[发明专利]一种激光雷达自标定方法、系统、设备及存储介质

权利要求书

1.一种激光雷达自标定方法，其特征在于，包括：

对于激光雷达采集到的一帧点云，拟合得到地平面方程；

基于地平面方程，得到地面的法向量方向；并基于所述法向量方向与z轴方向的夹角，计算翻滚角和俯仰角；

获取激光雷达轨迹，并基于所述激光雷达轨迹，得到各个时刻车辆前进方向与激光雷达向前的方向的差值；基于所述差值，得到偏置角。

2.根据权利要求1所述的激光雷达自标定方法，其特征在于，采用迭代的随机抽样一致方法拟合出地平面方程，包括：

步骤S101、从点云中随机选三个点，若三个点能构成三角形，且三角形的面积超过面积阈值，则计算所述三个点构成的平面方程；

步骤S102、遍历点云中所有点，计算点到所述三个点构成的平面的距离；根据所述距离重新划分内点和外点；若所述距离小于距离阈值，则点为内点；统计点云中内点的数量；

步骤S103、重复步骤S101和步骤S102，直至点云中内点的比例超过比例阈值，停止重复，并将点云中内点的比例超过比例阈值时的平面作为地平面初值；

步骤S104、根据所述地平面初值，重新计算内点；使用奇异值分解重新拟合所述初始时刻的平面，得到地平面方程。

3.根据权利要求1所述的激光雷达自标定方法，其特征在于，采用最低点表示方法拟合出地平面方程，包括：

将雷达的测量点表示为P(x，y，z，i)，雷达的测量点包括点的三维坐标和反射强度；将所有的测量点按照z值从小到大进行排序；

从z值最小的点开始遍历，假设当前点的索引为i，点的总数为n；若第i个点与第i+k*n个点的z值相差小于预先设定的阈值，表明i点可能为地平面的最低点，用P_L来表示；其中，k为比例系数，取0.001；

删除测量点中所有比P_L的z值更小的点；从z值最小的点开始，统计一定数量的点的z值平均值，作为初始地面高度；基于初始地面高度，得到内点；所述内点与初始地面高度接近；

采用随机抽样一致方法迭代拟合平面，得到地平面方程。

4.根据权利要求1所述的激光雷达自标定方法，其特征在于，基于地平面方程，得到地面的法向量方向；并基于所述法向量方向与z轴方向的夹角，计算翻滚角和俯仰角；

所述地平面方程表示为：

ax+by+cz+d＝0

所述地面的法向量方向表示为：

d_p＝d

其中，d_p为平面的截距；

基于法向量与z轴方向的夹角，计算翻滚角和俯仰角，如下式所示：

其中，θ为法向量与z轴方向的夹角，roll表示翻滚角，pitch表示俯仰角。

5.根据权利要求4所述的激光雷达自标定方法，其特征在于，在计算得到翻滚角和俯仰角之后，在获取激光雷达轨迹之前，还包括：

根据平面的截距在z轴方向的投影，计算激光雷达的高度；

所述激光雷达的高度表示为：

其中，h为激光雷达的高度，d_p为平面的截距，c为地面的法向量方向的z轴坐标值。