[发明专利]一种旋转激光雷达的外参标定方法

说明书

本发明公开了一种旋转激光雷达的外参标定方法，包括：获取旋转激光雷达扫描的第一半扫描点云和第二半扫描点云；判断两者扫描点云是否完全重叠，若是，将旋转激光雷达的当前外参作为最终外参输出，否则，分别对第一半扫描点云和第二半扫描点云进行网格划分，得到划分后的若干第一半扫描网格和若干第二半扫描网格；利用网格过滤方法获取所有半扫描网格包含平面的近似概率；之后进行筛选，得到对应的最优半扫描网格；利用平面模型拟合方法提取所有最优半扫描网格中的平面点云；对平面点云进行平面匹配操作，得到匹配结果；利用匹配结果优化旋转激光雷达的当前外参，得到旋转激光雷达的新的外参；将新的外参作为当前外参并返回判断步骤。

技术领域

本发明涉及激光雷达技术领域，具体涉及一种旋转激光雷达的外参标定 方法。

背景技术

近十年来，三维激光雷达凭借感知范围广、测量精度高、抗干扰性强的 优点，而被广泛应用于机器人技术、自动驾驶和地理测绘等领域。然而，大 多数三维激光雷达在垂直方向上视野小、分辨率低的缺陷，限制了其在室内 封闭环境内无人机或无人车自动驾驶领域的应用。由于技术瓶颈和高成本， 简单地增加激光扫描光束来扩大垂直视场是一项具有挑战性的任务。因此， 将整个激光雷达绕固定轴旋转，以在垂直方向上获取更大的扫描范围，是一 种更为经济有效的解决方案。旋转激光雷达的外参就是激光雷达中心与旋转 装置的相对位姿，其精度将极大地影响激光雷达数据的质量。然而，由于旋 转装置在加工和安装过程中存在的不可避免的偏差和材料热膨胀收缩特性 和机械磨损的影响，旋转激光雷达在设计时的初始外参只能作为参考值，在 实际工作前需要重新标定其外部参数。因此，在无准备环境下高效方便地标 定旋转激光雷达外参是至关重要的。虽然现有的标定方法已经解决了能够在 无准备环境下保证外参标定的精度和鲁棒性的问题，但由于其运算数据量较 大，从而会导致GRSC发生误判的概率较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋转激光雷达的外参标定方法，以能够减少 GRSC运算数据量的同时降低其发生误判的概率，从而提高旋转激光雷达外参 标定的准确率。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

本发明提供一种旋转激光雷达的外参标定方法，所述旋转激光雷达的外 参标定方法包括：

S1：获取旋转激光雷达扫描的第一半扫描点云和第二半扫描点云；

S2：判断所述第一半扫描点云和所述第二半扫描点云是否完全重叠，若 是，将所述旋转激光雷达的当前外参作为最终外参输出，否则，进入步骤S3；

S3：分别对所述第一半扫描点云和所述第二半扫描点云进行网格划分， 得到划分后的若干第一半扫描网格和若干第二半扫描网格；

S4：利用网格过滤方法获取每个所述第一半扫描网格和每个所述第二半 扫描网格包含平面的近似概率；

S5：根据所述近似概率，对若干所述第一半扫描网格和若干所述第二半 扫描网格进行筛选，得到若干第一最优半扫描网格和若干第二最优半扫描网 格；

S6：利用平面模型拟合方法提取每个所述第一最优半扫描网格和第二最 优半扫描网格中的平面点云；

S7：对所述第一最优半扫描网格和第二最优半扫描网格中的平面点云进 行平面匹配操作，得到匹配结果；

S8：利用所述匹配结果优化所述旋转激光雷达的当前外参，得到所述旋 转激光雷达的新的外参；

S9：将所述新的外参作为所述当前外参并返回步骤S2。

可选择地，在所述步骤S1之前，所述旋转激光雷达的外参标定方法还 包括：

获取所述旋转激光雷达的旋转角度；

将所述旋转激光雷达所在的坐标系转换为固定坐标系；