上述方案中，第一获取单元获取点云数据，第二获取单元获取二维图像数据，第一确定单元根据点云数据确定激光雷达坐标系，第二确定单元根据二维图像数据确定图像采集设备坐标系，第三确定单元根据激光雷达坐标系和上述图像采集设备坐标系，确定上述激光雷达和上述图像采集设备之间的相对位置。实现了对路侧感知系统中的激光雷达和图像采集设备的相对位置的确定。
本申请的一种实施例中，第三确定单元包括第一获取模块和第一确定模块，第一获取模块用于获取上述激光雷达坐标系和上述图像采集设备坐标系之间的相对位置；第一确定模块用于将上述激光雷达坐标系和上述图像采集设备坐标系之间的相对位置，确定为上述激光雷达和上述图像采集设备之间的相对位置。具体地，激光雷达坐标系和图像采集设备坐标系之间的相对位置可以根据激光雷达坐标系的原点和图像采集设备坐标系的原点确定，即将两个坐标系之间的相对位置确定为两个设备之间的相对位置。
本申请的一种实施例中，第一获取模块包括第一获取子模块、第二获取子模块、第三获取子模块和第一确定子模块，第一获取子模块由于获取世界坐标系；第二获取子模块由于获取第一变换矩阵，上述第一变换矩阵为从上述激光雷达坐标系变换至上述世界坐标系的矩阵；第三获取子模块用于获取第二变换矩阵，上述第二变换矩阵为从上述图像采集设备坐标系变换至上述世界坐标系的矩阵；第一确定子模块用于根据上述第一变换矩阵和上述第二变换矩阵，确定上述激光雷达坐标系和上述图像采集设备坐标系之间的相对位置。通过将世界坐标系作为基准确定从激光雷达坐标系变换为世界坐标系的矩阵和从图像采集设备坐标系变换为世界坐标系的矩阵，通过两个变换矩阵可以得到激光雷达坐标系和上述图像采集设备坐标系之间的相对位置。
本申请的一种实施例中，第一确定子模块包括第四获取子模块、第五获取子模块和第二确定子模块，第四获取子模块用于获取上述第一变换矩阵相对于上述第二变换矩阵的平移量；第五获取子模块用于获取上述第一变换矩阵相对于上述第二变换矩阵的转换量；第二确定子模块用于根据上述平移量和上述转换量，确定上述激光雷达坐标系和上述图像采集设备坐标系之间的相对位置。通过找到第一变换矩阵和第二变换矩阵之间的相对关系进而确定了激光雷达坐标系和上述图像采集设备坐标系之间的相对位置。
本申请的一种实施例中，上述装置还包括分割单元、第一处理单元、选取单元、第二处理单元和第四确定单元，分割单元用于从上述点云数据中分割出目标点云簇；第一处理单元用于对上述目标点云簇进行点云处理，得到三维标注框；选取单元用于从多张上述二维图像数据中选取出目标二维图像数据，其中，上述目标点云簇和上述目标二维图像数据指向同一个目标物体；第二处理单元用于对上述目标二维图像数据进行图像处理，得到二维标注框；第四确定单元用于根据上述三维标注框和上述二维标注框，确定上述激光雷达和上述图像采集设备之间的相对位置。即通过对同一个目标物体进行三维标注和二维标注得到三维标注框和二维标注框，进而根据三维标注框和上述二维标注框，确定上述激光雷达和上述图像采集设备之间的相对位置。
本申请的一种实施例中，第四确定单元包括投影模块、第二获取模块和第二确定模块，投影模块用于将上述三维标注框投影至上述二维标注框所在的平面上，得到投影二维图形；第二获取模块用于获取上述投影二维图形和上述二维标注框之间的相对位置；第二确定模块用于根据上述投影二维图形和上述二维标注框之间的相对位置，确定上述激光雷达和上述图像采集设备之间的相对位置。即根据投影二维图形和上述二维标注框之间的相对位置确定了激光雷达和上述图像采集设备之间的相对位置。
本申请的一种实施例中，第二获取模块包括第三确定子模块、第四确定子模块和第五确定子模块中的至少之一，第三确定子模块用于根据上述投影二维图形的中心与上述二维标注框的中心之间的距离，确定上述投影二维图形和上述二维标注框之间的相对位置；第四确定子模块用于根据上述投影二维图形和上述二维标注框对应的两条边之间的距离，确定上述投影二维图形和上述二维标注框之间的相对位置；第五确定子模块用于根据上述投影二维图形和上述二维标注框重合区域的面积，确定上述投影二维图形和上述二维标注框之间的相对位置。图2和图3示出了两种投影二维图形10和二维标注框20之间的相对位置关系示意图。当然，不限于图2和图3示出的情形。如上实现了对投影二维图形和上述二维标注框之间的相对位置的精确确定。
