车载传感器的外部参数标定的方法和设备技术

本发明专利技术实施例提供一种车载传感器外参标定的方法和设备，可以实现自动驾驶汽车的车载传感器的自动标定，不依赖固定的检校场或实验室对车载传感器进行标定。该方法包括：获取第一车载传感器采集的第一特征点信息；确定该第一车载传感器所在的车体在世界坐标系中的地理位置；根据车体在世界坐标系中的地理位置，确定地图数据库中该第一传感器采集范围内的第二特征点信息；根据该第一特征点信息与该第二特征点信息，确定多个第一特征点和多个第二特征点；根据该车体在世界坐标系中的地理位置，确定该多个第二特征点在该车体坐标系下的坐标；根据该多个第一特征点和该多个第二特征点在该车体坐标系下的坐标，确定该第一车载传感器到车体的映射参数。感器到车体的映射参数。感器到车体的映射参数。

【技术实现步骤摘要】
车载传感器的外部参数标定的方法和设备


[0001]本专利技术实施例涉及汽车领域，并且更具体地，涉及一种车载传感器的外部参数标定的方法和设备。

技术介绍

[0002]汽车自动驾驶的可靠性基于多种车载传感器融合感知的结果，而多种传感器融合感知的前提为空间一致性。传感器外部参数反映了传感器在空间的上的相对位置和姿态关系。目前自动驾驶汽车上传感器之间的外参标定，都是通过在某一固定区域的检校场内或者室内实验室，观测一些人工预先设定好的标志物来实现的。自动驾驶汽车在出厂使用一段时间后，因为长时间高频振动、碰撞剐蹭等外界因素的影响，导致传感器之间空间位置相对关系发生偏移，这时需返厂重新标定。随着自动驾驶汽车市场的逐步推广，逐渐增长的用户量不可避免地将带来越来越多的返厂重标定的需求。大量的返厂重标定会带来大量的运输成本、时间成本，也同时对用户体验造成极大的负面影响。
[0003]因此，在自动驾驶汽车使用过程中，能够同时基于传感器的感知数据，自动完成传感器的标定是一项亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种车载传感器外部参数标定的方法和设备，可以实现自动驾驶汽车的车载传感器的自动标定，不需依赖于固定的检校场所或实验室对车载传感器进行标定，可以提高用户体验。
[0005]第一方面，提供了一种车载传感器的外部参数标定的方法，包括：获取第一车载传感器采集的第一特征点信息；根据定位定姿系统POS传感器采集的位置信息，确定车体在世界坐标系中的地理位置；根据该车体在世界坐标系中的地理位置，确定地图数据库中的该第一传感器采集范围内的第二特征点信息，其中，该地图数据库基于世界坐标系建立；根据该第一特征点信息与该第二特征点信息，确定多个第一特征点和多个第二特征点；根据该车体在该世界坐标系中的地理位置和该多个第二特征点在该世界坐标系中的地理位置，确定该多个第二特征点在该车体坐标系下的坐标；根据该多个第一特征点和该多个第二特征点在该车体坐标系下的坐标，确定该第一车载传感器到该车体的映射参数。
[0006]设备获取第一车载传感器采集的第一特征点信息；根据定位定姿系统POS传感器确定所述第一车载传感器所在的车体在世界坐标系中的地理位置；根据所述车体在世界坐标系中的地理位置，确定地图数据库中的所述第一传感器采集范围内的第二特征点信息，其中，所述地图数据库是基于世界坐标系建立的；根据所述第一特征点信息与所述第二特征点信息，确定多个第一特征点和多个第二特征点；根据所述车体在所述世界坐标系中的地理位置和所述多个第二特征点在所述世界坐标系中的地理位置，确定所述多个第二特征点在所述车体坐标系下的坐标；根据所述多个第一特征点和所述多个第二特征点在所述车体坐标系下的坐标，确定所述第一车载传感器到所述车体的映射参数。
[0007]因此，设备根据第一车载传感器采集的第一特征点信息和根据该车体在世界坐标系中的地理位置，确定地图数据库中的该第一传感器采集范围内的第二特征点信息，确定多个第一特征点和多个第二特征点；根据该多个第一特征点和该多个第二特征点在所述车体坐标系下的坐标，确定该第一车载传感器到该车体的映射参数，完成了该第一车载传感器的外部参数的标定。可以实现自动驾驶汽车的车载传感器的自动标定，不需依赖于固定的检校场所或实验室对车载传感器进行标定，可以提高用户体验。
[0008]可选地，在第一方面的一种实现方式中，该方法还包括：根据确定的该第一车载传感器到该车体的映射参数，确定该车体到该第一车载传感器的映射参数；
[0009]根据第二车载传感器到该车体的映射参数和该车体到该第一车载传感器的映射参数，确定该第二车载传感器到该第一车载传感器的映射参数。
[0010]可选地，在第一方面的一种实现方式中，根据确定的该第一车载传感器到该车体的映射参数，确定该车体到该第一车载传感器的映射参数，包括：
[0011]对该第一车载传感器到该车体的映射参数求逆，得到该车体到该第一车载传感器的映射参数；
[0012]根据第二车载传感器到该车体的映射参数和该车体到该第一车载传感器的映射参数，确定该第二车载传感器到该第一车载传感器的映射参数，包括：
[0013]将该第二车载传感器到该车体的映射参数与该车体到该第一车载传感器的映射参数相乘，得到该第二车载传感器到该第一车载传感器的映射参数。
