CN115561719A - 多雷达安装角度的标定方法、存储介质及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多雷达安装角度的标定方法、存储介质及电子设备，所述多雷达安装角度的标定方法包括：获取所述角反射器在不同雷达中的测量位置；所述测量位置是指所述角反射器在雷达坐标系中的测量数值；将所述测量位置转换至环境坐标系中，得到测量变换结果；结合所述雷达的个数或所述角反射器的个数确定角度求解方式；根据所述角度求解方式，确定各个所述雷达的水平角度和俯仰角度。本发明无需精确知道角反射器的放置位置，简化了路端雷达标定操作过程，提高了标定精度。

Description

多雷达安装角度的标定方法、存储介质及电子设备

技术领域

本发明属于角度标定的技术领域，涉及一种角度的标定方法，特别是涉及一种多雷达安装角度的标定方法、存储介质及电子设备。

背景技术

在诸多测量装置中，相比于摄像头和激光雷达，毫米波雷达受雨、雪、雾等环境因素的影响小，具有全天候、全天时的工作特性，因此应用更加广泛，例如将毫米波雷达安装于路端，一方面可以辅助增强过往车辆的感知能力，另一方面也可以统计路口的车流、堵塞时间等交通信息。

毫米波雷达测得的目标距离、方位、速度等信息均以雷达为参考基准，为了与实际道路环境相匹配或进行多传感器数据融合，需要精确知道雷达的安装角度。考虑到安装误差，在雷达安装好之后，需要进行安装角度的标定工作。但现有的雷达安装角度的标定方法存在较多缺陷，有的方法利用一辆具有高精度定位装置的参考车辆，标定设备复杂，同时参考车辆不同角度的散射特性不同，会对标定结果精度造成影响。

因此，如何解决现有技术无法在简化雷达安装角度标定流程的同时提高标定精度等缺陷，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种多雷达安装角度的标定方法、存储介质及电子设备，用于解决现有技术无法在简化雷达安装角度标定流程的同时提高标定精度的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种多雷达安装角度的标定方法，应用于角度标定系统中，所述角度标定系统包括至少2个雷达以及设置于所述雷达照射区域内的角反射器；所述多雷达安装角度的标定方法包括：获取所述角反射器在不同雷达中的测量位置；所述测量位置是指所述角反射器在雷达坐标系中的测量数值；将所述测量位置转换至环境坐标系中，得到测量变换结果；结合所述雷达的个数或所述角反射器的个数确定角度求解方式；根据所述角度求解方式，确定各个所述雷达的水平角度和俯仰角度。

于本发明的一实施例中，所述将所述测量位置转换至环境坐标系中，得到测量变换结果的步骤，包括：根据旋转矩阵，将所述测量位置进行旋转变换，得到旋转变换结果；对所述旋转变换结果进行平移变换，得到平移后位置，将所述平移后位置作为所述测量变换结果。

于本发明的一实施例中，所述结合所述雷达的个数或所述角反射器的个数确定角度求解方式的步骤，包括：响应于所述雷达的个数和所述角反射器的个数所建立的方程个数与需要求解的雷达安装角度的个数相等，确定所述角度求解方式为等式求解；响应于所述雷达的个数和所述角反射器的个数所建立的方程个数大于需要求解的雷达安装角度的个数，确定所述角度求解方式为误差优化方式求解。

于本发明的一实施例中，所述结合所述雷达的个数或所述角反射器的个数确定角度求解方式的步骤，还包括：响应于所述角反射器的个数为1个，将所有雷达的测量变换结果均对应至所述角反射器位置；响应于所述角反射器的个数为1个但位置发生变换时，令不同所述角反射器位置匹配不同雷达的测量变换结果。

于本发明的一实施例中，所述角度求解方式为误差优化方式求解；所述根据所述角度求解方式，确定各个所述雷达的水平角度和俯仰角度的步骤，包括：将所述测量变换结果的计算转换为最小化求解，确定误差函数；对所述误差函数进行求解，确定最小化优化结果；根据所述最小化优化结果确定所述水平角度和所述俯仰角度。

于本发明的一实施例中，所述将所述测量变换结果的计算转换为最小化求解，确定误差函数的步骤，包括：利用李代数表示旋转矩阵，将所述测量变换结果的计算转换为最小化求解，确定误差函数；将所述误差函数转换为符合高斯牛顿法求解的形式，确定最终的误差函数。