本申请的一种实施例中，分割单元包括滤波模块和配准模块，滤波模块用于对上述点云数据进行滤波处理，得到滤波点云数据；配准模块用于对上述滤波点云数据进行点云配准得到上述目标点云簇。通过对点云数据进行滤波处理可以滤除噪点，进而通过点云配准得到上述目标点云簇。
本申请的一种实施例中，上述三维标注框为上述目标点云簇的最小外接立方体框，上述二维标注框为上述目标二维图像数据中的上述目标物体的最小外接矩形框。将三维标注框设置为目标点云簇的最小外接立方体框，将二维标注框设置为目标物体的最小外接矩形框。可实现对激光雷达和上述图像采集设备之间的相对位置的精确确定。
本申请的一种实施例中，上述装置还包括第五确定单元和校准单元，第五确定单元用于在根据上述激光雷达坐标系和上述图像采集设备坐标系，确定上述激光雷达和上述图像采集设备之间的相对位置之后，确定上述激光雷达和上述图像采集设备之间的相对位置是否发生变化；校准单元用于在上述激光雷达和上述图像采集设备之间的相对位置发生变化的情况下，对上述激光雷达的位置和/或上述图像采集设备的位置进行校准。光雷达和图像采集设备的相对位置保持不变，在激光雷达和图像采集设备的相对位置发生变化的情况下，通过对激光雷达的位置和/或上述图像采集设备的位置进行校准可以修正激光雷达和图像采集设备之间的相对位置。
上述确定激光雷达和图像采集设备的相对位置的装置包括处理器和存储器，上述第一获取单元、第二获取单元、第一确定单元、第二确定单元和第三确定单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来确定激光雷达和图像采集设备之间的相对位置。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在上述程序运行时控制上述计算机可读存储介质所在设备执行上述确定激光雷达和图像采集设备的相对位置的方法。
本发明实施例提供了一种处理器，上述处理器用于运行程序，其中，上述程序运行时执行上述确定激光雷达和图像采集设备的相对位置的方法。
本发明实施例提供了一种路侧感知系统，包括激光雷达、图像采集设备和处理器，上述处理器分别与上述激光雷达和上述图像采集设备通信，上述处理器用于执行任意一种上述的方法。
本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现至少以下步骤：
步骤S101，获取点云数据，上述点云数据是激光雷达采集得到的；
步骤S102，获取二维图像数据，上述二维图像数据是图像采集设备采集得到的；
步骤S103，根据上述点云数据确定激光雷达坐标系，上述激光雷达坐标系作为上述点云数据的计算基准；
步骤S104，根据上述二维图像数据确定图像采集设备坐标系，上述图像采集设备坐标系作为上述二维图像数据的计算基准；
步骤S105，根据上述激光雷达坐标系和上述图像采集设备坐标系，确定上述激光雷达和上述图像采集设备之间的相对位置。
本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。
本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序：
步骤S101，获取点云数据，上述点云数据是激光雷达采集得到的；
步骤S102，获取二维图像数据，上述二维图像数据是图像采集设备采集得到的；
步骤S103，根据上述点云数据确定激光雷达坐标系，上述激光雷达坐标系作为上述点云数据的计算基准；
步骤S104，根据上述二维图像数据确定图像采集设备坐标系，上述图像采集设备坐标系作为上述二维图像数据的计算基准；
步骤S105，根据上述激光雷达坐标系和上述图像采集设备坐标系，确定上述激光雷达和上述图像采集设备之间的相对位置。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：
1）、本申请的确定激光雷达和图像采集设备的相对位置的方法，通过获取点云数据，获取二维图像数据，进而根据点云数据确定激光雷达坐标系，根据二维图像数据确定图像采集设备坐标系，最后根据激光雷达坐标系和上述图像采集设备坐标系，确定上述激光雷达和上述图像采集设备之间的相对位置。实现了对路侧感知系统中的激光雷达和图像采集设备的相对位置的确定。
