[发明专利]相对位姿标定方法、装置、计算机设备和存储介质

说明书

本申请涉及一种激光雷达与导航定位系统间相对位姿标定方法、装置、计算机设备和存储介质。该方法对于智能驾驶行驶设备采集的第一场景的第一点云数据和第一位姿数据，利用待优化的相对位姿，将第一点云数据整体或局部投影至世界坐标系后，叠加多帧第二点云数据，进而非线性迭代优化，在损失值满足条件时，确定激光雷达与导航定位系统间相对位姿。由于是将N帧点云叠加进行优化，使得场景的信息量更丰富，有助于提高配准的准确率，进而提高标定的准确率，即使车辆较快速度的行驶采集数据，和低线束激光雷达的标定场景也可适用。

技术领域

本申请涉及自动驾驶技术领域，特别是涉及一种相对位姿标定方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

传感器标定是为了获取不同传感器之间的相对位置关系，是进行多传感器融合的前提条件，也是自动驾驶最核心的技术之一。车辆感知系统中，激光雷达和导航定位系统有不同的数据表达形式，需要设计相应的算法完成标定。

传统的标定方法，针对某两帧点云数据通过ICP匹配求解位姿关系的思路进行标定。采用这种方法，如果是车速行驶过快，使用低线束激光雷达或者场景不够丰富，很难完成两帧直接的迭代配准。具体而言，车速过快，场景差异比较大，ICP算法将失效；低线束激光雷达，探测距离有限，两帧重合度低，也将匹配失效，无法完成标定。即传统的标定方法，存在标定准确率低的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种提高标定准确率的激光雷达与导航定位系统间相对位姿标定方法、装置、计算机设备和存储介质。

一种激光雷达与导航定位系统间相对位姿标定方法，所述方法包括：

获取智能行驶设备的激光雷达采集的第一场景的多帧第一点云数据，以及智能行驶设备的导航定位系统采集的第一场景的第一位姿数据；

对所述第一点云数据对应的所述第一位姿数据进行运动补偿，确定每帧所述第一点云数据对应的定位系统坐标系到世界坐标系的第二位姿数据；

根据所述第二位姿数据、待优化的激光雷达与定位系统的相对位姿，将各帧所述第一点云数据整体或局部投影至世界坐标系，得到所述第一场景在世界坐标系下的多帧第二点云数据；

将多帧所述第二点云数据叠加，得到多帧点云叠加的第一场景在世界坐标系下的第一三维点云图；

根据所述三维点云图和预设的目标函数得到第一损失值；所述预设的目标函数与所述第一三维点云图中匹配点的距离相关；

迭代优化所述相对位姿，当所述第一损失值满足第一条件时，确定激光雷达与导航定位系统之间的相对位姿。

一种激光雷达与导航定位系统间相对位姿标定装置，所述装置包括：

数据采集模块，用于获取智能行驶设备的激光雷达采集的第一场景的多帧第一点云数据，以及智能行驶设备的导航定位系统采集的第一场景的第一位姿数据；

运动补偿模块，用于对所述第一点云数据对应的所述第一位姿数据进行运动补偿，确定每帧所述第一点云数据对应的定位系统坐标系到世界坐标系的第二位姿数据；

转换模块，用于根据所述第二位姿数据、待优化的激光雷达与定位系统的相对位姿，将各帧所述第一点云数据整体或局部投影至世界坐标系，得到所述第一场景在世界坐标系下的多帧第二点云数据；

叠加模块，用于将多帧所述第二点云数据叠加，得到多帧点云叠加的第一场景在世界坐标系下的第一三维点云图；

损失计算模块，用于根据所述第一三维点云图和预设的目标函数得到第一损失值；所述预设的目标函数与所述第一三维点云图中匹配点的距离相关；

优化模块，用于迭代优化所述相对位姿，当所述第一损失值满足第一条件时，确定激光雷达与导航定位系统之间的相对位姿。