【技术实现步骤摘要】
本申请涉及激光雷达标定，尤其涉及一种多激光雷达的外参初始值计算方法、装置及电子设备、计算机程序产品。
技术介绍
1、激光雷达凭借其精准的测距能力和快速的采集速度，广泛应用于自动驾驶、无人机等领域。在多传感器融合定位系统中，多个激光雷达的外参标定是一个关键步骤。
2、目前常用的激光雷达外参标定方法主要有基于特征点匹配的标定方法和基于平面拟合的标定方法。这些方法都需要事先获取激光雷达之间的初始外参数即六自由度(x,y,z,roll,pitch,yaw)估计值，然后通过icp(iterative closest point，迭代最近点)或者ndt(normal distribution transform，正态分布变换)等迭代优化的方式得到最终的标定结果。初始外参数的准确性直接影响标定精度和收敛速度，因此，外参初始值的获取在多激光雷达的标定中至关重要。
3、然而，目前大部分获取初始外参的方式都存在精度和效率较低的问题，且无法实现全自动化获取。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种多激光雷达的外参初始值计算方法、装置及电子设备、计算机程序产品，以提高多激光雷达外参初始值计算的准确性，进而提高多激光雷达的标定效率和标定精度。
2、本申请实施例采用下述技术方案：
3、第一方面，本申请实施例提供一种多激光雷达的外参初始值计算方法，其中，所述多激光雷达的外参初始值计算方法包括：
4、获取多激光雷达中任意两个激光雷达采集的点云数据；p>
5、对两个激光雷达采集的点云数据分别进行地面提取，得到两个激光雷达对应的地面方程；
6、根据两个激光雷达对应的地面方程计算两个激光雷达之间的第一外参初始值和偏航角随机值，所述第一外参初始值包括翻滚角初始值、俯仰角初始值以及z轴坐标初始值；
7、根据两个激光雷达采集的点云数据和所述偏航角随机值，利用预设迭代优化策略进行迭代优化，得到两个激光雷达之间的第二外参初始值，所述第二外参初始值包括偏航角初始值；
8、获取两个激光雷达之间的第三外参初始值，并将两个激光雷达之间的第一外参初始值、第二外参初始值以及第三外参初始值合并输出完整的外参初始值，所述第三外参初始值包括x轴坐标初始值和y轴坐标初始值。
9、可选地，所述根据两个激光雷达对应的地面方程计算两个激光雷达之间的第一外参初始值和偏航角随机值包括：
10、根据两个激光雷达对应的地面方程分别计算两个激光雷达对应的地面方程的法向量；
11、根据两个激光雷达对应的地面方程的法向量计算轴角；
12、对所述轴角进行分解，得到两个激光雷达之间的翻滚角初始值、俯仰角初始值以及偏航角随机值；
13、根据所述轴角对两个激光雷达对应的地面方程中的任意一个进行旋转变换；
14、根据旋转变换后的地面方程和另一个激光雷达对应的地面方程计算两个激光雷达之间的z轴坐标初始值。
15、可选地，所述根据两个激光雷达对应的地面方程的法向量计算轴角包括：
16、根据两个激光雷达对应的地面方程的法向量，利用向量叉乘计算旋转轴；
17、根据两个激光雷达对应的地面方程的法向量，利用向量点乘计算夹角；
18、将所述旋转轴和所述夹角构成所述轴角。
19、可选地，两个激光雷达采集的点云数据分为第一点云数据和第二点云数据，所述根据两个激光雷达采集的点云数据和所述偏航角随机值，利用预设迭代优化策略进行迭代优化，得到两个激光雷达之间的第二外参初始值包括：
20、构建kd树，并将所述第一点云数据采集的点云数据输入到kd树中；
21、根据所述第二点云数据和所述偏航角随机值，利用所述kd树和二分搜索法进行迭代优化，得到优化后的偏航角初始值。
22、可选地，所述根据所述第二点云数据和所述偏航角随机值，利用所述kd树和二分搜索法进行迭代优化，得到优化后的偏航角初始值包括：
23、利用二分搜索法确定每次迭代的搜索条件；
24、确定每次迭代的偏航角基准值；
25、根据所述第二点云数据、每次迭代的搜索条件以及每次迭代的偏航角基准值，利用所述kd树进行多次迭代搜索，得到多次迭代后的搜索结果；
26、根据多次迭代后的搜索结果确定优化后的偏航角初始值。
27、可选地，所述根据所述第二点云数据、每次迭代的搜索条件以及每次迭代的偏航角基准值，利用所述kd树进行多次迭代搜索，得到多次迭代后的搜索结果包括：
28、根据每次迭代的搜索条件和每次迭代的偏航角基准值搜索偏航角初始值；
29、基于搜索到的每个偏航角初始值，分别对所述第二点云数据进行旋转变换，得到多个旋转后的第二点云数据；
30、利用所述kd树，分别计算所述第一点云数据与每个旋转后的第二点云数据之间的累计最近邻误差和；
31、根据所述第一点云数据与每个旋转后的第二点云数据之间的累计最近邻误差和确定每次迭代后的最小累计最近邻误差和；
32、根据每次迭代后的最小累计最近邻误差和以及上一次迭代后的最小累计最近邻误差和，确定多次迭代后的搜索结果。