[0014]此时，在得到第一车载传感器到车体的映射参数和第二车载传感器到车体的映射参数，就可以实现任何一个车载传感器到另一个车载传感器的坐标的映射关系，实现了车载传感器之间的互标定。
[0015]可选地，在第一方面的一种实现方式中，根据该多个第一特征点和该多个第二特征点在该车体坐标系下的坐标，确定该第一车载传感器到该车体的映射参数，包括：确定该多个第一特征点通过精度校验；根据通过精度校验的该多个第一特征点和该多个第二特征点在该车体坐标系下的坐标，确定该第一车载传感器到该车体的映射参数。
[0016]此时，通过对第一特征点进行精度校验避免了在获取第一特征点或者在匹配过程中可能出现的错误，而进行自动剔除粗差观测值，根据通过精度校验的第一特征点标定车载传感器到世界坐标系的映射参数，提高了车载传感器到世界坐标系的映射参数的可靠性与准确性。
[0017]可选地，在第一方面的一种实现方式中，其特征在于，该第一车载传感器包括以下车载传感器中的任意一种：
[0018]激光雷达车载传感器、相机车载传感器和毫米波雷达车载传感器。
[0019]可选地，在第一方面的一种实现方式中，当该第一车载传感器为该激光雷达车载传感器或该毫米波雷达车载传感器时，该确定该多个第一特征点通过精度校验，包括：
[0020]根据该多个第一特征点和该多个第二特征点在该车体坐标系下的坐标，确定该第一车载传感器到该车体的初始映射参数；
[0021]根据该第一特征点的坐标和该初始映射参数，确定该第一特征点在该车体坐标系下的坐标；
[0022]根据该第一特征点在该车体坐标系下的坐标和该POS传感器，确定该第一特征点
在该地图数据库中坐标；
[0023]如果确定的该第一特征点在该地图数据库中的坐标与该第一特征点匹配的第二特征点在该地图数据库中的坐标的差小于第一阈值时，确定该第一特征点通过精度校验。
[0024]可选地，在第一方面的一种实现方式中，当该第一车载传感器为该相机车载传感器时，该确定该多个第一特征点通过精度校验，包括：
[0025]根据所述多个第一特征点和所述多个第二特征点在所述车体坐标系下的坐标，确定所述第一车载传感器到所述车体的初始映射参数；
[0026]根据匹配的所述多个第二特征点在所述车体坐标系下的坐标和所述初始确定映射关系，确定所述多个第二特征点对应的所述多个第一特征点的像素坐标；
[0027]如果确定的该多个第一特征点的像素坐标与获取的该多个第一特征点的像素坐标的差小于第二阈值时，确定该第一特征点通过精度校验。
[0028]可选地，在第一方面的一种实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车载传感器的外部参数标定的方法，其特征在于，包括：获取第一车载传感器采集的第一特征点信息；确定地图数据库中的所述第一车载传感器采集范围内的第二特征点信息；根据所述第一特征点信息和所述第二特征点信息，确定多个第一特征点和多个第二特征点；根据所述第一特征点和所述第二特征点，校准所述第一车载传感器。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述校准所述第一车载传感器，包括：确定所述第一车载传感器到所述第一车载传感器所在的车体的映射参数。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述校准所述第一车载传感器，包括：根据所述多个第一特征点和所述多个第二特征点在第一坐标系的坐标，校准所述第一车载传感器。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一坐标系为世界坐标系或车体坐标系。5.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述第一特征点和所述第二特征点对应于同一标志物。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述标志物包括城建地物。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述城建地物包括地标建筑物、交通信号灯、广告牌中的一个或多个。8.根据权利要求1至7任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据确定的所述第一车载传感器到所述车体的映射参数，确定所述车体到所述第一车载传感器的映射参数；根据所述第二车载传感器到所述车体的映射参数，和所述车体到所述第一车载传感器的映射参数，确定所述第二车载传感器到到所述第一车载传感器的映射参数。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据确定的所述第一车载传感器到所述车体的映射参数，确定所述车体到所述第一车载传感器的映射参数，包括：对所述第一车载传感器到所述车体的映射参数求逆，得到所述车体到所述第一车载传感器的映射参数；所述根据所述第二车载传感器到所述车体的映射参数，和所述车体到所述第一车载传感器的映射参数，确定所述第二车载传感器到到所述第一车载传感器的映射参数，包括：将所述第二车载传感器到所述车体的映射参数与所述车体到所述第一车载传感器的映射参数相乘，得到所述第二车载传感器到所述第一车载传感器的映射参数。10.根据权利要求1至9任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一特征点和所述第二特征点，校准所述第一车载传感器，包括：确定所述多个第一特征点通过精度校验；根据通过精度校验的所述多个第一特征点的坐标和所述多个第二特征点在第一坐标系的坐标，确定所述第一车载传感器到所述第一坐标系的映射参数。11.根据权利要求1至10任一所述的方法，其特征在于，所述第一车载传感器包括激光雷达车载传感器或毫米波雷达车载传感器，所述确定所述多个第一特征点通过精度校验，包括：