于本发明的一实施例中，所述对所述误差函数进行求解，确定最小化优化结果的步骤，包括：根据理想安装角度，确定李代数所表示的旋转矩阵初始值；基于所述旋转矩阵初始值，针对每次迭代，求解增量矩阵的增量方程，确定下一时刻的旋转矩阵和对应角度参数；直至所述增量方程中的增量值小于预设增量阈值，则停止迭代，确定所述最小化优化结果；所述最小化优化结果为迭代停止时所述角度参数中包括的水平角度和俯仰角度。

于本发明的一实施例中，所述结合所述雷达的个数或所述角反射器的个数确定角度求解方式的步骤，包括：响应于所述角反射器的个数不超过预设个数，确定所述角度求解方式为等式求解；响应于所述角反射器的个数超过预设个数，确定所述角度求解方式为误差优化方式求解。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明另一方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的多雷达安装角度的标定方法。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明最后一方面提供一种电子设备，包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述电子设备执行所述的多雷达安装角度的标定方法。

如上所述，本发明所述的多雷达安装角度的标定方法、存储介质及电子设备，具有以下有益效果：

本发明针对多个雷达的安装，提出一种安装角度的联合标定方法，通过在雷达公共照射区域任意位置放置角反射器，建立等式或误差优化函数以估计雷达安装角度。采用本发明的方法，只需要在雷达公共照射区域内放置角反射器，无需精确知道角反射器的放置位置，简化了路端雷达标定操作过程，提高了标定精度。

附图说明

图1显示为本发明的多雷达安装角度的标定方法于一实施例中的原理流程图。

图2显示为本发明的多雷达安装角度的标定方法于一实施例中的雷达坐标测量示意图。

图3显示为本发明的多雷达安装角度的标定方法于一实施例中的单角反射器位置双雷达安装示意图。

图4显示为本发明的多雷达安装角度的标定方法于一实施例中的方程求解示意图。

图5显示为本发明的多雷达安装角度的标定方法于一实施例中的三角反射器位置双雷达安装安装示意图。

图6显示为本发明的电子设备于一实施例中的结构连接示意图。

元件标号说明

6 电子设备

61 处理器

62 存储器

S11～S14 步骤

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明所述的多雷达安装角度的标定方法、存储介质及电子设备无需精确知道角反射器的放置位置，简化了路端雷达标定操作过程，提高了标定精度。本发明的目的在于针对安装多个雷达的情况下提出一种简单、可靠、高效的雷达安装角度的标定方法。雷达的安装姿态可由翻滚角(Roll)、偏航角(Yaw)和俯仰角(Pitch)三个角度唯一确定。考虑到雷达探照波束沿雷达波束轴线方向近似轴对称，因此本发明仅考虑雷达的偏航角和俯仰角。因为雷达安装后角度不再变化，所以在本发明中以水平安装角指代偏航角，俯仰安装角指代俯仰角。本申请以路端雷达为例进行原理说明，其他可实现本发明方法的雷达的安装位置也在本发明保护的范围内，本发明所指雷达为毫米波雷达。

以下将结合所有附图详细阐述本实施例的一种多雷达安装角度的标定方法、存储介质及电子设备的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本实施例的多雷达安装角度的标定方法、存储介质及电子设备。

请参阅图1，显示为本发明的多雷达安装角度的标定方法于一实施例中的原理流程图。如图1所示，所述多雷达安装角度的标定方法应用于角度标定系统中，所述角度标定系统包括至少2个雷达以及设置于所述雷达照射区域内的角反射器；具体包括以下几个步骤：

S11，获取所述角反射器在不同雷达中的测量位置；所述测量位置是指所述角反射器在雷达坐标系中的测量数值。

具体地，在雷达的公共照射区域的任意位置放置1个或多个角反射器，获取各个路端雷达在道路环境的具体位置和高度，且雷达存在公共照射区域。已知各个路端雷达在道路环境的具体位置和高度，且雷达存在公共照射区域。由此，获取所述角反射器在不同雷达中的测量位置，以雷达的水平角度和俯仰角度为参数。

其中，在原理实现上任意位置的效果都一样，且不要求精确知道角反射器的放置位置。优选地，角反射器放置的位置离雷达波束的中心轴线较近，此时雷达的测量误差较小，安装角度估计的精度更高。而且多个角放射器比单个角反射器可以减小雷达安装角度标定的误差。

