【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动驾驶，具体涉及一种激光雷达与imu的参数标定方法、装置及设备。
技术介绍
1、在自动驾驶领域中，尤其是同时建图与定位的研究与应用方向中，激光雷达和惯性测量单元(inertial measurement unit，简称imu)，imu作为有效感知载体运动和空间位姿信息的两种重要传感器，广泛应用于相关领域的工程应用与研究中。
2、实际在激光雷达的工程应用中，在用激光雷达进行定位来获取车辆的实时位置信息的过程中，往往需要结合imu来配置使用。在imu坐标系下能够测量自身坐标系下的重力加速度和角速度信息，能够用来对激光雷达点云数据进行去畸变。同时以激光雷达组合使用可以运行激光惯性里程计算法，用来提高单一激光雷达定位过程中的稳定性与精度。在该领域的应用中，需要提供一个激光雷达传感器坐标系与imu坐标系之间的空间位置关系，即一般称之为激光雷达与imu之间的外参，同时还需要标定出激光雷达测量数据与imu测量数据之间的时间同步误差。准确评估外参及时间同步误差对激光惯性里程计精度及稳定性有着重要的影响。
3、相关技术中，激光雷达与imu的标定方式包括静态标定和动态标定，其中，静态标定方式通常需要事先布置一套标定场景，在每次标定激光雷达与imu参数时，需要将车辆开到标定车间，不但操作不便，而且布置场景成本高，另外，该静态标定方式无法标定出imu与激光雷达之间的时间同步误差。而动态标定方式基于车辆运行一段特定的运动轨迹，采集该过程中的激光雷达点云数据及imu数据，通过设置初始外参条件，并结合卡尔曼滤波或者非线
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种激光雷达与imu的参数标定方法、装置及设备，以解决激光雷达与imu的动态标定方式，精度不准确的问题。
2、根据第一方面，本公开实施例提供一种激光雷达与imu的参数标定方法，方法包括：
3、基于激光雷达在第一预设时间内采样的目标点云数据集对应的位姿变换结果，获取激光雷达回环检测的候选帧点云数据；
4、获取候选帧点云数据与目标点云数据集中每帧目标点云数据之间的点云位姿映射数据；
5、基于点云位姿映射数据，获取候选帧点云数据与每帧目标点云数据之间的第一旋转角速度；
6、获取imu在第二预设时间内每个修正时刻测量的第二旋转角速度，第二预设时间内的修正时刻是基于目标时间偏差调整得到；
7、基于候选帧点云数据与每帧目标点云数据之间的第一旋转角速度与imu在第二预设时间内每个修正时刻测量的第二旋转角速度，获取激光雷达与imu之间的时间同步误差参数。
8、本公开实施例通过获取激光雷达回环检测的候选帧点云数据，并进一步计算候选帧点云数据与每帧目标点云数据之间的第一旋转角速度，以及获取imu在第二预设时间内每个修正时刻测量的第二旋转角速度，最终得到激光雷达与imu之间的时间同步误差参数，不但能准确获取了激光雷达与imu的外参，而且还能够准确标定出imu与激光雷达之间的时间同步误差，并且优化了标定成本。
9、在一些可选的实施方式中，获取激光雷达在第一预设时间内采样的目标点云数据集对应的位姿变换结果，包括：
10、通过icp配准算法，每次使用当前帧与其相邻的上一帧点云数据作为配准对象，逐次配准激光雷达在第一预设时间内采集的点云数据集中的每个点云数据；
11、从每次配准结果中获取激光雷达在第一预设时间内采样的目标点云数据集对应的位姿变换结果。
12、本公开实施例执行上述实施方式，通过icp配准算法能够保证激光雷达采样目标点云数据集的精准性。
13、在一些可选的实施方式中，获取激光雷达回环检测的候选帧点云数据，包括：
14、从激光雷达在第一预设时间内采样的目标点云数据集对应的位姿变换结果中，查找当前帧点云数据对应的第一位姿变换数据；
15、从激光雷达在第一预设时间内采样的目标点云数据集中查找除去当前帧点云数据之外的剩余帧点云数据集；
16、从激光雷达在第一预设时间内采样的目标点云数据集对应的位姿变换结果中，获取剩余帧点云数据集对应的位姿变换数据集；
17、获取剩余帧点云数据集对应的每个时刻和当前帧点云数据对应的当前时刻；
18、计算剩余帧点云数据集对应的每个时刻与当前帧点云数据对应的当前时刻的时间差；
19、从剩余帧点云数据集对应的位姿变换数据集中，获取剩余帧点云数据集每帧点云数据对应的第二位姿变换数据；
20、计算剩余帧点云数据集每帧点云数据对应的第二位姿变换数据与当前帧点云数据对应的第一位姿变换数据之间的距离差；
21、将时间差大于第一预设阈值且距离差小于第二预设阈值对应的点云数据作为候选点云数据集；
22、通过icp配准算法，每次使用当前帧点云数据与候选点云数据集中每帧点云数据作为配准对象，逐次配准候选点云数据集中每帧点云数据中的每个点云数据；
