[发明专利]一种毫米波雷达外参数在线标定方法

说明书

本发明通过对毫米波雷达及参考传感器进行数据处理，根据全局最近邻算法进行粗估计，根据局部最近邻算法确定目标对应关系，根据目标尺寸信息去除错误对应目标对，重复迭代确定对应关系和去除错误目标对，直到标定结构达到预设精度，从而求解毫米波的外参数。

技术领域

本发明专利涉及智能车辆环境感知领域，特别是关于一种毫米波雷达外参数在线标定方法。

背景技术

实现汽车智能化是汽车行业发展的重要趋势，环境感知技术是智能车辆技术的核心技术之一。环境感知技术通过获取和分析传感器数据，为决策、控制等技术提供环境信息。对于装有多个传感器的智能车辆，首先需要实现传感器空间同步，即把来自不同安装位置传感器获取的数据，从传感器自身传感器下转换到车辆坐标系下。

申请号为CN1910818062.6的专利提出了一种在车辆行驶过程中进行毫米波雷达外参数标定的方法，该方法需要毫米波雷达在车辆行驶过程中获取至少两个时刻下的障碍物数据，将其作为基础数据，并基于车辆位置坐标获取子单元获取对应时刻下的车辆位置坐标。基于两个时刻下的车辆坐标和障碍物坐标，通过初始外参设定值或新的外参设定值将基础数据映射至坐标系中，迭代进行整个过程直至收敛，从而获得毫米波雷达外参数。该方法需要多个时刻的毫米波雷达观察数据，误差函数计算过程误差较大，且需要车辆自身位置坐标，速度较大时误差较大。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种毫米波雷达外参数在线标定方法，本方法原理简洁、步骤简单，易于工程实现；本方法只需对传感器数据进行处理，无需标定场或标定物，且不依赖环境特征。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种毫米波雷达外参数在线标定方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一，获取待标定的毫米波雷达以及参考传感器数据，并进行数据预处理；

步骤二，根据目标位置计算粗估计外参数R₀，T₀，估计外参数R₀，T₀对毫米波雷达观测进行坐标变换；

步骤三，确定所有毫米波雷达与参考传感器观测目标的对应关系；

步骤四，根据毫米波雷达与参考传感器观测目标的尺寸信息，计算对应目标尺寸误差，标记错误对应目标对，并去除错误对应目标对；

步骤五，计算去除错误对应目标对后，该对应关系下所有目标与其对应目标的位置误差，根据传感器坐标系变换关系和该对应关系下对应点构建方程，计算毫米波雷达安装外参数R_r，T_r；

步骤六，根据外参数R_r，T_r，判断位置误差是否满足设定阈值，若不满足，则以R_r，T_r对目标进行坐标变换，并返回步骤三；满足，则输出外参数。

作为本发明的进一步改进，所述步骤一中数据预处理具体包括原始数据的坐标变换、聚类、滤除噪声、确定数据重叠部分，从而从原始数据获取目标的数量、位置和尺寸信息。

作为本发明的进一步改进，所述步骤一中的毫米波雷达以及参考传感器数据具体包括如下：

毫米波雷达测量的目标位置和尺寸信息集合为：

参考传感器测量的目标位置和尺寸信息集合为：

其中，分别表示第j个毫米波雷达测量的目标的位置和尺寸信息，分别表示第i个参考传感器测量的目标的位置和尺寸信息，

作为本发明的进一步改进，所述步骤二中外参数R₀，T₀采用全局最近邻算法计算，具体计算步骤如下：