请参阅图2，显示为本发明的多雷达安装角度的标定方法于一实施例中的雷达坐标测量示意图。如图2所示，三维环境直角坐标系为Ox₀y₀z₀；第i个雷达的雷达直角坐标系为O_ix_iy_iz_i，其以雷达在环境坐标系中的位置(x_i,y_i,z_i)为坐标原点，雷达瞄准线方向为x_i轴正方向；雷达水平安装角为α_i，俯仰安装角为β_i；第i个雷达对第j个角反射器位置的直接测量结果为雷达球坐标系中的距离ρ_ij，方位角θ_ij和仰角

将其变换到雷达坐标系O_ix_iy_iz_i中可表示为：

其中，X_ij表示第j个角反射器位置在雷达直角坐标系O_ix_iy_iz_i中的坐标表示。

S12，将所述测量位置转换至环境坐标系中，得到测量变换结果。

于一实施例中，S12具体包括以下步骤：

(1)根据旋转矩阵，将所述测量位置进行旋转变换，得到旋转变换结果。

雷达直角坐标系O_ix_iy_iz_i可看作环境坐标系Ox₀y₀z₀按向量[x_i y_i z_i]^T平移后再按照水平安装角和俯仰安装角进行旋转得到，因此角反射在雷达直角坐标系中的测量结果先做旋转变换再做平移变换后可变换到环境坐标系中。旋转变换可由旋转矩阵R_i表示，具体表达式如下：

旋转变换结果为：R_iX_ij。

(2)对所述旋转变换结果进行平移变换，得到平移后位置，将所述平移后位置作为所述测量变换结果。

平移变换可由平移向量t_i＝[x_i y_i z_i]^T表示。根据旋转变换结果R_iX_ij，叠加平移向量，得到平移后位置X_j：

X_j＝R_iX_ij+t_i

S13，结合所述雷达的个数或所述角反射器的个数确定角度求解方式。

于一实施例中，S13具体包括以下步骤：

(1)响应于所述雷达的个数和所述角反射器的个数所建立的方程个数与需要求解的雷达安装角度的个数相等，确定所述角度求解方式为等式求解。

(2)响应于所述雷达的个数和所述角反射器的个数所建立的方程个数大于需要求解的雷达安装角度的个数，确定所述角度求解方式为误差优化方式求解。

具体地，当方程个数大于雷达安装角度个数，可以利用误差优化函数，也可以从中选取与雷达安装角度个数相等的方程构造方程组求解，优选地，利用误差优化函数进行求解。

于一实施例中，S13还包括以下步骤：

响应于所述角反射器的个数为1个，将所有雷达的测量变换结果均对应至所述角反射器位置；响应于所述角反射器的个数为1个但位置发生变换时，令不同所述角反射器位置匹配不同雷达的测量变换结果。

具体地，当仅有一个角反射器位置时，所有雷达的测量变换结果都对应这一角反射器位置，无需匹配；当仅有一个角反射器但多次变换位置时，依次记录好每次不同雷达的测量变换结果，即可匹配；当多个角反射器放置在不同位置时，要求角反射器位置之间有一定的距离，利用由安装需求给出的理想安装角度将雷达测量结果变换到环境坐标系中，由于实际安装角度一般与理论安装角度相近，因此可以利用最近邻等算法匹配不同雷达的测量变换结果。

于一实施例中，响应于所述角反射器的个数不超过预设个数，确定所述角度求解方式为等式求解；响应于所述角反射器的个数超过预设个数，确定所述角度求解方式为误差优化方式求解。

具体地，同一角反射器位置j在环境坐标系中的位置X_j为定值，因此不同雷达坐标系对角反射器位置j的测量有如下等式关系：

R_iX_ij+t_i＝R_kX_kj+t_k

其中R_i，R_k分别表示雷达i和k的旋转变换矩阵，与雷达的水平和俯仰安装角度存在唯一映射关系；t_i和t_k为雷达i和k的平移变换向量，在雷达的安装位置已知时为已知量。将上述向量方程展开成如下方程组：

当路端雷达个数为2，角反射器位置为1时，上述方程组共有4个未知数(每个雷达各2个，分别为水平安装角α和俯仰安装角β)，而方程的个数为3个，方程个数小于未知数的个数，因此需要增加额外的约束进行等式求解(如角反射器通常放在地面上，可认为其在z轴方向的坐标为0)；当路端雷达个数为3，角反射器位置为1时，未知数个数为6，方程个数为6，可直接解方程得到每个雷达的水平安装角和俯仰安装角；当路端雷达个数为n>2，角反射器位置个数为m时，未知数个数为2n，方程个数为3m(n-1)，方程个数始终大于未知数的个数，因此联立求解等式方程组即可得到每个雷达的水平和俯仰安装角。

