[发明专利]基于直线特征的单线与多线激光雷达联合标定方法及系统

权利要求书

1.一种基于直线特征的单线与多线激光雷达联合标定方法，其特征包括：

对原始的多线激光雷达点云进行初步裁剪，拟合多线激光雷达点云中的两个平面，计算两平面在多线激光雷达坐标系的xoy平面内的投影，从而得到两条直线，然后沿z轴方向添加若干个点；

对原始的单线激光雷达点云进行初步裁剪，拟合单线激光雷达点云中的两条直线，并对单线激光雷达点云进行筛选，使单线激光雷达点云中的两条直线与多线激光雷达点云中对应的两条直线等长，然后沿z轴方向添加若干个点；

对单线激光雷达点云与多线激光雷达点云进行配准，得到单线激光雷达与多线激光雷达的相对位姿，完成单线激光雷达与多线激光雷达的标定。

2.根据权利要求1所述的基于直线特征的单线与多线激光雷达联合标定方法，其特征在于，得到单线激光雷达与多线激光雷达的相对位姿后，再对相对位姿的精度进行评估；当所述相对位姿的精度在预设阈值内，则完成单线激光雷达与多线激光雷达的标定。

3.根据权利要求2所述的基于直线特征的单线与多线激光雷达联合标定方法，其特征在于，所述评估过程为：

获取多线激光雷达点云中两条直线的法向量，以及拟合后的单线激光雷达点云中两条直线的法向量，再分别计算同一平面对应的两个法向量的夹角，得到对应的旋转精度，再得到平均旋转误差；

获取拟合后的单线激光雷达点云中两条直线的交点，以及多线激光雷达点云中两条直线的交点，再计算两个交点的距离，得到平移精度；

基于平均旋转误差和平移精度，计算得到标定分数；

将标定分数与预设标准标定分数进行比对，当两者之间的差值在预设阈值内，则表示该标定结果有效。

4.根据权利要求3所述的基于直线特征的单线与多线激光雷达联合标定方法，其特征在于，所述平均旋转误差Δψ为：

其中Δψ₁和Δψ₂分别为两个方向的角度误差；

其中n_2D和n'_2D分别为单线激光雷达点云中两条拟合的直线的法向量，n_3D和n'_3D分别为多线激光雷达点云中两条拟合的直线的法向量。

5.根据权利要求4所述的基于直线特征的单线与多线激光雷达联合标定方法，其特征在于，所述平移精度Δt为：

其中，Δt为距离误差(即平移精度)，x₁和y₁为单线激光雷达点云中两条拟合直线的交点坐标，x₂和y₂为多线激光雷达点云中两条拟合直线的交点坐标。

6.根据权利要求5所述的基于直线特征的单线与多线激光雷达联合标定方法，其特征在于，所述标定分数score为：

其中a和b为加权系数，a+b＝1。