CN113552560A - 一种雷达的标定方法、装置、电子设备及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种雷达的标定方法、装置、电子设备及可读存储介质，获取针对多个反光体的采集数据；其中，所述采集数据包括所述第一雷达采集的第一静态数据，以及所述第二雷达采集的第二静态数据；通过对所述第一静态数据以及所述第二静态数据进行数据处理，确定所述第一静态数据以及所述第二静态数据在虚拟坐标系中的位姿信息；当所述标定车体在非静止状态下，获取所述标定车体的第一动态数据以及第二动态数据，基于所述标定车体在世界坐标系下的实际位姿，确定所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的转换关系。这样，可以提供一种双雷达***的标定方案，提高了标定精度及鲁棒性。
Description
技术领域
本申请涉及雷达定位技术领域，尤其是涉及一种雷达的标定方法装置、电子设备及可读存储介质。
背景技术
在对一些目标物体进行观测的过程中，安装单激光雷达可能由于物体遮挡等原因无法完成对周围环境的360度观测，造成死角或是盲区。因此可选择安装两个雷达，以完成对目标物体四周视野范围的全方位覆盖，提升定位鲁棒性、安全性等。
但是，由于双雷达***的观测数据两个激光雷达，因此其对应的定位算法不同于单激光雷达***，因此需要对双雷达***的观测信息进行融合。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种雷达的标定方法及装置，以提供一种双雷达***的标定方案，提高了标定精度及鲁棒性。
第一方面，本申请实施例提供了一种雷达的标定方法，应用于双雷达***，所述双雷达***包括第一雷达以及第二雷达，所述第一雷达以及第二雷达设置在标定车体的不同位置，所述第一雷达具有对应的第一雷达坐标系以及所述第二雷达具有对应的第二雷达坐标系，所述标定方法包括：
获取针对多个参照物体的采集数据；其中，所述采集数据包括所述第一雷达采集的第一静态数据，以及所述第二雷达采集的第二静态数据；
通过对所述第一静态数据以及所述第二静态数据进行数据处理，确定所述第一静态数据以及所述第二静态数据在虚拟坐标系中的位姿信息；
当所述标定车体在非静止状态下，获取所述标定车体的第一动态数据以及第二动态数据，基于所述标定车体在世界坐标系下的实际位姿，确定所述虚拟坐标系与车体坐标系之间的转换关系。
在一种可能的实施方式中，所述通过对所述第一静态数据以及所述第二静态数据进行数据处理，确定所述第一静态数据以及所述第二静态数据在虚拟坐标系中的位姿信息，包括：
基于所述第一静态数据，以及所述第二静态数据，提取所述第一静态数据以及所述第二静态数据对应的重叠扫描区域，以及所述重叠扫描区域中的至少一个反光体的标识信息；
通过使所述第一静态数据以及所述第二静态数据中具有相同标识信息的扫描点重合，确定所述第一静态数据以及所述第二静态数据在虚拟坐标系中的位姿信息。
在一种可能的实施方式中，所述当所述标定车体在非静止状态下，获取所述标定车体的第一动态数据以及第二动态数据，基于所述标定车体在世界坐标系下的实际位姿，确定所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的转换关系，包括：
基于所述标定车体直线行驶过程中的第一动态数据，基于所述标定车体在所述世界坐标系下的真实航向角以及通过预先设定的标定场反光体地图进行有反定位确定的航行角观测值，确定所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的角度转换差值；
基于所述标定车体原地旋转过程中的第二动态数据以及所述角度转换差值，确定所述虚拟坐标系原点与所述车体坐标系原点之间的位置差；
基于所述角度转换差值以及所述位置差，确定所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的转换关系。
在一种可能的实施方式中，所述基于所述标定车体直线行驶过程中的第一动态数据，基于所述标定车体在所述世界坐标系下的真实航向角以及通过预先设定的标定场反光体地图进行有反定位确定的航行角观测值，确定所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的角度转换差值，包括：
当所述标定车体直线行驶时，获取所述标定车体在所述世界坐标系下的直线行驶轨迹的位置值；
基于所述位置值，进行直线拟合确定所述标定车体在所述世界坐标系下的航向角；
将所述航向角观测值与所述真实航向角之间的差值确定为所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的角度转换差值。
在一种可能的实施方式中，所述基于所述标定车体原地旋转过程中的第二动态数据以及所述角度转换差值，确定所述虚拟坐标系原点与所述车体坐标系原点之间的位置差，包括：
获取所述标定车体在绕所述世界坐标系的原点原地旋转时，通过有反定位确定出的所述虚拟坐标系在所述世界坐标系下对所述标定车体的多个位置观测值；
对所述多个位置观测值进行圆拟合，确定半径差值；
