[发明专利]坐标系标定方法、装置、电子设备及存储介质

说明书

本申请实施例公开了坐标系标定方法、装置、电子设备及存储介质，涉及人工智能及深度学习领域。具体实现方案为：采用深度传感器采集目标设备的多帧点云数据，每帧点云数据包括目标设备的多个三维点；深度传感器设置在目标设备的外侧；获取每帧点云数据对应的姿态传感器的参数，利用参数确定各个姿态传感器的旋转矩阵；利用多帧点云数据中的三维点及每帧点云数据对应的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；第一标定参数为深度传感器与目标设备的本体坐标系的标定参数；利用多个等式计算第一标定参数。本申请实施例能够准确标定外置深度深度传感器与智能设备的本体坐标系的标定参数。

技术领域

本申请涉及人工智能领域，尤其涉及智能设备、智能机器及深度学习领域。

背景技术

智能机器需要对环境进行感知。例如，智能挖掘机项目中需要环境感知的支持。采用深度传感器设备可以实现对环境的感知，目前常用深度传感器设备有激光雷达(LiDAR)、深度相机等。安装在智能挖掘机的外置深度传感器能够采集挖掘机周边的环境信息，以辅助挖掘机确定目标挖掘点、避障等操作。因此，标定深度传感器是必要的操作；标定深度传感器是指获取深度传感器设备与挖掘机本体坐标系的位姿关系，以便将深度传感器采集的环境信息投影至挖掘机本体坐标系下。位姿关系是指旋转平移关系，包括旋转矩阵和平移矩阵。

以智能挖掘机为例，现有的外置深度传感器与智能设备的本体坐标系的标定方法一般有以下两种：

第一种，测量法：将挖掘机水平放置，测量外置深度传感器在三个坐标轴上的各自的倾角角度及平移分量，再将测量获取的三个坐标轴的角度转换为旋转矩阵，将平移分量转换为平移矩阵，获得最终的标定参数。这种方式由于获取的标定参数误差较大，很难获取准确的倾角角度和平移参数，从而导致标定参数不准确。

第二种，基于CAD模型优化方法：此类方法需要挖掘机的准确CAD模型支持，固定好外置深度传感器，通过外置深度传感器采集的点云数据与挖掘机本体上的倾角传感器采集的倾角数据建立起深度传感器采集的点云数据与CAD模型在不同姿态下点云的约束关系求解标定参数。这种方式需要准确的CAD模型参数的支持，而准确的CAD模型参数是非常难以获取的，这严重限制了此类方法的应用。

发明内容

本申请提供了一种坐标系标定方法、装置、电子设备及存储介质。

根据本申请的第一方面，提供了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，每帧点云数据包括目标设备的多个三维点；深度传感器设置在目标设备的外侧；

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

利用多帧点云数据中的三维点及每帧点云数据对应的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；第一标定参数为深度传感器与目标设备的本体坐标系的标定参数；

利用多个等式计算第一标定参数。

根据本申请的第二方面，提供了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，每帧点云数据包括目标设备的多个三维点；深度传感器设置在目标设备的外侧；

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，利用参数确定各个姿态传感器的旋转矩阵；

确定模块，用于利用多帧点云数据中的三维点及每帧点云数据对应的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；第一标定参数为深度传感器与目标设备的本体坐标系的标定参数；

计算模块，用于利用多个等式计算第一标定参数。

根据本申请的第三方面，提供了一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及