23、从候选点云数据集的全部配准结果中获取配准成功次数最多的点云数据作为候选帧点云数据。
24、本公开实施例通过执行上述实施方式，获取激光雷达回环检测的候选帧点云数据，相当于通过回环检测，计算得到候选帧点云数据，进一步利用候选帧点云数据，达到优化激光雷达与imu的参数标定的误差，提高动态标定参数的估计精度。
25、在一些可选的实施方式中，获取点云位姿映射数据，包括：
26、获取候选帧点云数据对应的候选时刻和第三位姿变换数据；
27、获取每帧目标点云数据对应的第四位姿变换数据和目标时刻；
28、基于候选时刻、第三位姿变换数据、每帧目标点云数据对应的第四位姿变换数据、每帧目标点云数据对应的目标时刻，生成点云位姿映射数据。
29、本公开实施例通过执行上述实施方式，能够计算出候选帧点云数据与每帧目标点云数据之间的第一旋转角速度。
30、在一些可选的实施方式中，获取imu在第二预设时间内每个修正时刻测量的第二旋转角速度，第二预设时间内的修正时刻是基于目标时间偏差调整得到，包括：
31、设置预设时间误差调整范围和预设时间调整步长；
32、从预设时间误差调整范围的左侧端点值开始按照预设时间调整步长逐次增加得到目标时间偏差，直到增加到预设时间误差调整范围的右侧端点值为止；
33、将每个imu测量数据对应的原始时刻减去目标时间偏差，得到每个imu测量数据对应的修正时刻；
34、在每个imu测量数据对应的修正时刻，获取imu在第二预设时间内每个修正时刻测量的第二旋转角速度。
35、本公开实施例通过执行上述实施方式，通过逐步优化每个imu测量数据的测量时刻，进而有利于提本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种激光雷达与IMU的参数标定方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述激光雷达在第一预设时间内采样的目标点云数据集对应的位姿变换结果，包括：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，获取所述激光雷达回环检测的候选帧点云数据，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述点云位姿映射数据，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取IMU在第二预设时间内每个修正时刻测量的第二旋转角速度，所述第二预设时间内的修正时刻是基于目标时间偏差调整得到，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述候选帧点云数据与所述每帧目标点云数据之间的第一旋转角速度与所述IMU在第二预设时间内每个修正时刻测量的第二旋转角速度，获取所述激光雷达与所述IMU之间的时间同步误差参数包括：
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
8.一种激光雷达与IMU的参数标定装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种计算机设备，
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至6中任一项所述的激光雷达与IMU的参数标定方法。
...【技术特征摘要】
1.一种激光雷达与imu的参数标定方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述激光雷达在第一预设时间内采样的目标点云数据集对应的位姿变换结果，包括：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，获取所述激光雷达回环检测的候选帧点云数据，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述点云位姿映射数据，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取imu在第二预设时间内每个修正时刻测量的第二旋转角速度，所述第二预设时间内的修正时刻是基于目标时间偏差调整得到，包括：
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：张震，
申请(专利权)人：国汽智控重庆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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