基于确定出的所述车体坐标系在世界坐标系下的位置与通过有反定位获得的所述虚拟坐标系在所述世界坐标系下的位置观测结果之间的映射关系以及所述半径差值，确定角度差值；
基于所述半径差值以及所述角度差值，确定所述虚拟坐标系原点与所述车体坐标系原点之间的位置差。
在一种可能的实施方式中，所述标定方法还包括：
针对于重叠扫描区域中的同一反光体，将该反光体的第一静态数据以及所述第二静态数据的平均值，确定为该反光体的位置数据；
针对于非重叠扫描区域中的反光体，将该反光体的第一静态数据或者第二静态数据，确定为该反光体的位置数据；
基于各个反光体的位置数据，构建标定场反光体地图。
在一种可能的实施方式中，在所述确定所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的转换关系之后，所述标定还包括：
获取目标车辆通过所述双雷达***采集的位姿信息；
基于所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的转换关系，确定所述目标车辆的在所述车体坐标系中的真实位姿。
第二方面，本申请实施例提供了一种雷达的标定装置，应用于双雷达***，所述双雷达***包括第一雷达以及第二雷达，所述第一雷达以及第二雷达设置在标定车体的不同位置，所述第一雷达具有对应的第一雷达坐标系以及所述第二雷达具有对应的第二雷达坐标系，所述标定装置包括：
数据获取模块，用于获取针对多个参照物体的采集数据；其中，所述采集数据包括所述第一雷达采集的第一静态数据，以及所述第二雷达采集的第二静态数据；
信息确定模块，用于通过对所述第一静态数据以及所述第二静态数据进行数据处理，确定所述第一静态数据以及所述第二静态数据在虚拟坐标系中的位姿信息；
转换确定模块，用于当所述标定车体在非静止状态下，获取所述标定车体的第一动态数据以及第二动态数据，基于所述标定车体在世界坐标下的实际位姿，确定所述虚拟坐标系与车体坐标系之间的转换关系。
在一种可能的实施方式中，所述信息确定模块在用于通过对所述第一静态数据以及所述第二静态数据进行数据处理，确定所述第一静态数据以及所述第二静态数据在虚拟坐标系中的位姿信息时，所述信息确定模块用于：
基于所述第一静态数据，以及所述第二静态数据，提取所述第一静态数据以及所述第二静态数据对应的重叠扫描区域，以及所述重叠扫描区域中的至少一个反光体的标识信息；
通过使所述第一静态数据以及所述第二静态数据中具有相同标识信息的反光体重合，确定所述第一静态数据以及所述第二静态数据在虚拟坐标系中的位姿信息。
在一种可能的实施方式中，所述转换确定模块在用于当所述标定车体在非静止状态下，获取所述标定车体的第一动态数据以及第二动态数据，基于所述标定车体在世界坐标系下的实际位姿，确定所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的转换关系时，所述转换确定模块用于：
基于所述标定车体直线行驶过程中的第一动态数据，基于所述标定车体在所述世界坐标系下的真实航向角以及通过预先设定的标定场反光体地图进行有反定位确定的航行角观测值，确定所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的角度转换差值；
基于所述标定车体原地旋转过程中的第二动态数据以及所述角度转换差值，确定所述虚拟坐标系原点与所述车体坐标系原点之间的位置差；
基于所述角度转换差值以及所述位置差，确定所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的转换关系。
在一种可能的实施方式中，所述转换确定模块在用于基于所述标定车体直线行驶过程中的第一动态数据，基于所述标定车体在所述世界坐标系下的真实航向角以及通过预先设定的标定场反光体地图进行有反定位确定的航行角观测值，确定所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的角度转换差值时，所述转换确定模块用于：
当所述标定车体直线行驶时，获取所述标定车体在所述世界坐标系下的直线行驶轨迹的位置值；
基于所述位置值，进行直线拟合确定所述标定车体在所述世界坐标系下的航向角；
将所述航向角观测值与所述真实航向角之间的差值确定为所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的角度转换差值。
在一种可能的实施方式中，所述转换确定模块在用于基于所述标定车体原地旋转过程中的第二动态数据以及所述角度转换差值，确定所述虚拟坐标系原点与所述车体坐标系原点之间的位置差时，所述转换确定模块用于：
获取所述标定车体在绕所述世界坐标系的原点原地旋转时，通过有反定位确定出的所述虚拟坐标系在所述世界坐标系下对所述标定车体的多个位置观测值；
对所述多个位置观测值进行圆拟合，确定半径差值；
基于确定出的所述车体坐标系在世界坐标系下的位置与通过有反定位获得的所述虚拟坐标系在所述世界坐标系下的位置观测结果之间的映射关系以及所述半径差值，确定角度差值；
基于所述半径差值以及所述角度差值，确定所述虚拟坐标系原点与所述车体坐标系原点之间的位置差。
在一种可能的实施方式中，所述标定装置还包括地图建立模块，所述地图建立模块用于：
