[发明专利]用于确定车辆的激光雷达与车辆其他的传感器的外参数的方法

说明书

本发明公开了一种用于确定车辆的激光雷达与车辆其他的传感器的外参数的方法，包括：将原始实物三维模型与原始设计三维模型进行对比，以获得激光雷达在车辆坐标系下的外参数的初始值；将当前实物三维模型与原始设计三维模型进行对比，以获得激光雷达在车辆坐标系下对车辆的外参数的当前值；根据同一坐标系下的旋转平移变换矩阵，基于激光雷达在车辆坐标系下的外参数的初始值和当前值、激光雷达与车辆其他的传感器之间的外参数的初始值，获得激光雷达与车辆其他的传感器之间的外参数的当前值。通过本发明的方法，简单有效地实现了在车辆出厂并使用一段时间后对激光雷达的外参数以及激光雷达与车辆其他的传感器之间的外参数的重新标定。

技术领域

本发明涉及智能车辆环境感知技术领域和三维建模技术领域，具体而言，涉及一种用于确定激光雷达的外参数以及激光雷达与车辆其他的传感器的外参数的方法。

背景技术

一方面，在自动驾驶领域，激光雷达与组合惯导是高精地图制作、激光点云定位以及点云物体检测任务中常用的传感器配置。因此精确标定两者之间的外参数具有非常重要的意义。

对自动驾驶车辆而言，若没有激光雷达而仅依靠由车载摄像机获得的图像信息实现城区路段的自动驾驶是很困难的。将激光雷达和摄像机产生的图像信息相结合能够获得更加真实的三维场景，从而有助于自动驾驶。

自动驾驶传感器标定是指利用传感器采集的数据计算各传感器的内参数以及多个传感器之间外参数的过程。自动驾驶系统使用多传感器融合策略来提高感知性能。传感器内外参的标定是各类多传感器信息融合算法的第一步。激光雷达与摄像机之间的外参数标定是这两种传感器设备之间的数据融合的基本要求。激光雷达与摄像机安装在车辆的不同位置上，自动驾驶的车辆需要将这些传感器的输出信息转换到统一的车辆坐标系下，从而使得激光雷达和摄像机能够协同工作，因此，需要对激光雷达和摄像机进行标定，即需要获得激光雷达与摄像机之间的外参数，激光雷达与摄像机的相对位置和姿态的标定对提高自动驾驶系统的数据融合和精度至关重要。

现有技术中，利用激光雷达对车辆的外参数和摄像机对车辆的外参数之间的数学关系，即通过求解激光雷达测量坐标系相对于摄像机(以及其它传感器)测量坐标系的相对变换关系，即旋转平移变换矩阵，得到激光雷达和摄像机之间的外参数。

对激光雷达进行标定是自动驾驶车辆的一个基础问题，为了实现这一目的，通常需要一系列复杂步骤：建立标定场、定标、角度标定准备、经纬仪组网、激光雷达扫描、经纬仪测量、建立角度修正方程、计算角度修正系数、建立基线场、激光雷达测量、经纬仪测量、建立距离修正方程、计算距离修正系数等。

在车辆出厂前，激光雷达在车辆上的位置是经实验室校验的，这时激光雷达的外参数能够满足自动驾驶的精度要求。但是，在车辆出厂后，随着时间推移和车辆的使用，激光雷达在车辆上的位置会逐渐发生变化，此时需要重新确定激光雷达对车辆的外参数以及激光雷达与车辆其他的传感器(包括摄像机，毫米波雷达等)之间的外参数，才能满足车辆自动驾驶的精度要求。

但是，现有的对激光雷达进行重新标定的技术方案不仅需要人员、算法支持还需要有强大计算能力的电脑支持，且历时较长，现有技术的标定过程对专业及空旷的场地也有极高的要求，由此便带来了标准设备采买、标定时间安排、场地购买(租赁)和维护等问题。因此，需要一种在车辆出厂后能简单有效地重新确定激光雷达对车辆的外参数以及激光雷达与车辆其他的传感器之间的外参数的方法。

发明内容

本发明的出发点在于，提供一种用于确定车辆的激光雷达与车辆其他的传感器的外参数的方法，从而解决了现有技术中存在的上述问题。

本发明的实施例提供了用于确定车辆的激光雷达与车辆其他的传感器的外参数的方法，所述方法包括：

获得、记录并保留车辆的激光雷达的安装位置的原始设计三维模型，即车辆的激光雷达的安装位置的三维设计模型；