在雷达个数和角反射器位置个数较少时，方程组的个数少，求解相对容易，可直接获得水平和俯仰安装角的具体数值。但是，上述方程组是关于水平和俯仰安装角度的正余弦的方程组，是非线性方程组，当雷达个数或角反射器位置个数较多时，直接求解困难，此时可转化为优化问题进行求解。转化为优化问题求解时，允许对更多角反射位置进行测量，能减小雷达测量误差对安装角度估计的影响。

对不同雷达坐标系对角反射器位置j的测量等式的求解可转化为如下最小化问题：

其中M为角反射器位置的总数；N为雷达总数；

为各雷达坐标系到环境坐标系旋转矩阵的估计，与水平和俯仰安装角存在唯一映射关系；L为误差函数，有：

S14，根据所述角度求解方式，确定各个所述雷达的水平角度和俯仰角度。

于一实施例中，所述角度求解方式为误差优化方式求解；旋转矩阵R自身带有约束(正交且行列式为1)，因此上述最小化优化问题是个有约束问题，直接求解可利用拉格朗日乘子法将其先转化为无约束的最小化问题，然后利用梯度下降法等算法进行求解。直接求解计算量大，误差函数对旋转矩阵的梯度计算复杂，因此本发明引入李群和李代数理论，并采用高斯牛顿法来演示对此最小化问题的求解。S14具体包括以下步骤：

(1)将所述测量变换结果的计算转换为最小化求解，确定误差函数。

于一实施例中，S14的步骤(1)具体包括以下步骤：

(1.1)利用李代数表示旋转矩阵，将所述测量变换结果的计算转换为最小化求解，确定误差函数。

具体地，用相应的李代数表示旋转矩阵，将原问题变为无约束的最小化问题，并进一步改写成符合高斯牛顿法求解的形式。记ξ_i为R_i对应的李代数，则：

其中：

“^”表示将李代数ξ_i张成反对称矩阵。对L(ξ₁,ξ₂,…,ξ_N)的最小化是个无约束问题。

(1.2)将所述误差函数转换为符合高斯牛顿法求解的形式，确定最终的误差函数。

具体地，上式具有三重求和，将求和项(二范数平方内的列向量)拼成一个更大的误差列向量

以替代三重求和，有：

j＝1,…,M；i＝1,…,N-1；k＝i+1,…,N

此时误差函数可等价写成：

由此，可用高斯牛顿法进行求解。

(2)对所述误差函数进行求解，确定最小化优化结果。

于一实施例中，S14的步骤(2)具体包括以下步骤：

(2.1)根据理想安装角度，确定李代数所表示的旋转矩阵初始值。

具体地，根据安装需求给出的理想安装角度，计算[ξ₁,ξ₂,…,ξ_N]^T的初始值。

于实际应用中，安装需求是指雷达安装的道路环境及雷达需要覆盖的道路范围，在安装需求中会直接给出雷达的理论安装角度。例如，在安装需求中要求雷达的理论安装俯仰角为5°。实际施工过程中，安装角度会有偏差，因此需要标定。

(2.2)基于所述旋转矩阵初始值，针对每次迭代，求解增量矩阵的增量方程，确定下一时刻的旋转矩阵和对应角度参数。

具体地，对每次迭代，求解关于[Δξ₁,Δξ₂,…,Δξ_N]^T的增量方程：

J^TJ·[Δξ₁,Δξ₂,…,Δξ_N]^T＝-J^T·error

其中，J^T是error关于[ξ₁,ξ₂,…,ξ_N]^T的梯度。上式中的每一项的具体表达式如下：J^TJ为N×N对称矩阵，矩阵中的每个元素表达式如下：

J^T·error为N×1向量，向量每个元素的表达式如下：

其中：

(2.3)直至所述增量方程中的增量值小于预设增量阈值，则停止迭代，确定所述最小化优化结果；所述最小化优化结果为迭代停止时所述角度参数中包括的水平角度和俯仰角度。

具体地，如果求得的增量[Δξ₁,Δξ₂,…,Δξ_N]^T足够小，满足一定精度要求，则停止迭代，根据当前的[R₁,R₂,…,R_N]计算水平和俯仰安装角度

否则，利用[Δξ₁,Δξ₂,…,Δξ_N]^T进行[R₁,R₂,…,R_N]的持续迭代更新：

具体地，一定精度要求是指当前迭代出的安转角度与上一次迭代的结果差值小于一定度差值阈值，即预设增量阈值，则可认为满足精度要求。具体的角度差值阈值根据实际的使用场景确定。