针对于重叠扫描区域中的同一反光体，将该反光体的第一静态数据以及所述第二静态数据的平均值，确定为该反光体的位置数据；
针对于非重叠扫描区域中的反光体，将该反光体的第一静态数据或者第二静态数据，确定为该反光体的位置数据；
基于各个反光体的位置数据，构建标定场反光体地图。
在一种可能的实施方式中，所述标定装置还包括位姿转换模块，所述位姿转换模块用于：
获取目标车辆通过所述双雷达***采集的位姿信息；
基于所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的转换关系，确定所述目标车辆的在所述车体坐标系中的真实位姿。
第三方面，本申请实施例还提供一种计算机设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当计算机设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行上述第一方面，或第一方面中任一种可能的实施方式中的步骤。
第四方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述第一方面，或第一方面中任一种可能的实施方式中的步骤。
本申请实施例提供的一种雷达的标定方法及装置，获取针对多个反光体的采集数据；其中，所述采集数据包括所述第一雷达采集的第一静态数据，以及所述第二雷达采集的第二静态数据；通过对所述第一静态数据以及所述第二静态数据进行数据处理，确定所述第一静态数据以及所述第二静态数据在虚拟坐标系中的位姿信息；当所述标定车体在非静止状态下，获取所述标定车体的第一动态数据以及第二动态数据，基于所述标定车体在世界坐标系下的实际位姿，确定所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的转换关系。这样，可以提供一种双雷达***的标定方案，提高了标定精度及鲁棒性。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种雷达的标定方法的流程图；
图2为本申请实施例所提供的坐标系示意图；
图3为本申请实施例所提供的另一种雷达的标定方法的流程图；
图4为本申请实施例所提供的一种雷达的标定装置的结构示意图之一；
图5为本申请实施例所提供的一种雷达的标定装置的结构示意图之二；
图6为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
考虑到由于双雷达***的观测数据两个激光雷达，因此其对应的定位算法不同于单激光雷达***，因此需要对双雷达***的观测信息进行融合。
本申请实施例提供的一种雷达的标定方法及装置，获取针对多个反光体的采集数据；其中，所述采集数据包括所述第一雷达采集的第一静态数据，以及所述第二雷达采集的第二静态数据；通过对所述第一静态数据以及所述第二静态数据进行数据处理，确定所述第一静态数据以及所述第二静态数据在虚拟坐标系中的位姿信息；当所述标定车体在非静止状态下，获取所述标定车体的第一动态数据以及第二动态数据，基于所述标定车体在世界坐标系下的实际位姿，确定所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的转换关系。这样，可以提供一种双雷达***的标定方案，提高了标定精度及鲁棒性。
针对上述问题的发现过程以及本申请针对上述问题所提出的解决方案，都应该是发明人在本申请过程中对本申请做出的贡献。
下面将结合本申请中附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
本申请实施例所提供的雷达的标定方法的执行主体一般为具有一定计算能力的计算机设备，该计算机设备例如包括：终端设备或服务器或其它处理设备，终端设备可以为用户设备(User Equipment，UE)、移动设备、用户终端、终端、蜂窝电话、无绳电话、个人数字处理(Personal Digital Assistant，PDA)、手持设备、计算设备、车载设备、可穿戴设备等。在一些可能的实现方式中，该雷达的标定方法可以通过处理器调用存储器中存储的计算机可读指令的方式来实现。
下面以执行主体为用户设备为例对本申请实施例提供的雷达的标定方法加以说明。
参见图1所示，图1为本申请实施例所提供的一种雷达的标定方法的流程图，所述标定方法包括步骤S101～S104，其中：
S101：获取针对多个参照物体的采集数据；其中，所述采集数据包括所述第一雷达采集的第一静态数据以及所述第二雷达采集的第二静态数据；
S102：通过对所述第一静态数据以及所述第二静态数据进行数据处理，确定所述第一静态数据以及所述第二静态数据在虚拟坐标系中的位姿信息；
S103：当所述标定车体在非静止状态下，获取所述标定车体的第一动态数据以及第二动态数据，基于所述标定车体在世界坐标下的实际位姿，确定所述虚拟坐标系与车体坐标系之间的转换关系。
下面分别对上述S101～S103分别加以详细说明。
一、在上述S101中，静态数据为雷达***扫描到的标定场景内多个反光体的采集数据；其中，反光体可以是反光柱。
