一种激光雷达标定方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种激光雷达标定方法、装置、电子设备及存储介质。该方法包括：分别获取同一时间采集到的包含有标定物的点云数据和图像数据；从各点云数据中筛选出属于标定物上的标定数据，并根据各标定数据分别确定每条边在雷达坐标系下的边坐标；根据各边坐标分别确定标定物中每个顶点在雷达坐标系下的顶点坐标，并根据各顶点坐标、以及标定物中的标定点在标定物中的相对位置，确定标定点在雷达坐标系下的雷达坐标；将标定点在相机坐标系下的相机坐标、及雷达坐标作为一组特征点对，基于多组特征点对进行相机坐标系和雷达坐标系的标定。本发明专利技术实施例的技术方案，解决了从点云数据中提取特征点时对标定物的尺寸和摆放位置限制较大的问题。放位置限制较大的问题。放位置限制较大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达标定方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术实施例涉及激光雷达标定领域，尤其涉及一种激光雷达标定方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着人工智能技术的快速发展，能够替代人类工作的自动化设备受到越来越多的关注，如无人车、无人机、机械手等等。这些自动化设备往往配置多种传感器以感知周围环境信息进行作业，在此基础上，由于激光雷达和摄像头的感知信息可互相补充，它们是自动化设备上常见的传感器。
[0003]对于同时配置有激光雷达和摄像头的自动化设备而言，二者的标定是两个传感器数据进行融合的前提。其中，激光雷达到摄像头的标定工作是确定一个三维旋转矩阵和平移向量，它们可以表示激光雷达坐标系到相机坐标系的相互转换关系，根据该相互转换关系可以将激光雷达坐标系上的点云数据投影到相机坐标系上，由此实现了点云数据和图像数据的融合。
[0004]目前常用的激光雷达到摄像头的标定工作主要通过具有明显特征的标定物完成，其从点云数据和图像数据中分别提取与该明显特征相应的特征点以组成特征点对，进而根据各特征点对进行雷达坐标系和相机坐标系的标定。
[0005]在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术中存在以下技术问题：现有的从点云数据中提取特征点的提取方案对标定物的尺寸和摆放位置有较大限制，这给标定工作的便利性带来了较大干扰。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例提供了一种激光雷达标定方法、装置、电子设备及存储介质，解决了从点云数据中提取特征点时对标定物的尺寸和摆放位置限制较大的问题。
[0007]第一方面，本专利技术实施例提供了一种激光雷达标定方法，可以包括：
[0008]分别获取在同一时间采集到的包含有标定物的点云数据和图像数据，其中，标定物是多边形，且多边形中的每条边与至少两条点云线相交，点云线包括多个点云数据；从各点云数据中筛选出属于标定物上的标定数据，并根据各标定数据分别确定每条边在雷达坐标系下的边坐标；根据各边坐标分别确定标定物中每个顶点在雷达坐标系下的顶点坐标，并根据各顶点坐标、以及标定物中的标定点在标定物中的相对位置，确定标定点在雷达坐标系下的雷达坐标；将标定点在相机坐标系下的相机坐标、及雷达坐标作为一组特征点对，基于多组特征点对进行相机坐标系和雷达坐标系的标定。
[0009]可选的，从各点云数据中筛选出属于标定物上的标定数据，可以包括：
[0010]从各点云数据中筛选出属于同一平面上的平面数据，并从各平面数据构成的平面集合中筛选出端点数据；将各端点数据构成的对角线的第一长度、与标定物相应的对角线的第二长度进行对比，根据对比结果从各点云数据中筛选出属于标定物上的标定数据。
[0011]可选的，根据对比结果从各点云数据中筛选出属于标定物上的标定数据，可以包括：
[0012]若根据对比结果确定出同一平面不是标定物所在的平面，则从各点云数据中剔除平面数据，并根据剔除结果更新点云数据；重复执行从各点云数据中筛选出属于同一平面上的平面数据的步骤，直至同一平面是标定物所在的平面；将平面数据作为属于标定物上的标定数据。
[0013]可选的，根据各标定数据分别确定每条边在雷达坐标系下的边坐标，包括：
[0014]获取各标定数据构成的多条标定线，确定每条标定线在扫描方向上的边缘数据，并根据各边缘数据分别确定每条边在雷达坐标系下的边坐标。
[0015]可选的，标定物包括四边形标定物，四边形标定物内设置有与至少两条边相切的曲边形，标定点是曲边形的中心点。
[0016]可选，多边形包括方形，曲边形包括圆形，圆形与顶点相连的两条边相切；
[0017]相应的，根据各顶点坐标、以及标定物中的标定点在标定物中的相对位置，确定标定点在雷达坐标系下的雷达坐标，可以包括：
[0018]各顶点包括上顶点、左顶点和右顶点，通过如下公式确定出与上顶点相邻的标定点在雷达坐标系下的雷达坐标Ptop：
[0019][0020]其中，Ctop是上顶点在雷达坐标系下的上顶点坐标，Cleft是左顶点在雷达坐标系下的左顶点坐标，Cright是右顶点在雷达坐标系下的右顶点坐标，w是各边中第一边的长度，h是各边中与第一边相垂直的第二边的长度，r是圆形的半径。
[0021]可选的，基于多组特征点对进行相机坐标系和雷达坐标系的标定，可包括：
[0022]基于多组特征点对确定相机坐标系到雷达坐标系的坐标变化关系，根据坐标变化关系对相机坐标系和雷达坐标系进行标定。