2）、本申请的确定激光雷达和图像采集设备的相对位置的装置，第一获取单元获取点云数据，第二获取单元获取二维图像数据，第一确定单元根据点云数据确定激光雷达坐标系，第二确定单元根据二维图像数据确定图像采集设备坐标系，第三确定单元根据激光雷达坐标系和上述图像采集设备坐标系，确定上述激光雷达和上述图像采集设备之间的相对位置。实现了对路侧感知系统中的激光雷达和图像采集设备的相对位置的确定。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种确定激光雷达和图像采集设备的相对位置的方法，其特征在于，所述方法应用于路侧感知系统，包括：
获取点云数据，所述点云数据是激光雷达采集得到的；
获取二维图像数据，所述二维图像数据是图像采集设备采集得到的；
根据所述点云数据确定激光雷达坐标系，所述激光雷达坐标系作为所述点云数据的计算基准；
根据所述二维图像数据确定图像采集设备坐标系，所述图像采集设备坐标系作为所述二维图像数据的计算基准；
根据所述激光雷达坐标系和所述图像采集设备坐标系，确定所述激光雷达和所述图像采集设备之间的相对位置；
所述方法还包括：
从所述点云数据中分割出目标点云簇；
对所述目标点云簇进行点云处理，得到三维标注框；
从多张所述二维图像数据中选取出目标二维图像数据，其中，所述目标点云簇和所述目标二维图像数据指向同一个目标物体；
对所述目标二维图像数据进行图像处理，得到二维标注框；
根据所述三维标注框和所述二维标注框，确定所述激光雷达和所述图像采集设备之间的相对位置；
根据所述三维标注框和所述二维标注框，确定所述激光雷达和所述图像采集设备之间的相对位置，包括：
将所述三维标注框投影至所述二维标注框所在的平面上，得到投影二维图形；
获取所述投影二维图形和所述二维标注框之间的相对位置；
根据所述投影二维图形和所述二维标注框之间的相对位置，确定所述激光雷达和所述图像采集设备之间的相对位置；
获取所述投影二维图形和所述二维标注框之间的相对位置，包括至少以下之一：
根据所述投影二维图形的中心与所述二维标注框的中心之间的距离，确定所述投影二维图形和所述二维标注框之间的相对位置；
根据所述投影二维图形和所述二维标注框对应的两条边之间的距离，确定所述投影二维图形和所述二维标注框之间的相对位置；
根据所述投影二维图形和所述二维标注框重合区域的面积，确定所述投影二维图形和所述二维标注框之间的相对位置；
从所述点云数据中分割出目标点云簇，包括：
对所述点云数据进行滤波处理，得到滤波点云数据；
对所述滤波点云数据进行点云配准得到所述目标点云簇。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述激光雷达坐标系和所述图像采集设备坐标系，确定所述激光雷达和所述图像采集设备之间的相对位置，包括：
获取所述激光雷达坐标系和所述图像采集设备坐标系之间的相对位置；
将所述激光雷达坐标系和所述图像采集设备坐标系之间的相对位置，确定为所述激光雷达和所述图像采集设备之间的相对位置。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述激光雷达坐标系和所述图像采集设备坐标系之间的相对位置，包括：
获取世界坐标系；
获取第一变换矩阵，所述第一变换矩阵为从所述激光雷达坐标系变换至所述世界坐标系的矩阵；
获取第二变换矩阵，所述第二变换矩阵为从所述图像采集设备坐标系变换至所述世界坐标系的矩阵；
根据所述第一变换矩阵和所述第二变换矩阵，确定所述激光雷达坐标系和所述图像采集设备坐标系之间的相对位置。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述第一变换矩阵和所述第二变换矩阵，确定所述激光雷达坐标系和所述图像采集设备坐标系之间的相对位置，包括：
获取所述第一变换矩阵相对于所述第二变换矩阵的平移量；
获取所述第一变换矩阵相对于所述第二变换矩阵的转换量；