所述采集过程可以包括：在标定场内摆放反光柱，标定场应平整光滑，以准确快速获得标定结果。在双雷达***周边不规则地(非对称)摆放反光柱，反光柱直径需使得选取的雷达在测量范围内可从反光柱上获取至少一个有效扫描数据，有效扫描数据越多越有助于提升标定精度。反光柱距双雷达***摆放距离可控制在5-8m左右，将反光柱顺序连接起来围成的空间即为双雷达标定所需的空间。在两个雷达的扫描重合区域内可适当增加反光柱的密度，但反光柱间距应控制在1m以上，重合区域内的反光柱数目越多越有助于提高标定精度，但过多的反光柱可能会造成标定失败，由此建议在双雷达***左前及右后扫描区域分别摆放2-3根反光柱。
采集阶段完成后，雷达位姿自采集工作起不可进行变动，否则需重新采集数据标定。
在本申请实施例中涉及多个坐标系，请参阅图2，图2为本申请实施例所提供的坐标系示意图，双激光雷达的标定过程中存在如图2所示的几个坐标系：
前置雷达坐标系F_front210：前置雷达的测量结果为周围环境中扫描点在该坐标系下的极坐标值及反光强度；
后置雷达坐标系F_rear220：后置雷达的测量结果为周围环境中扫描点在该坐标系下的极坐标值及反光强度；
AGV虚拟坐标系
230：前置与后置雷达扫描数据对齐之后得到的车体坐标系，在物理空间上不一定与用于导航的车体真实坐标系
重合；
AGV车体坐标系
240：用于AGV导航定位的坐标系，对于双轮差速驱动的背负举升式AGV，
坐标系原点位于双轮连线中点，方向为前左上。
进一步的，在进行标定的过程中，还存在有世界坐标系F_world(图中未示出)，其中，世界坐标系F_world在标定过程中可认为其原点与标定场原点重合且静止不动。在进行了标定场内的反光柱建图之后(建图过程即确定反光柱在世界坐标系下的坐标)，即可通过有反定位获得相对于世界坐标系F_world的位姿。
二、在上述S102中，所述虚拟坐标系可以是第一雷达坐标系、或是第二雷达坐标系，也可以是其他任意的坐标系。
所述通过对所述第一静态数据以及所述第二静态数据进行数据处理，建立虚拟坐标系，包括：
基于所述第一静态数据，以及所述第二静态数据，提取所述第一静态数据以及所述第二静态数据对应的重叠扫描区域，以及所述重叠扫描区域中的至少一个扫描点的标识信息；
通过使所述第一静态数据以及所述第二静态数据中具有相同标识信息的扫描点重合，建立虚拟坐标系。
具体的，针对于静态数据，将双雷达***静止停放于标定场景近似中心位置，该位置可扫描到全部反光柱，开启前后雷达数据采集，采集时间可以设定为30s左右。之后，将双雷达原始点云分别输入给反光柱检测模块进行反光柱的提取，利用双雷达扫描重叠区域内可被双雷达均检测到的反光柱进行双雷达的扫描数据对齐。假定后置雷达的给定初始位姿无需调节，仅通过调整前置雷达的位姿来对齐扫描重叠区域的反光柱，算法将处理扫描的所有数据，将各帧中找到的反光柱匹配结果全部用于最小二乘获得标定结果，以期获得最佳标定精度。该过程类似于以后置雷达扫描的反光柱在全局坐标系中的坐标为“全局”地图，将前置激光雷达扫描到的重叠区域内的反光柱为当前检测到的反光柱，通过有反定位反光柱匹配模块获取正确的匹配，再通过有反定位位姿解算模块获取前置激光雷达相对后置激光雷达的位姿。
此外，在标定好第一雷达坐标系、第二雷达坐标系以及虚拟坐标系之间的转换关系后，使用同一组静态采集的数据可进行反光柱地图建立。重叠区域的反光柱采用前置、后置激光雷达扫描结果的平均值为反光柱位置结果；非重叠区域则直接采用单个雷达检测平均值做结果。
三、在上述S103中，当标定车体在非静止状态下，根据获取的标定车体的第一动态数据以及第二动态数据，根据标定车体在世界坐标系下的实际位姿，确定出虚拟坐标系与车体坐标系之间的转换关系。
其中，第一动态数据时在标定车体在直线行驶过程中获取的雷达数据，第二动态数据是在车体原地旋转的过程中获取的雷达数据。
示例性的，在标定场内，使标定车体旋转，采集雷达原始扫描数据，使标定车体原地旋转的方案有多种，对于双轮差速驱动的双雷达***可采用给定两电机大小相同方向相反的指令控制车体原地旋转，或使双雷达***轮子置于设计好的圆形导轨上使其进行原地旋转。两种方案各有优劣，控制车体的方案操作便捷，但会引入电机控制的误差，也易受物理因素(如轮子直径、地面摩擦力等)影响，加工的导轨方案原地旋转精度相对较高(由加工精度确定)，但制作成本较高，操作复杂。使车辆直线行驶的方案也有多种，对于双轮差速驱动的双雷达***可采用给定两电机大小相同方向相同的指令控制车体直线行驶，或使双雷达***轮子置于设计好的直线导轨上使其运动。两种方案各有优劣，控制车体的方案操作便捷，但会引入电机控制的误差，也易受物理因素(如轮子直径、地面摩擦力等)影响，加工的导轨方案直线行驶精度相对较高(由加工精度确定)，但制作成本较高，操作复杂。
进一步的，步骤S103“当所述标定车体在非静止状态下，获取所述标定车体的第一动态数据以及第二动态数据，基于所述标定车体在世界坐标系下的实际位姿，确定所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的转换关系”，包括：
a1：基于所述标定车体直线行驶过程中的第一动态数据，基于所述标定车体在所述世界坐标系下的真实航向角以及通过预先设定的标定场反光体地图进行有反定位确定的航行角观测值，确定所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的角度转换差值。