(3)根据所述最小化优化结果确定所述水平角度和所述俯仰角度。

请参阅图3，显示为本发明的多雷达安装角度的标定方法于一实施例中的单角反射器位置双雷达安装示意图。如图3所示，呈现了单角反射器位置双雷达安装角度方程组求解原理，在某一十字路口的水平和垂直道路上分别安装了一台雷达，安装角度分别为(α₁,β₁)和(α₂,β₂)。两雷达的公共照射区域为路口交汇处。不妨在交叉路口中心建立环境坐标系，根据雷达机体的安装位置获得雷达在环境坐标系中的坐标分别为(x₁,y₁,z₁)和(x₂,y₂,z₂)。在雷达公共照射区域随机放置1个角反射器，在不同雷达中的观测为

和

依据本发明提出的方法，可建立如下方程组：

上述方程组有3个方程，4个未知参数(α₁,β₁,α₂,β₂)，方程组有无穷多的解，请参阅图4，显示为本发明的多雷达安装角度的标定方法于一实施例中的方程求解示意图。如图4所示，角反射器位置在以雷达1,2为球心，ρ₁，ρ₂为半径的球的相交圆上的任意一点时都对应一组解。

考虑到实际操作环境中，以地面作为环境坐标系的Oxy平面，而角反射器置于地上，其z向坐标为零，即角反射器位置只能是相交圆与地面的交点之一。将这一约束添加到方程组中，即：

则方程组仅有两组解，根据实际安装情况可以很容易地排除一组解。联立上述所有方程，即可求得两部雷达水平和安装角度：α₁，α₂，β_i，β₂。

请参阅图5，显示为本发明的多雷达安装角度的标定方法于一实施例中的三角反射器位置双雷达安装安装示意图。如图5所示，呈现了三角反射器位置双雷达安装角度优化问题求解原理，在某一十字路口的水平和垂直道路上分别安装了一台雷达，安装需求角度分别为

和

实际安装角度分别为(α₁,β₁)和(α₂,β₂)。两雷达的公共照射区域为路口交汇处。不妨在交叉路口中心建立环境坐标系，根据雷达机体的安装位置获得雷达在环境坐标系中的坐标分别为(x₁,y₁,z₁)和(x₂,y₂,z₂)。在雷达公共照射区域随机放置3个角反射器，利用

和

将雷达对3个角反射器的观测变换到环境坐标，采用最近邻算法匹配后，可建立优化问题：

采用高斯牛顿法求解：

a.根据

和

获得初始值

和

b.对第k次迭代，求出当前(J^TJ)^k和(J^T·error)^k。

c.求解增量方程：

d.计算下一时刻旋转矩阵和对应角度：

其中：

表示

的第i行第j列元素。

如果

的值足够小，则结束优化，得到的

和

即为雷达安装角度的估计。否则，返回步骤b。

本发明所述的多雷达安装角度的标定方法的保护范围不限于本实施例列举的步骤执行顺序，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的步骤增减、步骤替换所实现的方案都包括在本发明的保护范围内。

本实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述多雷达安装角度的标定方法。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。前述的计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的计算机可读存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的计算机存储介质。

请参阅图6，显示为本发明的电子设备于一实施例中的结构连接示意图。如图6所示，本实施例提供一种电子设备6，具体包括：处理器61及存储器62；所述存储器62用于存储计算机程序，所述处理器61用于执行所述存储器62存储的计算机程序，以使所述电子设备6执行所述多雷达安装角度的标定方法的各个步骤。

上述的处理器61可以是通用处理器，包括中央处理器(Central ProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

上述的存储器62可能包含随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。

于实际应用中，所述电子设备可以是包括存储器、存储控制器、一个或多个处理单元(CPU)、外设接口、RF电路、音频电路、扬声器、麦克风、输入/输出(I/O)子系统、显示屏、其他输出或控制设备，以及外部端口等组件的计算机；所述计算机包括但不限于如台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、智能手机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，简称PDA)等个人电脑，所述电子设备还可以是车机端或是智能眼镜、智能手表或其他可穿戴设备。在另一些实施方式中，所述电子设备还可以是服务器，所述服务器可以根据功能、负载等多种因素布置在一个或多个实体服务器上，也可以是由分布的或集中的服务器集群构成的云服务器，本实施例不作限定。