33、可选地，所述根据每次迭代后的最小累计最近邻误差和以及上一次迭代后的最小累计最近邻误差和，确定多次迭代后的搜索结果包括：
34、若本次迭代后的最小累计最近邻误差和小于上一次迭代后的最小累计最近邻误差和，则利用本次迭代后的最小累计最近邻误差和对应的偏航角初始值覆盖上一次迭代后的最小累计最近邻误差和对应的偏航角初始值，并将本次迭代后的最小累计最近邻误差和对应的偏航角初始值作为下一次迭代的偏航角基准值；
35、否则，则保留上一次迭代后的最小累计最近邻误差和对应的偏航角初始值，并将上一次迭代后的最小累计最近邻误差和对应的偏航角初始值作为下一次迭代的偏航角基准值。
36、可选地，所述获取两个激光雷达之间的第三外参初始值包括：
37、在能够获取到两个激光雷达的结构设计参数的情况下，根据两个激光雷达的结构设计参数获取两个激光雷达之间的x轴坐标初始值和y轴坐标初始值；
38、在不能获取到两个激光雷达的结构设计参数的情况下，采用测量法测量两个激光雷达之间的x轴坐标初始值和y轴坐标初始值。
39、第二方面，本申请实施例还提供一种多激光雷达的外参初始值计算装置，其中，所述多激光雷达的外参初始值计算装置包括：
40、获取单元，用于获取多激光雷达中任意两个激光雷达采集的点云数据；
41、地面提取单元，用于对两个激光雷达采集的点云数据分别进行地面提取，得到两个激光雷达对应的地面方程；
42、计算单元，用于根据两个激光雷达对应的地面方程计算两个激光雷达之间的第一外参初始值和偏航角随机值，所述第一外参初始值包括翻滚角初始值、俯仰角初始值以及z轴坐标初始值；
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1.一种多激光雷达的外参初始值计算方法，其中，所述多激光雷达的外参初始值计算方法包括：
2.如权利要求1所述多激光雷达的外参初始值计算方法，其中，所述根据两个激光雷达对应的地面方程计算两个激光雷达之间的第一外参初始值和偏航角随机值包括：
3.如权利要求2所述多激光雷达的外参初始值计算方法，其中，所述根据两个激光雷达对应的地面方程的法向量计算轴角包括：
4.如权利要求1所述多激光雷达的外参初始值计算方法，其中，两个激光雷达采集的点云数据分为第一点云数据和第二点云数据，所述根据两个激光雷达采集的点云数据和所述偏航角随机值，利用预设迭代优化策略进行迭代优化，得到两个激光雷达之间的第二外参初始值包括：
5.如权利要求4所述多激光雷达的外参初始值计算方法，其中，所述根据所述第二点云数据和所述偏航角随机值，利用所述KD树和二分搜索法进行迭代优化，得到优化后的偏航角初始值包括：
6.如权利要求5所述多激光雷达的外参初始值计算方法，其中，所述根据所述第二点云数据、每次迭代的搜索条件以及每次迭代的偏航角基准值，利用所述KD树进行多次迭代搜
7.如权利要求6所述多激光雷达的外参初始值计算方法，其中，所述根据每次迭代后的最小累计最近邻误差和以及上一次迭代后的最小累计最近邻误差和，确定多次迭代后的搜索结果包括：
8.如权利要求1～7任一项所述多激光雷达的外参初始值计算方法，其中，所述获取两个激光雷达之间的第三外参初始值包括：
9.一种多激光雷达的外参初始值计算装置，其中，所述多激光雷达的外参初始值计算装置包括：
10.一种电子设备，包括：
11.一种计算机程序产品，包括计算机程序或指令，所述计算机程序或指令被处理器执行时实现所述权利要求1～8之任一所述多激光雷达的外参初始值计算方法。
...【技术特征摘要】
1.一种多激光雷达的外参初始值计算方法，其中，所述多激光雷达的外参初始值计算方法包括：
2.如权利要求1所述多激光雷达的外参初始值计算方法，其中，所述根据两个激光雷达对应的地面方程计算两个激光雷达之间的第一外参初始值和偏航角随机值包括：
3.如权利要求2所述多激光雷达的外参初始值计算方法，其中，所述根据两个激光雷达对应的地面方程的法向量计算轴角包括：
4.如权利要求1所述多激光雷达的外参初始值计算方法，其中，两个激光雷达采集的点云数据分为第一点云数据和第二点云数据，所述根据两个激光雷达采集的点云数据和所述偏航角随机值，利用预设迭代优化策略进行迭代优化，得到两个激光雷达之间的第二外参初始值包括：
5.如权利要求4所述多激光雷达的外参初始值计算方法，其中，所述根据所述第二点云数据和所述偏航角随机值，利用所述kd树和二分搜索法进行迭代优化，得到优化后的偏航角初始值包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵清华，冯荻，
申请(专利权)人：蘑菇车联信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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