[发明专利]一种激光雷达的安装标定方法

说明书

本发明涉及一种激光雷达的安装标定方法，包括：获取激光雷达相对于惯性导航系统的初始安装位移向量(X,Y,Z)和欧拉角(α,β,γ)；获取行驶场景数据包，所述行驶场景数据包包括激光雷达坐标系数据、惯性导航系统的惯导坐标系数据和卫星导航系统的大地坐标系数据；将激光雷达坐标系数据转换至大地坐标系下，获得目标物点云数据在大地坐标系下的位置；将目标物点云数据在大地坐标系下的位置进行密度聚类，将相邻帧目标物点云在大地坐标系下的位置进行重合度判定，对初始参数(X,Y,Z,α,β,γ)进行迭代；利用达到重合度要求的迭代结果进行激光雷达的安装标定。与现有技术相比，精度和分辨率高，克服了传统测量方法中的人为误差，无需人员控制，操作简单，节省成本。

技术领域

本发明涉及激光雷达领域，尤其是涉及一种激光雷达的安装标定方法。

背景技术

近年来，人工智能与数据科学给汽车工业带来了革命性的进步，智能驾驶技术得到了充分的发展。现有的导航定位系统通常使用GNSS/INS(卫星导航系统/惯性导航系统)组合系统进行导航定位，卫星导航系统通过卫星信号在全球坐标系内提供速度和位置信息，惯性导航器件通常分为加速度计和陀螺仪，可以提供载体的方向加速度和角加速度。但GNSS与INS组合导航系统仍有其缺点，当GNSS在城市峡谷或者隧道中行驶时，天线信号受到遮挡或因多路径效应导致GNSS无法定位时，单一依靠惯性器件的系统误差会随着时间延续而累积，导致载体偏离规划路径。

随着激光雷达三维扫描成像技术的发展，现在越来越多的研究者在导航系统中加入激光雷达，激光雷达具有厘米级精度，测距距离大，抗干扰能力强，根据线束的多少可以测量不同的垂直角度，现今大多数研究是利用激光雷达的数据进行障碍物聚类分类，环境感知，辅助定位等。但激光雷达获取的雷达数据是定义于激光雷达坐标系内，大多数应用必须结合其他系统如卫星导航系统/惯性导航系统。传感器安装位姿关系的确定对多传感器空间信息融合有直接影响，是研究多源融合导航定位算法的基础。为了加强导航定位系统的总体质量和精确性，校正并标定各个传感器之间的安装位置关系具有重要意义。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的精确度低的缺陷而提供一种激光雷达的安装标定方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种激光雷达的安装标定方法，该方法包括以下步骤：

步骤S1：获取激光雷达相对于惯性导航系统的初始安装位移向量(X,Y,Z)和欧拉角(α,β,γ)；

步骤S2：获取行驶场景数据包，所述行驶场景数据包包括激光雷达坐标系数据、惯性导航系统的惯导坐标系数据和卫星导航系统的大地坐标系数据；

步骤S3：将激光雷达坐标系数据转换至大地坐标系下，获得目标物点云数据在大地坐标系下的位置；

步骤S4：将目标物点云数据在大地坐标系下的位置进行密度聚类，将相邻帧目标物点云在大地坐标系下的位置进行重合度判定，对初始参数(X,Y,Z,α,β,γ)进行迭代；

步骤S5：利用达到重合度要求的(X,Y,Z,α,β,γ)的迭代结果进行激光雷达的安装标定。

所述的欧拉角(α,β,γ)＝(0°,0°,90°)。

所述的行驶场景为具有明显特征平面的场景。

所述的将坐标系数据转换至大地坐标系下，获得目标物点云数据在大地坐标系下的位置r_i^m(t)的计算公式为：