本发明专利技术提供一种毫米波校准方法及装置。该毫米波雷达校准方法是：分别用激光雷达和毫米波雷达检测待测区域内高度一致的多个标志物的关键点位置，获得基于激光雷达的关键点位置和基于毫米波雷达的关键点位置；将基于激光雷达的关键点位置和基于毫米波雷达的关键点位置进行匹配，并根据匹配结果计算毫米波雷达坐标系到激光雷达坐标系的6自由度转换关系；利用激光雷达坐标系与车辆坐标系的转换关系，以及毫米波雷达坐标系到激光雷达坐标系的6自由度转换关系，计算毫米波雷达坐标系到车辆坐标系的6自由度转换关系。本发明专利技术能实现快速、准确地得到校准结果。地得到校准结果。地得到校准结果。
【技术实现步骤摘要】
一种毫米波校准方法及装置
[0001]本专利技术涉及毫米波雷达校准
，特别涉及一种毫米波雷达校准方法及装置。
技术介绍
[0002]自动驾驶所涉及的环境感知传感器包括激光雷达、摄像头、毫米波雷达、超声波雷达等；毫米波雷达因成本低、环境适应性强、可靠性强以及可用于计算目标的速度、距离和角度等优势占据了不可动摇的地位，毫米波雷达外部参数校准是必不可少的环节。毫米波雷达与激光雷达联合校准是目前最常用的方法，但由于外部环境的复杂，导致激光雷达和毫米波雷达对外界目标的检测存在偏差，毫米波雷达没有仰角分辨率且为了简化校准过程，往往假设仰角和横滚角都为0，不仅进一步累积了误差，对硬件安装也提出了很高的要求。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种毫米波雷达校准方法和基于该毫米波雷达校准方法的目标检测方法及装置。
[0004]本专利技术第一方面，提供一种毫米波雷达校准方法，包括：
[0005]分别用激光雷达和毫米波雷达检测待测区域内高度一致的多个标志物的关键点位置，获得基于激光雷达的关键点位置和基于毫米波雷达的关键点位置；
[0006]将基于激光雷达的关键点位置和基于毫米波雷达的关键点位置进行匹配，并根据匹配结果计算毫米波雷达坐标系到激光雷达坐标系的6自由度转换关系；
[0007]利用激光雷达坐标系与车辆坐标系的转换关系，以及毫米波雷达坐标系到激光雷达坐标系的6自由度转换关系，计算毫米波雷达坐标系到车辆坐标系的6自由度转换关系。/>[0008]本专利技术第二方面，提供一种目标检测方法，包括：
[0009]利用本专利技术第一方面所述的毫米波雷达校准方法获得的毫米波雷达坐标系到车辆坐标系的6自由度转换关系，将毫米波雷达检测得到的目标位置转换到车辆坐标系下的目标位置。
[0010]本专利技术第三方面，提供一种目标检测装置，包括：
[0011]自由度转换模块，用于利用本专利技术第一方面所述的毫米波雷达校准方法获得毫米波雷达坐标系到车辆坐标系的6自由度转换关系；
[0012]坐标转换模块，用于利用所述毫米波雷达坐标系到车辆坐标系的6自由度转换关系，将毫米波雷达检测得到的目标位置转换到车辆坐标系下的目标位置。
[0013]本专利技术的毫米波雷达校准方法，采用激光雷达和毫米波雷达联合校准的方式，得到了毫米波雷达坐标系到车辆坐标系的6自由度转换关系，实现了毫米波雷达的快速校准。
[0014]本专利技术的目标检测方法，基于本专利技术的毫米波雷达校准方法，能快速准确地将毫米波雷达检测得到的目标位置转换到车辆坐标系下的目标位置，从而实现了目标的快速准
确检测。
附图说明
[0015]图1为本专利技术实施例的毫米波雷达校准方法的流程图；
[0016]图2a
‑
图2c分别为激光雷达坐标系的示意图、毫米波雷达坐标系的示意图、毫米波雷达坐标系与激光雷达坐标系相互关系的示意图；
[0017]图3为本专利技术实施例的场地标定的布置示意图；
[0018]图4为本专利技术实施例的目标检测方法的整体流程图。
具体实施方式
[0019]以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0020]如图1所示，本专利技术实施例的毫米波雷达校准方法，采用以下步骤实现：
[0021]S1.分别用激光雷达和毫米波雷达检测待测区域内高度一致的多个标志物200的关键点位置，获得基于激光雷达的关键点位置和基于毫米波雷达的关键点位置；
[0022]其中，标志物200放在平整空旷的场地300上，如图3所示，处于安装在自车100上的毫米波雷达和激光雷达的有效检测区域范围内，所述标志物200放在表面空旷平整的场地上，可以是在自车100的前方，平整空旷的场地300的中心线310一侧，两侧的路沿320之间，场地的宽度W要满足一定的要求，如大于10m。选择空旷平整的场地300放置标志物200，可确保标志物200的附近没有其他毫米波雷达或激光雷达可检测到的目标。
[0023]作为一个可选的实施例，所述标志物200可以是采用雷达反射器或是其它标志物，或是雷达反射器与其它标志物的组合。所述标志物的数量及摆放方式不限于图3的的实施例。
[0024]作为一个可选的实施例，所述中关键点位置优选为中心点，但不限于取中心点位置作为关键点位置。
