[发明专利]坐标系标定方法、装置、电子设备及存储介质

权利要求书

1.一种坐标系标定方法，包括：

采用深度传感器采集目标设备的多帧点云数据，每帧点云数据包括所述目标设备的多个三维点；所述深度传感器设置在所述目标设备的外侧；

获取每帧点云数据对应的姿态传感器的参数，利用所述参数确定各个所述姿态传感器的旋转矩阵；

利用所述多帧点云数据中的三维点及每帧点云数据对应的所述姿态传感器的旋转矩阵，确定包含第一标定参数的多个等式；所述第一标定参数为所述深度传感器与所述目标设备的本体坐标系的标定参数；

利用所述多个等式计算所述第一标定参数；

所述利用所述多帧点云数据中的三维点及每帧点云数据对应的所述姿态传感器的旋转矩阵，确定包含第一标定参数的多个等式，包括：

将多帧点云数据中的任意一帧点云数据中的三维点作为参考点集合，将其余的任意一帧点云数据中的三维点作为输入点集合；

利用所述第一标定参数及所述参考点集合，将所述参考点集合投影至所述目标设备的本体坐标系下；并利用所述第一标定参数及所述输入点集合，将所述输入点集合投影至所述目标设备的本体坐标系下；

利用所述参考点集合对应的点云数据的姿态传感器的旋转矩阵，将所述本体坐标系下的参考点集合投影至所述目标设备的零位状态下；并利用所述输入点集合对应的点云数据的姿态传感器的旋转矩阵，将所述本体坐标系下的输入点集合投影至所述目标设备的零位状态下；所述目标设备的零位状态包括所述姿态传感器的参数为0的状态；

利用所述零位状态下的参考点及所述零位状态下的对应输入点的等式关系，确定包含所述第一标定参数的多个等式。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述目标设备包括挖掘机，所述姿态传感器包括倾角传感器和/或回转传感器；

所述获取每帧点云数据对应的姿态传感器的参数，包括以下至少一项：

当所述点云数据的三维点位于所述挖掘机的铲斗时，获取设置于挖掘机铲斗、小臂和大臂的倾角传感器的参数以及设置于挖掘机机身的回转传感器的参数；

当所述点云数据的三维点位于所述挖掘机的小臂时，获取设置于挖掘机小臂和大臂的倾角传感器的参数以及设置于挖掘机机身的回转传感器的参数；

当所述点云数据的三维点位于所述挖掘机的大臂时，获取设置于挖掘机大臂的倾角传感器的参数以及设置于挖掘机机身的回转传感器的参数；

当所述点云数据的三维点位于所述挖掘机的机身时，获取设置于挖掘机机身的回转传感器的参数。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述利用所述多个等式计算所述第一标定参数，包括：

采用最小二乘优化方法，利用所述多个等式计算所述第一标定参数。

4.一种坐标系标定装置，包括：

采集模块，用于采用深度传感器采集目标设备的多帧点云数据，每帧点云数据包括所述目标设备的多个三维点；所述深度传感器设置在所述目标设备的外侧；

获取模块，用于获取每帧点云数据对应的姿态传感器的参数，利用所述参数确定各个所述姿态传感器的旋转矩阵；

确定模块，用于利用所述多帧点云数据中的三维点及每帧点云数据对应的所述姿态传感器的旋转矩阵，确定包含第一标定参数的多个等式；所述第一标定参数为所述深度传感器与所述目标设备的本体坐标系的标定参数；

计算模块，用于利用所述多个等式计算所述第一标定参数；

所述确定模块包括：

集合确定子模块，用于将多帧点云数据中的任意一帧点云数据中的三维点作为参考点集合，将其余的任意一帧点云数据中的三维点作为输入点集合；

第一投影子模块，用于利用所述第一标定参数及所述参考点集合，将所述参考点集合投影至所述目标设备的本体坐标系下；并利用所述第一标定参数及所述输入点集合，将所述输入点集合投影至所述目标设备的本体坐标系下；

第二投影子模块，用于利用所述参考点集合对应的点云数据的姿态传感器的旋转矩阵，将所述本体坐标系下的参考点集合投影至所述目标设备的零位状态下；并利用所述输入点集合对应的点云数据的姿态传感器的旋转矩阵，将所述本体坐标系下的输入点集合投影至所述目标设备的零位状态下；所述目标设备的零位状态包括所述姿态传感器的参数为0的状态；

等式确定子模块，用于利用所述零位状态下的参考点及所述零位状态下的对应输入点的等式关系，确定包含所述第一标定参数的多个等式。