该步骤中，根据标定场内标定车体直线行驶过程中采集的第一动态数据，根据世界坐标系下确定出的标定车体行驶的真实航向角，以及根据预先设定的标定场反光体地图中经过有反定位确定出的航向角观测值，确定出虚拟坐标系与车体坐标系之间的角度转换差值。
这里，通常来说，未进行标定前，虚拟坐标系
与车体坐标系
并不重合，设定的行进方向(
方向)与真实的行进方向
存在一夹角(Δψ)，修正后车体系坐标轴
与车体真实行进方向基本重合。
这里，在标定场内，使标定车体直行，采集雷达原始扫描数据(直行段长度建议超过3m，横向偏差小于3cm)。
这里，使标定车体直线行驶的方案可以有多种，对于双轮差速驱动的AGV可采用给定两电机大小相同方向相同的指令控制车体直线行驶，或使AGV轮子置于设计好的直线导轨上使其运动。两种方案各有优劣，控制车体的方案操作便捷，但会引入电机控制的误差，也易受物理因素(如轮子直径、地面摩擦力等)影响，加工的导轨方案直线行驶精度相对较高(由加工精度确定)，但制作成本较高，操作复杂，可以根据具体需求进行具体额选择，在此不作具体限制。
进一步的，步骤a1“基于所述标定车体直线行驶过程中的第一动态数据，基于所述标定车体在所述世界坐标系下的真实航向角以及通过预先设定的标定场反光体地图进行有反定位确定的真实航向角，确定所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的角度转换差值”，包括：
b1：当所述标定车体直线行驶时，获取所述标定车体在所述世界坐标系下的直线行驶轨迹的位置值。
该步骤，控制标定车体在标定场内直线行驶，获取标定车体在直线行驶时，在世界坐标系下的行驶轨迹的位置值。
其中，位置值的表现形式可以为(xreal，yreal)，确定出的位置值数量为多个，并且可以根据得到的多个位置值进行直线拟合。
b2：基于所述位置值，进行直线拟合确定所述标定车体在所述世界坐标系下的航向角。
该步骤中，根据步骤b1确定出的位置值(xreal，yreal)，进行直线拟合确定出标定车体在世界坐标系下的真实航向角ψ_real。
b3：将所述航向角观测值与所述真实航向角观测值之间的差值确定为所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的角度转换差值。
该步骤中，将航行角观测值ψ_meas与真实航向角ψ_real之间的差值确定为述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的角度转换差值Δψ。
进一步的，标定方法还包括：
c1：针对于重叠扫描区域中的同一反光体，将该反光体的第一静态数据以及所述第二静态数据的平均值，确定为该反光体的位置数据。
该步骤中，根据获取到的静态数据，将重叠扫描区域中的同一反光体对应的第一雷达采集的第一静态数据以及第二雷达采集的第二静态数据之间的平均值，确定为该反光体的位置数据。
c2：针对于非重叠扫描区域中的反光体，将该反光体的第一静态数据或者第二静态数据，确定为该反光体的位置数据。
该步骤中，针对于非重叠区域中的反光体，由于位于非重叠区域中的反光体仅能被第一雷达或是第二雷达中的任一雷达捕捉到，所以直接将该反光体的第一静态数据或者第二静态数据，确定为该反光体的位置数据。
c3：基于各个反光体的位置数据，构建标定场反光体地图。
该步骤中，在标定好F_front，F_rear与
之间的转换关系后，使用同一组静态采集的数据可进行反光柱地图建立。重叠区域的反光柱采用前置、后置激光雷达扫描结果的平均值为反光柱位置结果；非重叠区域则直接采用单个雷达检测平均值做结果；建立好的反光柱地图用于在标定场内进行有反定位。
a2：基于所述标定车体原地旋转过程中的第二动态数据以及所述角度转换差值，确定所述虚拟坐标系原点与所述车体坐标系原点之间的位置差。
进一步的，步骤a2“基于所述标定车体原地旋转过程中的第二动态数据以及所述角度转换差值，确定所述虚拟坐标系原点与所述车体坐标系原点之间的位置差”包括：
d1：获取所述标定车体在绕所述世界坐标系的原点原地旋转时，通过有反定位确定出的所述虚拟坐标系在所述世界坐标系下对所述标定车体的多个位置观测值。
该步骤中，获取标定车体在绕世界坐标系的原点原地旋转时，通过有反定位确定出的虚拟坐标系在世界坐标系下对标定车体的多个位置观测值。
这里，虚拟坐标系
与车体坐标系
的原点并不重合，当车体绕真实车体坐标系原点
原地旋转时,车体坐标系
在世界坐标系下的位置(x_real,y_real)应当为一点(即真实车体坐标系原点位置不变)，而通过有反定位获得的虚拟坐标系
在世界坐标系下的位置观测结果(x_meas,y_meas)为一圆形(圆心为
所处位置，半径为ΔR)。
d2：对所述多个位置观测值进行圆拟合，确定半径差值。
该步骤中，对有反定位获得的虚拟坐标系
在世界坐标系下的位置观测值进行圆拟合，确定出半径差值ΔR。
d3：基于确定出的所述车体坐标系在世界坐标系下的位置与通过有反定位获得的所述虚拟坐标系在所述世界坐标系下的位置观测结果之间的映射关系以及所述半径差值，确定角度差值。
该步骤中，通过以下公式确定所述车体坐标系在世界坐标系下的位置与通过有反定位获得的所述虚拟坐标系在所述世界坐标系下的位置观测结果之间的映射关系：