[0025]需要说明的是，本专利技术实施例中，在利用激光雷达检测标志物200时，可以是通过聚类方法从聚类结果中获取标志物的关键点的位置，所用聚类方法可以是任何一种可用的聚类方法。
[0026]S2.将基于激光雷达的关键点位置和基于毫米波雷达的关键点位置进行匹配，并根据匹配结果计算毫米波雷达坐标系到激光雷达坐标系的6自由度(Six Degrees of Freedom)转换关系；
[0027]S3.利用激光雷达坐标系与车辆坐标系的转换关系，以及毫米波雷达坐标系到激光雷达坐标系的6自由度转换关系，计算毫米波雷达坐标系到车辆坐标系的6自由度转换关系。
[0028]图2a
‑
2c分别为激光雷达坐标系的示意图、毫米波雷达坐标系的示意图、毫米波雷达坐标系与激光雷达坐标系相互关系的示意图。
[0029]步骤S3中，毫米波雷达坐标系到激光雷达坐标系的6自由度转换关系包括如下参数：
[0030]X轴平移量xoffset、Y轴平移量yoffset、Z轴平移量zoffset、X轴旋转角roll、Y轴
旋转角pitch、Z轴旋转角yaw：
[0031]所述各项参数具有如下关系：
[0032][0033][0034][0035]X轴、Y轴分别表示水平面上相互垂直的前后轴和左右轴；结合图2a
‑
2c，X轴对应于图2a、图2c中的OX轴，Y轴对应于图2a、图2c中的OY轴；
[0036]Z轴表示垂直于所述水平面的上下轴；结合图2a
‑
2c，Z轴对应于图2a、图2c中的OZ轴；
[0037](lx，ly，lz)为激光雷达坐标系下点的坐标；
[0038](rx，ry，rz)为毫米波雷达坐标系下点的坐标；
[0039]R为旋转矩阵，θ、φ分别表示Z轴旋转角yaw、Y轴旋转角pitch、X轴旋转角roll；
[0040]T为平移矩阵；
[0041]其中，对毫米波雷达坐标系下点的坐标(rx，ry，rz)采用先旋转后平移的方式转换到激光雷达坐标系下点的坐标(lx，ly，lz)。
[0042]其中，所述Z轴平移量zoffset是根据毫米波雷达与激光雷达的安装高度计算获得。由于毫米波雷达对高度没有分辨能力，实际安装时对Z轴平移量zoffset、X轴旋转角roll、Y轴旋转角pitch有较高的要求，安装时一般要求其高度不低于400mm且不高于800mm，角度误差不大于1
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种毫米波雷达校准方法，其特征在于，包括：分别用激光雷达和毫米波雷达检测待测区域内高度一致的多个标志物的关键点位置，获得基于激光雷达的关键点位置和基于毫米波雷达的关键点位置；将基于激光雷达的关键点位置和基于毫米波雷达的关键点位置进行匹配，并根据匹配结果计算毫米波雷达坐标系到激光雷达坐标系的6自由度转换关系；利用激光雷达坐标系与车辆坐标系的转换关系，以及毫米波雷达坐标系到激光雷达坐标系的6自由度转换关系，计算毫米波雷达坐标系到车辆坐标系的6自由度转换关系。2.根据权利要求1所述的毫米波雷达校准方法，其特征在于，所述毫米波雷达坐标系到激光雷达坐标系的6自由度转换关系包括如下参数：X轴平移量xoffset、Y轴平移量yoffset、Z轴平移量zoffset、X轴旋转角roll、Y轴旋转角pitch、Z轴旋转角yaw，所述各项参数具有如下关系：数具有如下关系：数具有如下关系：X轴、Y轴分别表示水平面上相互垂直的前后轴和左右轴；Z轴表示垂直于所述水平面的上下轴；(lx，ly，lz)为激光雷达坐标系下点的坐标；(rx，ry，rz)为毫米波雷达坐标系下点的坐标；R为旋转矩阵，θ、φ分别表示Z轴旋转角yaw、Y轴旋转角pitch、X轴旋转角roll；T为平移矩阵；其中，对毫米波雷达坐标系下点的坐标(rx，ry，rz)采用先旋转后平移的方式转换到激光雷达坐标系下点的坐标(lx，ly，lz)。3.根据权利要求2所述的毫米波雷达校准方法，其特征在于，还包括：根据毫米波雷达的安装高度和激光雷达的安装高度计算所述Z轴平移量zoffset。4.根据权利要求2所述的毫米波雷达校准方法，其特征在于，还包括：按照预定要求安装毫米波雷达和激光雷达，以使所述Y轴旋转角pitch趋近于0度。5.根据权利要求2所述的毫米波雷达校准方法，其特征在于，还包括：在水平面上对基于毫米波雷达的关键点位置进行直线拟合，并计算拟合出的直线的斜率ra；在水平面上对基于激光雷达的关键点位置进行直线拟合，并计算拟合出的直线的斜率la；按照如下公式计算Z轴旋转角yaw：
yaw＝arctan(la)
‑
arctan(ra)。6.根据权利要求5所述的毫米波雷达校准方法，其特征在于，还包括：按照如下公式计算X轴旋转角roll：ll：i和j分别表...
【专利技术属性】
技术研发人员：李慧慧，张放，李晓飞，王肖，张德兆，霍舒豪，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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