根据所述平移量和所述转换量，确定所述激光雷达坐标系和所述图像采集设备坐标系之间的相对位置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述三维标注框为所述目标点云簇的最小外接立方体框，所述二维标注框为所述目标二维图像数据中的所述目标物体的最小外接矩形框。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述激光雷达坐标系和所述图像采集设备坐标系，确定所述激光雷达和所述图像采集设备之间的相对位置之后，所述方法还包括：
确定所述激光雷达和所述图像采集设备之间的相对位置是否发生变化；
在所述激光雷达和所述图像采集设备之间的相对位置发生变化的情况下，对所述激光雷达的位置和/或所述图像采集设备的位置进行校准。
7.一种确定激光雷达和图像采集设备的相对位置的装置，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于获取点云数据，所述点云数据是激光雷达采集得到的；
第二获取单元，用于获取二维图像数据，所述二维图像数据是图像采集设备采集得到的；
第一确定单元，用于根据所述点云数据确定激光雷达坐标系，所述激光雷达坐标系作为所述点云数据的计算基准；
第二确定单元，用于根据所述二维图像数据确定图像采集设备坐标系，所述图像采集设备坐标系作为所述二维图像数据的计算基准；
第三确定单元，用于根据所述激光雷达坐标系和所述图像采集设备坐标系，确定所述激光雷达和所述图像采集设备之间的相对位置；
所述装置还包括分割单元、第一处理单元、选取单元、第二处理单元和第四确定单元，
所述分割单元用于从所述点云数据中分割出目标点云簇；
所述第一处理单元用于对所述目标点云簇进行点云处理，得到三维标注框；
所述选取单元用于从多张所述二维图像数据中选取出目标二维图像数据，其中，所述目标点云簇和所述目标二维图像数据指向同一个目标物体；
所述第二处理单元用于对所述目标二维图像数据进行图像处理，得到二维标注框；
所述第四确定单元用于根据所述三维标注框和所述二维标注框，确定所述激光雷达和所述图像采集设备之间的相对位置；
所述第四确定单元包括投影模块、第二获取模块和第二确定模块，
所述投影模块用于将所述三维标注框投影至所述二维标注框所在的平面上，得到投影二维图形；
所述第二获取模块用于获取所述投影二维图形和所述二维标注框之间的相对位置；
所述第二确定模块用于根据所述投影二维图形和所述二维标注框之间的相对位置，确定所述激光雷达和所述图像采集设备之间的相对位置；
所述第二获取模块包括第三确定子模块、第四确定子模块和第五确定子模块中的至少之一，所述第三确定子模块用于根据所述投影二维图形的中心与所述二维标注框的中心之间的距离，确定所述投影二维图形和所述二维标注框之间的相对位置；所述第四确定子模块用于根据所述投影二维图形和所述二维标注框对应的两条边之间的距离，确定所述投影二维图形和所述二维标注框之间的相对位置；所述第五确定子模块用于根据所述投影二维图形和所述二维标注框重合区域的面积，确定所述投影二维图形和所述二维标注框之间的相对位置；
所述分割单元包括滤波模块和配准模块，所述滤波模块用于对所述点云数据进行滤波处理，得到滤波点云数据；所述配准模块用于对所述滤波点云数据进行点云配准得到所述目标点云簇。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第三确定单元包括：
第一获取模块，用于获取所述激光雷达坐标系和所述图像采集设备坐标系之间的相对位置；
第一确定模块，用于将所述激光雷达坐标系和所述图像采集设备坐标系之间的相对位置，确定为所述激光雷达和所述图像采集设备之间的相对位置。
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包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至6中任意一项所述的方法。
10.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至6中任意一项所述的方法。
11.一种路侧感知系统，其特征在于，包括：激光雷达、图像采集设备和处理器，所述处理器分别与所述激光雷达和所述图像采集设备通信，所述处理器用于执行权利要求1至6中任意一项所述的方法。
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