其中，x_meas,y_meas,ψ_meas为虚拟坐标系
在世界坐标系下观测得到的位姿，而x_real,y_real,ψ_real为车体坐标系
在世界坐标系下的真实位姿，为双雷达定位模块应当输出的车***姿结果。
这里，进行余弦(正弦)函数拟合，可以求得Δθ的估计。
d4：基于所述半径差值以及所述角度差值，确定所述虚拟坐标系原点与所述车体坐标系原点之间的位置差。
该步骤中，通过对圆轨迹进行拟合获得了ΔR与Δθ的估计后，可以得到虚拟坐标系原点与车体坐标系原点之间的位置差，进而可以对标定车体的位姿进行校正。
其中，校正后的圆轨迹更集中于旋转中心。
a3：基于所述角度转换差值以及所述位置差，确定所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的转换关系。
该步骤中，根据确定出的角度转换差值以及位置差，可以确定出虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的转换关系，进而可以对目标车辆进行标定。
参见图3所示，图3为本申请实施例所提供的另一种雷达的标定方法的流程图，所述标定方法包括步骤S301～S302，其中：
在本申请另一实施例中，在确定所述双雷达***相对于所述真实坐标系的标定信息之后，还包括：
S201：获取目标车辆通过所述双雷达***采集的位姿信息；
该步骤中，通过目标车辆上设置的雷达***，获取双雷达***采集的目标车辆的位姿信息，并将目标车辆的位姿信息对标到虚拟坐标系下。
S202：基于所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的转换关系，确定所述目标车辆的在所述车体坐标系中的真实位姿。
该步骤中，根据虚拟坐标系下的目标车辆的位姿信息以及确定出的虚拟坐标系与车体坐标系之间的转换关系，确定出目标车辆在车体坐标系下的真实位姿，以对目标车辆进行导航。
本领域技术人员可以理解，在具体实施方式的上述方法中，各步骤的撰写顺序并不意味着严格的执行顺序而对实施过程构成任何限定，各步骤的具体执行顺序应当以其功能和可能的内在逻辑确定。
基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了与上述实施例提供的雷达的标定方法对应的雷达的标定装置，由于本申请实施例中的装置解决问题的原理与本申请上述实施例的雷达的标定方法相似，因此装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
参照图4、图5所示，图4为本申请实施例所提供的一种雷达的标定装置的结构示意图之一，图5为本申请实施例所提供的一种雷达的标定装置的结构示意图之二。所述标定装置400包括：
数据获取模块410，用于获取针对多个参照物体的采集数据；其中，所述采集数据包括所述第一雷达采集的第一静态数据以及所述第二雷达采集的第二静态数据；
信息确定模块420，用于通过对所述第一静态数据以及所述第二静态数据进行数据处理，确定所述第一静态数据以及所述第二静态数据在虚拟坐标系中的位姿信息；
转换确定模块430，用于当所述标定车体在非静止状态下，获取所述标定车体的第一动态数据以及第二动态数据，基于所述标定车体在世界坐标下的实际位姿，确定所述虚拟坐标系与车体坐标系之间的转换关系。
在一种可能的实施方式中，如图5所示，所述标定装置400还包括地图建立模块440，所述地图建立模块440用于：
针对于重叠扫描区域中的同一反光体，将该反光体的第一静态数据以及所述第二静态数据的平均值，确定为该反光体的位置数据；
针对于非重叠扫描区域中的反光体，将该反光体的第一静态数据或者第二静态数据，确定为该反光体的位置数据；
基于各个反光体的位置数据，构建标定场反光体地图。
在一种可能的实施方式中，如图5所示，所述标定装置400还包括位姿转换模块450，所述位姿转换模块450用于：
获取目标车辆通过所述双雷达***采集的位姿信息；
基于所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的转换关系，确定所述目标车辆的在所述车体坐标系中的真实位姿。
在一种可能的实时方式中，所述信息确定模块420在用于通过对所述第一静态数据以及所述第二静态数据进行数据处理，确定所述第一静态数据以及所述第二静态数据在虚拟坐标系中的位姿信息时，所述信息确定模块420用于：
基于所述第一静态数据，以及所述第二静态数据，提取所述第一静态数据以及所述第二静态数据对应的重叠扫描区域，以及所述重叠扫描区域中的至少一个反光体的标识信息；
通过使所述第一静态数据以及所述第二静态数据中具有相同标识信息的反光体重合，确定所述第一静态数据以及所述第二静态数据在虚拟坐标系中的位姿信息。
在一种可能的实时方式中，所述转换确定模块430在用于当所述标定车体在非静止状态下，获取所述标定车体的第一动态数据以及第二动态数据，基于所述标定车体在世界坐标系下的实际位姿，确定所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的转换关系时，所述转换确定模块430用于：
