[发明专利]一种路车融合感知的激光雷达和GPS的标定方法和装置

权利要求书

1.一种路车融合感知的激光雷达和GPS的标定装置，其特征在于，包括：待标定系统和靶车，

所述待标定系统，包括车载待标定系统和路侧待标定系统；

车载待标定系统包括：靶车(1)、靶车计算单元(2)、靶车天线(3)、靶车GPS(4)、车载激光雷达(5)、车载相机(6)、车载GPS(7)、车载计算转换矩阵(8)、车载天线(9)和视觉辅助的GPS点云提取(10)；所述靶车(1)由靶车GPS(4)、靶车天线(3)和靶车计算单元(2)组成，用于获得靶车GPS坐标，并提供车载激光雷达和路侧激光雷达扫描到靶车GPS坐标所对应的靶车GPS目标参考点的点云；

在车载场景下，载体是自动驾驶车辆，通过车载激光雷达和车载相机(6)朝向相同，感知同一场景，所述车载相机(6)辅助所述车载激光雷达检测靶车GPS目标参考点，车载GPS(7)对所述自动驾驶车辆进行定位，所述车载计算转换矩阵8执行标定算法，通过车载激光雷达坐标系到GPS全局坐标系的转换后被标定，获得车载激光雷达点云在GPS全局坐标系下的映射，完成所述车载感知数据的标定；

路侧待标定系统包括：路侧激光雷达(11)、路侧相机(12)、路侧GPS(13)、路侧计算转换矩阵(14)、路侧天线(15)，靶车GPS(4)、靶车天线(3)、靶车计算单元(2)、靶车(1)和视觉辅助的GPS点云提取(10)；

在路侧场景下，载体是路侧感知单元支架，通过路侧激光雷达和路侧相机(12)朝向相同，感知同一场景，所述路侧相机(12)辅助所述路侧激光雷达检测所述靶车GPS目标参考点，路侧GPS13对路侧感知单元进行定位，所述路侧计算转换矩阵(14)执行所述标定算法，通过将路侧激光雷达坐标系转换到所述GPS全局坐标系(18)后被标定，获得路侧激光雷达点云在GPS全局坐标系(18)下的映射，完成所述路侧感知数据的标定，其中，标定算法包括由靶车GPS坐标提取算法、基于相机和激光雷达融合的靶车GPS目标检测算法以及激光雷达点和靶车GPS坐标的配准算法；

基于所述车载感知数据的标定和所述路侧感知数据的标定，完成在GPS全局坐标系下的路车融合感知数据的标定。

2.根据权利要求1所述的标定装置的一种路车融合感知的激光雷达和GPS的标定方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1基于靶车GPS目标参考点，获取车载激光雷达点云在GPS全局坐标系的映射和路侧激光雷达点云在GPS全局坐标系的映射，分别完成车载感知数据的标定和路侧感知数据的标定；

所述车载感知数据的标定包括：在车载场景下，确保靶车GPS目标参考点被车载待标定系统中车载激光雷达和相机清晰捕捉，同时固定自动驾驶车辆，提取并存储所述车载待标定系统中车载GPS坐标及其航向角，其中，靶车GPS目标参考点是将靶车视为一个点；

采用标定算法对靶车GPS坐标高程的拟合校准、每帧靶车GPS坐标的提取和所述车载激光雷达点云坐标进行自动提取；

保存所述靶车在各实验点位的GPS坐标以及所述车载激光雷达点坐标；采用所述标定算法计算所述车载激光雷达点云到所述GPS全局坐标系下的转换矩阵，获得所述车载激光雷达点云坐标在GPS全局坐标系下的映射，完成车载感知数据的标定；

路侧感知数据的标定包括：在路侧场景下，确保靶车GPS目标参考点被路侧激光雷达和相机清晰捕捉，同时固定路侧待标定系统，提取并存储所述路侧待标定系统中路侧单元GPS坐标及其航向角；

采用所述标定算法对所述靶车GPS坐标高程的拟合校准、靶车GPS坐标的提取和路侧激光雷达点云坐标进行自动提取；

保存所述靶车在各实验点位的GPS坐标以及所述路侧激光雷达点坐标；

根据所述提取并存储的路侧单元GPS坐标及其航向角、各实验点位的GPS坐标和所述靶车GPS目标参考点在路侧激光雷达点坐标，采用所述标定算法计算所述路侧激光雷达点云到所述GPS全局坐标系下的转换矩阵，获得所述路侧激光雷达点云坐标在GPS全局坐标系下的映射，完成路侧感知数据的标定；

S2基于所述车载激光雷达点云坐标在GPS全局坐标系下的映射和路侧激光雷达点云坐标在GPS全局坐标系下的映射，实现车端感知数据和路侧感知数据同时到所述GPS全局坐标系下的映射，实现路车融合感知数据的标定。