[发明专利]一种无标定物的激光雷达外参标定方法

权利要求书

1.一种无标定物的激光雷达外参标定方法，其特征在于：包括，

获取预先建立好的点云地图，使待标定激光雷达位于该点云地图范围内；

待标定激光雷达扫描得到一帧原始点云数据，然后提取原始点云数据的线特征和面特征；

通过定位器件对待标定激光雷达进行定位，得到待标定激光雷达的定位点，然后加载以该定位点为圆心的局部点云地图；

将从原始点云数据中提取的线特征和面特征与局部点云地图的线特征和面特征进行匹配，得到对应的偏航角和位移，将其作为待标定激光雷达的初始外参；

以初始外参为中心，加载局部点云地图；

在局部点云地图中搜索与从原始点云数据中提取的线特征和面特征相对应的匹配点和匹配数据，然后将原始点云数据中的点云点投影至点云地图上，对初始外参进行调整，得到优化后外参；

待标定激光雷达扫描得到新一帧原始点云数据，并从新一帧原始点云数据中提取线特征和面特征；

以优化后外参为中心，加载局部点云地图；

在局部点云地图中搜索与新一帧原始点云数据中提取的线特征和面特征相对应的匹配点和匹配数据，然后将点云点投影至点云地图上，对优化后外参再次进行调整，得到优化后外参；

重复若干次，直至前后两帧点云数据优化计算得到的优化后外参的差值小于设定的阈值，得到待标定激光雷达的外参。

2.根据权利要求1所述的无标定物的激光雷达外参标定方法，其特征在于：所述提取原始点云数据的线特征和面特征包括，

对原始点云数据进行分线束处理；

对每一线束上的点的曲率进行计算；

判断线束中的当前点与下一点的夹角是否大于1°，若是，则将当前点、位于当前点前的连续十个点以及位于当前点后的连续十个点剔除；

将每一线束上的剩余点均分为若干段；

对每段中的点按曲率由大到小的顺序筛选线特征，先依次判断当前点是否为遮挡点，若是，则将当前点、位于当前点前的连续十个点以及位于当前点后的连续十个点均置为坏点，然后依次判断当前点的曲率是否大于预设的阈值，若当前点的曲率大于预设的阈值且当前点不是坏点，则认定当前点为线特征，并在当前点被认定为线特征后，将当前点、位于当前点前的连续十个点以及位于当前点后的连续十个点均置为坏点；

对每段中的点按曲率由小到大的顺序筛选面特征，先依次判断当前点是否与激光线束平行，若平行，则将当前点、位于当前点前的连续十个点以及位于当前点后的连续十个点均置为坏点，然后依次判断当前点的曲率是否小于预设的阈值，若当前点的曲率小于预设的阈值且当前点不是坏点，则认定当前点为面特征，并在当前点被认定为面特征后，将当前点、位于当前点前的连续十个点以及位于当前点后的连续十个点均置为坏点。

3.根据权利要求2所述的无标定物的激光雷达外参标定方法，其特征在于：所述对每一线束上的点的曲率进行计算包括，

根据公式一计算第k个线束上的第i个点的曲率，公式一为：，

其中，表示第k个线束上的点云的第i个点，j=1,2,3,…,10;

根据公式一计算得到，然后对这十个曲率进行排序，取中值作为第k个线束上的第i个点的曲率；

按照以上方法计算每个线束上的点的曲率。

4.根据权利要求3所述的无标定物的激光雷达外参标定方法，其特征在于：需要计算曲率的点为每个线束上的第十个点至第n-10个点， n为线束上点的总数。

5.根据权利要求1所述的无标定物的激光雷达外参标定方法，其特征在于：所述局部点云地图的半径为50~200m。

6.根据权利要求1所述的无标定物的激光雷达外参标定方法，其特征在于：所述定位器件包括GPS定位装置和惯性传感器。