基于所述标定车体直线行驶过程中的第一动态数据，基于所述标定车体在所述世界坐标系下的真实航向角以及通过预先设定的标定场反光体地图进行有反定位确定的航行角观测值，确定所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的角度转换差值；
基于所述标定车体原地旋转过程中的第二动态数据以及所述角度转换差值，确定所述虚拟坐标系原点与所述车体坐标系原点之间的位置差；
基于所述角度转换差值以及所述位置差，确定所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的转换关系。
在一种可能的实施方式中，所述转换确定模块430在用于基于所述标定车体直线行驶过程中的第一动态数据，基于所述标定车体在所述世界坐标系下的真实航向角以及通过预先设定的标定场反光体地图进行有反定位确定的航行角观测值，确定所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的角度转换差值时，所述转换确定模块430用于：
当所述标定车体直线行驶时，获取所述标定车体在所述世界坐标系下的直线行驶轨迹的位置值；
基于所述位置值，进行直线拟合确定所述标定车体在所述世界坐标系下的真实航向角；
将所述航向角观测值与所述真实航向角之间的差值确定为所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的角度转换差值。
进一步的，所述转换确定模块430在用于基于所述标定车体原地旋转过程中的第二动态数据以及所述角度转换差值，确定所述虚拟坐标系原点与所述车体坐标系原点之间的位置差时，所述转换确定模块430用于：
获取所述标定车体在绕所述世界坐标系的原点原地旋转时，通过有反定位确定出的所述虚拟坐标系在所述世界坐标系下对所述标定车体的多个位置观测值；
对所述多个位置观测值进行圆拟合，确定半径差值；
基于确定出的所述车体坐标系在世界坐标系下的位置与通过有反定位获得的所述虚拟坐标系在所述世界坐标系下的位置观测结果之间的映射关系以及所述半径差值，确定角度差值；
基于所述半径差值以及所述角度差值，确定所述虚拟坐标系原点与所述车体坐标系原点之间的位置差。
本申请实施例提供的一种雷达的标定装置，获取针对多个反光体的采集数据；其中，所述采集数据包括所述第一雷达采集的第一静态数据，以及所述第二雷达采集的第二静态数据；通过对所述第一静态数据以及所述第二静态数据进行数据处理，确定所述第一静态数据以及所述第二静态数据在虚拟坐标系中的位姿信息；当所述标定车体在非静止状态下，获取所述标定车体的第一动态数据以及第二动态数据，基于所述标定车体在世界坐标系下的实际位姿，确定所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的转换关系。这样，可以提供一种双雷达***的标定方案，提高了标定精度及鲁棒性。
请参阅图6，图6为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。如图6中所示，所述电子设备600包括处理器610、存储器620和总线630。
所述存储器620存储有所述处理器610可执行的机器可读指令，当电子设备600运行时，所述处理器610与所述存储器620之间通过总线630通信，所述机器可读指令被所述处理器610执行时，可以执行如上述图1以及图3所示方法实施例中的雷达的标定方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时可以执行如上述图1以及图3所示方法实施例中的雷达的标定方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。
本申请实施例所提供的雷达的标定方法的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行上述方法实施例中所述的雷达的标定方法的步骤，具体可参见上述方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种雷达的标定方法，其特征在于，应用于双雷达***，所述双雷达***包括第一雷达以及第二雷达，所述第一雷达以及第二雷达设置在标定车体的不同位置，所述第一雷达具有对应的第一雷达坐标系以及所述第二雷达具有对应的第二雷达坐标系，所述标定方法包括：
获取针对多个反光体的采集数据；其中，所述采集数据包括所述第一雷达采集的第一静态数据，以及所述第二雷达采集的第二静态数据；
通过对所述第一静态数据以及所述第二静态数据进行数据处理，确定所述第一静态数据以及所述第二静态数据在虚拟坐标系中的位姿信息；
当所述标定车体在非静止状态下，获取所述标定车体的第一动态数据以及第二动态数据，基于所述标定车体在世界坐标系下的实际位姿，确定所述虚拟坐标系与车体坐标系之间的转换关系。
2.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述通过对所述第一静态数据以及所述第二静态数据进行数据处理，确定所述第一静态数据以及所述第二静态数据在虚拟坐标系中的位姿信息，包括：
基于所述第一静态数据，以及所述第二静态数据，提取所述第一静态数据以及所述第二静态数据对应的重叠扫描区域，以及所述重叠扫描区域中的至少一个反光体的标识信息；