综上所述，本发明所述多雷达安装角度的标定方法、存储介质及电子设备可以针对多个雷达的安装，提出一种安装角度的联合标定方法，通过在雷达公共照射区域任意位置放置角反射器，建立等式或误差优化函数以估计雷达安装角度。采用本发明的方法，只需要在雷达公共照射区域内放置角反射器，无需精确知道角反射器的放置位置，简化了路端雷达标定操作过程，提高了标定精度。本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具有高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种多雷达安装角度的标定方法，其特征在于，应用于角度标定系统中，所述角度标定系统包括至少2个雷达以及设置于所述雷达照射区域内的角反射器；所述多雷达安装角度的标定方法包括：

获取所述角反射器在不同雷达中的测量位置；所述测量位置是指所述角反射器在雷达坐标系中的测量数值；

将所述测量位置转换至环境坐标系中，得到测量变换结果；

结合所述雷达的个数或所述角反射器的个数确定角度求解方式；

根据所述角度求解方式，确定各个所述雷达的水平角度和俯仰角度。

2.根据权利要求1所述的多雷达安装角度的标定方法，其特征在于，所述将所述测量位置转换至环境坐标系中，得到测量变换结果的步骤，包括：

根据旋转矩阵，将所述测量位置进行旋转变换，得到旋转变换结果；

对所述旋转变换结果进行平移变换，得到平移后位置，将所述平移后位置作为所述测量变换结果。

3.根据权利要求2所述的多雷达安装角度的标定方法，其特征在于，所述结合所述雷达的个数或所述角反射器的个数确定角度求解方式的步骤，包括：

响应于所述雷达的个数和所述角反射器的个数所建立的方程个数与需要求解的雷达安装角度的个数相等，确定所述角度求解方式为等式求解；

响应于所述雷达的个数和所述角反射器的个数所建立的方程个数大于需要求解的雷达安装角度的个数，确定所述角度求解方式为误差优化方式求解。

4.根据权利要求3所述的多雷达安装角度的标定方法，其特征在于，所述结合所述雷达的个数或所述角反射器的个数确定角度求解方式的步骤，还包括：

响应于所述角反射器的个数为1个，将所有雷达的测量变换结果均对应至所述角反射器位置；

响应于所述角反射器的个数为1个但位置发生变换时，令不同所述角反射器位置匹配不同雷达的测量变换结果。

5.根据权利要求3所述的多雷达安装角度的标定方法，其特征在于，所述角度求解方式为误差优化方式求解；所述根据所述角度求解方式，确定各个所述雷达的水平角度和俯仰角度的步骤，包括：

将所述测量变换结果的计算转换为最小化求解，确定误差函数；

对所述误差函数进行求解，确定最小化优化结果；

根据所述最小化优化结果确定所述水平角度和所述俯仰角度。

6.根据权利要求5所述的多雷达安装角度的标定方法，其特征在于，所述将所述测量变换结果的计算转换为最小化求解，确定误差函数的步骤，包括：

利用李代数表示旋转矩阵，将所述测量变换结果的计算转换为最小化求解，确定误差函数；

将所述误差函数转换为符合高斯牛顿法求解的形式，确定最终的误差函数。

7.根据权利要求6所述的多雷达安装角度的标定方法，其特征在于，所述对所述误差函数进行求解，确定最小化优化结果的步骤，包括：

根据理想安装角度，确定李代数所表示的旋转矩阵初始值；

基于所述旋转矩阵初始值，针对每次迭代，求解增量矩阵的增量方程，确定下一时刻的旋转矩阵和对应角度参数；

直至所述增量方程中的增量值小于预设增量阈值，则停止迭代，确定所述最小化优化结果；所述最小化优化结果为迭代停止时所述角度参数中包括的水平角度和俯仰角度。

8.根据权利要求1所述的多雷达安装角度的标定方法，其特征在于，所述结合所述雷达的个数或所述角反射器的个数确定角度求解方式的步骤，包括：

响应于所述角反射器的个数不超过预设个数，确定所述角度求解方式为等式求解；

响应于所述角反射器的个数超过预设个数，确定所述角度求解方式为误差优化方式求解。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的多雷达安装角度的标定方法。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器及存储器；

所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述电子设备执行如权利要求1至8中任一项所述的多雷达安装角度的标定方法。

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