[发明专利]一种毫米波雷达外参数在线标定方法

权利要求书

1.一种毫米波雷达外参数在线标定方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一，获取待标定的毫米波雷达以及参考传感器数据，并进行数据预处理；

步骤二，根据目标位置计算粗估计外参数R₀，T₀，估计外参数R₀，T₀对毫米波雷达观测进行坐标变换；

步骤三，确定所有毫米波雷达与参考传感器观测目标的对应关系；

步骤四，根据毫米波雷达与参考传感器观测目标的尺寸信息，计算对应目标尺寸误差，标记错误对应目标对，并去除错误对应目标对；

步骤五，计算去除错误对应目标对后，该对应关系下所有目标与其对应目标的位置误差，根据传感器坐标系变换关系和该对应关系下对应点构建方程，计算毫米波雷达安装外参数R_r，T_r；

步骤六，根据外参数R_r，T_r，判断位置误差是否满足设定阈值，若不满足，则以R_r，T_r对目标进行坐标变换，并返回步骤三；满足，则输出外参数；

所述步骤一中的毫米波雷达以及参考传感器数据具体包括如下：

毫米波雷达测量的目标位置和尺寸信息集合为：

参考传感器测量的目标位置和尺寸信息集合为：

其中，分别表示第j个毫米波雷达测量的目标的位置和尺寸信息，分别表示第i个参考传感器测量的目标的位置和尺寸信息，

所述步骤二中利用估计外参数R₀，T₀对毫米波雷达观测进行坐标变换即为得到目标粗估计位置

所述步骤三中采用局部最近邻算法确定目标的对应关系，具体为以毫米波雷达和参考传感器观测目标数据构建k-d树，利用k-d树查询每个毫米波雷达观测目标对应的最近邻参考传感器观测目标，标记为对应目标对c^k，最终获得对应目标对集合

所述步骤五中传感器坐标系变换关系为：

其中，R为旋转矩阵、T为平移矩阵T：

目标函数为：

其中，j＝1，2...N_r，N_r为目标对数量。

2.根据权利要求1所述的毫米波雷达外参数在线标定方法，其特征在于：所述步骤一中数据预处理具体包括原始数据的坐标变换、聚类、滤除噪声、确定数据重叠部分，从而从原始数据获取目标的数量、位置和尺寸信息。

3.根据权利要求2所述的毫米波雷达外参数在线标定方法，其特征在于：所述步骤二中外参数R₀，T₀采用全局最近邻算法计算，具体计算步骤如下：

步骤二一，计算目标的距离矩阵，该目标的距离矩阵为毫米波雷达观测的所有目标与参考传感器观测的所有目标的距离组成的矩阵；

步骤二二，从距离矩阵中选择最优目标组合，使其满足使毫米波雷达与参考传感器的所有目标到其对应目标的距离之和最小；

步骤二三，根据全局最优目标组合，计算粗估计外参数R₀，T₀；

其中，距离矩阵D为：

其中，d_(i，j)表示参考传感器观测的目标i与毫米波雷达观测的目标j之间的欧式距离。

4.根据权利要求3所述的毫米波雷达外参数在线标定方法，其特征在于：所述步骤二二中的选择最优目标组合的具体步骤如下：

步骤二四，记为二进制变量，表示目标i与目标j的对应关系：

则毫米波雷达与参考传感器的所有目标到其对应目标的距离之和D_sum为：

步骤二五，通过匈牙利算法找出使D_sum最小的全局最优目标组合。

5.根据权利要求4所述的毫米波雷达外参数在线标定方法，其特征在于：所述步骤四中的错误对应目标对由对应目标的尺寸误差是否小于设定阈值δ_s，即的方式判断而出。

6.根据权利要求5所述的毫米波雷达外参数在线标定方法，其特征在于：所述步骤六中位置误差为：

以R_r，T_r对目标进行坐标变换即得到目标新位置N_r为目标对数量。