通过使所述第一静态数据以及所述第二静态数据中具有相同标识信息的扫描点重合，确定所述第一静态数据以及所述第二静态数据在虚拟坐标系中的位姿信息。
3.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述当所述标定车体在非静止状态下，获取所述标定车体的第一动态数据以及第二动态数据，基于所述标定车体在世界坐标系下的实际位姿，确定所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的转换关系，包括：
基于所述标定车体直线行驶过程中的第一动态数据，基于所述标定车体在所述世界坐标系下的真实航向角以及通过预先设定的标定场反光体地图进行有反定位确定的航行角观测值，确定所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的角度转换差值；
基于所述标定车体原地旋转过程中的第二动态数据以及所述角度转换差值，确定所述虚拟坐标系原点与所述车体坐标系原点之间的位置差；
基于所述角度转换差值以及所述位置差，确定所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的转换关系。
4.根据权利要求3所述的标定方法，其特征在于，所述基于所述标定车体直线行驶过程中的第一动态数据，基于所述标定车体在所述世界坐标系下的真实航向角以及通过预先设定的标定场反光体地图进行有反定位确定的航行角观测值，确定所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的角度转换差值，包括：
当所述标定车体直线行驶时，获取所述标定车体在所述世界坐标系下的直线行驶轨迹的位置值；
基于所述位置值，进行直线拟合确定所述标定车体在所述世界坐标系下的真实航向角；
将所述航向角观测值与所述真实航向角之间的差值确定为所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的角度转换差值。
5.根据权利要求3所述的标定方法，其特征在于，所述基于所述标定车体原地旋转过程中的第二动态数据以及所述角度转换差值，确定所述虚拟坐标系原点与所述车体坐标系原点之间的位置差，包括：
获取所述标定车体在绕所述世界坐标系的原点原地旋转时，通过有反定位确定出的所述虚拟坐标系在所述世界坐标系下对所述标定车体的多个位置观测值；
对所述多个位置观测值进行圆拟合，确定半径差值；
基于确定出的所述车体坐标系在世界坐标系下的位置与通过有反定位获得的所述虚拟坐标系在所述世界坐标系下的位置观测结果之间的映射关系以及所述半径差值，确定角度差值；
基于所述半径差值以及所述角度差值，确定所述虚拟坐标系原点与所述车体坐标系原点之间的位置差。
6.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述标定方法还包括：
针对于重叠扫描区域中的同一反光体，将该反光体的第一静态数据以及所述第二静态数据的平均值，确定为该反光体的位置数据；
针对于非重叠扫描区域中的反光体，将该反光体的第一静态数据或者第二静态数据，确定为该反光体的位置数据；
基于各个反光体的位置数据，构建标定场反光体地图。
7.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，在所述确定所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的转换关系之后，所述标定还包括：
获取目标车辆通过所述双雷达***采集的位姿信息；
基于所述虚拟坐标系与所述车体坐标系之间的转换关系，确定所述目标车辆的在所述车体坐标系中的真实位姿。
8.一种雷达的标定装置，其特征在于，应用于双雷达***，所述双雷达***包括第一雷达以及第二雷达，所述第一雷达以及第二雷达设置在标定车体的不同位置，所述第一雷达具有对应的第一雷达坐标系以及所述第二雷达具有对应的第二雷达坐标系，所述标定装置包括：
数据获取模块，用于获取针对多个参照物体的采集数据；其中，所述采集数据包括所述第一雷达采集的第一静态数据，以及所述第二雷达采集的第二静态数据；
信息确定模块，用于通过对所述第一静态数据以及所述第二静态数据进行数据处理，确定所述第一静态数据以及所述第二静态数据在虚拟坐标系中的位姿信息；
转换确定模块，用于当所述标定车体在非静止状态下，获取所述标定车体的第一动态数据以及第二动态数据，基于所述标定车体在世界坐标下的实际位姿，确定所述虚拟坐标系与车体坐标系之间的转换关系。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当计算机设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求1至7任一所述的雷达的标定方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至7任一所述的雷达的标定方法的步骤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20211026 |