[0023]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种激光雷达标定装置，可以包括：
[0024]数据获取模块，用于分别获取在同一时间采集到的包含有标定物的点云数据和图像数据，其中，标定物是多边形，且多边形中的每条边与至少两条点云线相交，点云线包括多个点云数据；
[0025]边坐标确定模块，用于从各点云数据中筛选出属于标定物上的标定数据，并根据各标定数据分别确定每条边在雷达坐标系下的边坐标；
[0026]雷达坐标确定模块，用于根据各边坐标分别确定标定物中每个顶点在雷达坐标系下的顶点坐标，并根据各顶点坐标、以及标定物中的标定点在标定物中的相对位置，确定标定点在雷达坐标系下的雷达坐标；
[0027]激光雷达标定模块，用于将标定点在相机坐标系下的相机坐标、及雷达坐标作为一组特征点对，基于多组特征点对进行相机坐标系和雷达坐标系的标定。
[0028]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，该电子设备可以包括：
[0029]一个或多个处理器；
[0030]存储器，用于存储一个或多个程序；
[0031]当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现本专利技术任意实施例所提供的激光雷达标定方法。
[0032]第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本专利技术任意实施例所提供的激光雷达标定方法。
[0033]本专利技术实施例的技术方案，通过分别获取在同一时间采集到的包含有多边形状的标定物的点云数据和图像数据，从各点云数据中筛选出属于标定物上的标定数据，且由于多边形中的每条边与至少两条点云线相交，这意味着根据各标定数据可以分别确定每条边在雷达坐标系下的边坐标；进而，根据各边坐标可以确定标定物中各顶点在该雷达坐标系下的顶点坐标，并根据各顶点坐标、及标定物中的标定点在标定物中的相对位置，确定标定点在该雷达坐标系下的雷达坐标；由此，可以将标定点在相机坐标系下的相机坐标、及雷达坐标作为一组特征点对，并基于多组特征点对进行相机坐标系和雷达坐标系间的标定。上述技术方案，通过多边形中各条边的边坐标可以确定出特征点的雷达坐标，这意味着多边形中的每条边与至少两条点云线相交时，即可从各点云数据中提取出特征点，这对标定物的尺寸和摆放位置的限制较小，由此提高了标定物在制作和使用方面的便利性，进而提高了标定工作的便利性。
附图说明
[0034]图1是现有技术中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达标定方法，其特征在于，包括：分别获取在同一时间采集到的包含有标定物的点云数据和图像数据，其中，所述标定物是多边形，且所述多边形中的每条边与至少两条点云线相交，所述点云线包括多个所述点云数据；从各所述点云数据中筛选出属于所述标定物上的标定数据，并根据各所述标定数据分别确定每条所述边在雷达坐标系下的边坐标；根据各所述边坐标分别确定所述标定物中每个顶点在所述雷达坐标系下的顶点坐标，并根据各所述顶点坐标、以及所述标定物中的标定点在所述标定物中的相对位置，确定所述标定点在所述雷达坐标系下的雷达坐标；将所述标定点在相机坐标系下的相机坐标、及所述雷达坐标作为一组特征点对，基于多组所述特征点对进行所述相机坐标系和所述雷达坐标系的标定。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从各所述点云数据中筛选出属于所述标定物上的标定数据，包括：从各所述点云数据中筛选出属于同一平面上的平面数据，并从各所述平面数据构成的平面集合中筛选出端点数据；将各所述端点数据构成的对角线的第一长度、与所述标定物相应的对角线的第二长度进行对比，并根据对比结果从各所述点云数据中筛选出属于所述标定物上的标定数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据对比结果从各所述点云数据中筛选出属于所述标定物上的标定数据，包括：若根据对比结果确定出所述同一平面不是所述标定物所在的平面，则从各所述点云数据中剔除所述平面数据，并根据剔除结果更新所述点云数据；重复执行从各所述点云数据中筛选出属于同一平面上的平面数据的步骤，直至所述同一平面是所述标定物所在的平面；将所述平面数据作为属于所述标定物上的标定数据。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各所述标定数据分别确定每条所述边在雷达坐标系下的边坐标，包括：获取各所述标定数据构成的多条标定线，确定每条所述标定线在扫描方向上的边缘数据，并根据各所述边缘数据分别确定每条所述边在雷达坐标系下的边坐标。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标定物包括四边形标定物，所述四边形标定物内设置有与至少两条所述边相切的曲边形，所述标定点是所述曲边形的中心点。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述多边形包括方形，所述曲边形包括圆形，所述圆形与所述顶点相连的两条所述边相切；相应的，所述根据各所述顶点坐...

【专利技术属性】
技术研发人员：林金表，董博，
申请(专利权)人：北京京东乾石科技有限公司，
类型：发明
国别省市：