[发明专利]一种激光雷达联合标定方法及系统

说明书

本发明提供了一种激光雷达联合标定方法及系统，包括步骤：分别通过第一激光雷达和第二激光雷达采集棍棒状的标志物附近的点云数据；分别对两组点云数据进行地面与标志物分割，将地面点拟合成平面方程，将标志物点拟合成直线方程；分别计算标志物的朝向及标志物与地面的交点；分别根据标志物的朝向及对应的标志物与地面的交点计算标志物上预设一点的坐标；分别将第一激光雷达和第二激光雷达观测到标志物与地面的交点，以及标志物上预设一点的坐标组合成一组三维点集；根据两组三维点集计算联合标定结果。该方案的自动化程度更高，标定精度更高，且在标定时不需要看到标志物全部，适用于各种视场的激光雷达的标定。

技术领域

本发明涉及雷达标定技术领域，尤指一种激光雷达联合标定方法及系统。

背景技术

激光雷达，是激光探测及测距系统的简称。激光雷达是激光技术与雷达技术相结合的产物，由发射机、天线、接收机、跟踪架及信息处理等部分组成。发射机是各种形式的激光器，如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器等；天线是光学望远镜；接收机采用各种形式的光电探测器，如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等。

为了实现机器人的障碍物感知、定位和建图的功能，需要对无人驾驶车辆的双激光雷达传感器进行联合标定，即估计激光雷达2到激光雷达1的位置和旋转的变化，以对准两个激光雷达。现有的激光雷达联合标定方法大多自动化程度低，需要手动标定，且在标定时，需要激光雷达看到标志物全部，不利于小视场的激光雷达的标定。因此，需要一种自动化程度更高，且不需要看到标志物全部，适用范围更广，精度更高的联合标定方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种激光雷达联合标定方法及系统，该方案的自动化程度更高，标定精度更高，且在标定时不需要看到标志物全部，适用于各种视场的激光雷达的标定。

本发明提供的技术方案如下：

本发明提供一种激光雷达联合标定方法，包括步骤：

分别通过第一激光雷达和第二激光雷达采集棍棒状的标志物附近的点云数据；

分别对两组所述点云数据进行地面与标志物分割，并分别将地面点拟合成平面方程，将标志物点拟合成直线方程；

分别根据所述平面方程和其对应的所述直线方程计算所述标志物的朝向及所述标志物与地面的交点；

分别根据所述标志物的朝向及对应的所述标志物与地面的交点计算所述标志物上预设一点的坐标；

将所述第一激光雷达观测到所述标志物与地面的交点，以及所述标志物上预设一点的坐标组合成一组三维点集，将所述第二激光雷达观测到的所述标志物与地面的交点，以及所述标志物上预设一点的坐标组合成另一组三维点集；

根据两组所述三维点集计算联合标定结果。

分别通过第一激光雷达和第二激光雷达采集棍棒状的标志物附近的点云数据，并对两组点云数据进行地面与标志物分割，能够将地面点拟合成平面方程，将标志物点拟合成直线方程，通过平面方程和其对应的直线方程能够计算获得标志物的朝向及标志物与地面的交点，进而获得标志物上预设一点的坐标，将第一激光雷达观测到标志物与地面的交点，以及标志物上预设一点的坐标组合成一组三维点集，将第二激光雷达观测到的标志物与地面的交点，以及标志物上预设一点的坐标组合成另一组三维点集，便能够根据两组三维点集计算联合标定结果。由于该方案选用棍棒状的标志物，在采集数据时，对数据的要求较低，仅需要看到部分标志物，便能进行数据计算，适用于各种视场的激光雷达的标定，且数据的分割、拟合和计算都能够自动进行，使得标定的自动化程度更高，有利于提高标定精度。

另外，本方案是用于两个激光雷达的联合标定，在激光雷达的数量超过三个时，可以按照上述方法两两进行标定，得到全部的联合标定结果，从而使得标定更为灵活通用。