根据所述多个第一特征点和所述多个第二特征点在所述第一坐标系下的坐标，确定所述第一车载传感器到所述车体的初始映射参数；根据所述第一特征点的坐标和所述初始映射参数，确定所述第一特征点在所述车体坐标系下的坐标；根据所述第一特征点在所述第一坐标系下的坐标和定位定姿系统传感器，确定所述第一特征点在所述地图数据库中坐标；如果确定的所述第一特征点在所述地图数据库中的坐标与所述第一特征点匹配的第二特征点在所述地图数据库中的坐标的差小于第一阈值时，确定所述第一特征点通过精度校验。12.根据权利要求1至10任一所述的方法，其特征在于，所述第一车载传感器包括相机车载传感器；所述确定所述多个第一特征点通过精度校验，包括：根据所述多个第一特征点和所述多个第二特征点在所述第一坐标系下的坐标，确定所述第一车载传感器到所述车体的初始映射参数；根据匹配的所述多个第二特征点在所述第一坐标系下的坐标和所述初始确定映射关系，确定所述多个第二特征点对应的所述多个第一特征点的像素坐标；如果确定的所述多个第一特征点的像素坐标与获取的所述多个第一特征点的像素坐标的差小于第二阈值时，确定所述第一特征点通过精度校验。13.根据权利要求1至10任一所述的方法，其特征在于，所述第一车载传感器为激光雷达车载传感器；所述第一特征点信息包括：多个特征点和所述多个特征点对应的所述标志物的轮廓尺寸，其中，所述多个特征点为所述标志物的多个角点坐标；根据所述第一特征点信息与所述第二特征点信息，确定多个第一特征点和多个第二特征点，包括：当所述第一特征点信息中的所述多个特征点对应的所述标志物的轮廓尺寸与所述第二特征点信息的多个特征点中对应的所述标志物的轮廓尺寸的差值小于第三阈值时，确定所述第一特征点信息中的所述多个特征点为所述第一特征点，和所述第二特征点信息中的所述多个特征点中为所述第二特征点。14.根据权利要求1至10任一所述的方法，其特征在于，所述第一车载传感器包括毫米波雷达车载传感器；所述第一特征点信息包括多个特征点和所述多个特征点中相邻的特征点的固定间隔d1；根据所述第一特征点信息与所述第二特征点信息，确定多个第一特征点和多个第二特征点，包括：所述第一特征点信息中的多个特征点中相邻的所述特征点的固定间隔d1与所述地图数据库中的所述多个特征点中相邻的所述特征点的固定间隔d的差值小于第四阈值时，确定所述第一特征点信息中的多个特征点中相邻的所述特征点的固定间隔d1为所述第一特征点和所述地图数据库中的所述多个特征点中相邻的所述特征点的固定间隔d为所述第二特
征点。15.根据权利要求1至10任一所述的方法，其特征在于，所述第一车载传感器包括相机车载传感器；所述第一特征点信息，包括：所述标志物的多个特征点的像素坐标和所述标志物的图像尺寸，其中，所述多个特征点为所述标志物的图像的几何中心；根据所述第一特征点信息与所述第二特征点信息，确定多个第一特征点和多个第二特征点，包括：根据所述第一车载传感器所处的地理位置与所述地图数据库中的所述标志物的坐标，确定所述第一车载传感器与所述标志物的距离；根据所述第一车载传感器与所述标志物的距离，确定所述标志物在所述相机传感器获取的图像上的理论尺寸；当所述图像上的所述标志物的理论尺寸与所述图像上的所述标志物的实际尺寸的差值小于第五阈值时，确定所述标志物的多个特征点的像素坐标为所述多个第一特征点和所述标志物在所述地图数据库中对应的坐标为所述多个第二特征点。16.根据权利要求1至15任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据定位定姿系统传感器采集的位置信息，确定所述第一车载传感器所在的车体或所述第一车载传感器在世界坐标系中的地理位置；其中，所述确定地图数据库中的所述第一车载传感器采集范围内的第二特征点信息，包括，根据所述地理位置，确定地图数据库中的所述第一车载传感器采集范围内的第二特征点信息。17.根据权利要求1至16任一所述的方法，其特征在于，所述多个第二特征点在第一坐标系的坐标是根据所述第一车载传感器所在的车体或所述第一车载传感器在世界坐标系中的地理位置和所述多个第二特征点在所述世界坐标系中的地理位置确定的，其中所述第一坐标系为车体坐标系。18.一种车载传感器的外部参数标定的设备，其特征在于，包括：获取模...

【专利技术属性】
技术研发人员：周跃寅，陈奇，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：