[发明专利]基于多传感器的运动补偿方法、装置、设备、介质及车辆

权利要求书

1.一种基于多传感器的运动补偿方法，其特征在于，所述方法包括：

基于轮速传感器确定一帧时间内雷达坐标系的位移变换；

基于惯性传感器确定一帧时间内雷达坐标系的旋转变换；

基于所述位移变换和所述旋转变换对一帧时间内的雷达点云进行运动补偿。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于轮速传感器确定一帧时间内雷达坐标系的位移变换，包括：

获取一帧时间内相邻时间戳轮速传感器测量得到的车轮速度；

根据所述车轮速度确定一帧时间内车辆在车辆坐标系下的位置变化；

将所述一帧时间内车辆在车辆坐标系下的位置变化转换到雷达坐标系下得到一帧时间内雷达坐标系的位移变换；

其中，在坐标系转换过程中去除车辆旋转带来的影响因子。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述车轮速度确定一帧时间内车辆在车辆坐标系下的位置变化，包括：

根据所述车轮速度确定一帧时间的相邻时间戳内车辆的前进速度；

计算所述前进速度和时间差的乘积得到相邻时间戳内车辆的运动距离，所述时间差为相邻时间戳的差值；

将一帧时间内所有相邻时间戳内车辆的运动距离求和得到一帧时间内车辆在车辆坐标系下的运动位置变化。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述一帧时间内车辆在车辆坐标系下的位置变化转换到雷达坐标系下得到一帧时间内雷达坐标系的位移变换，包括：

将所述一帧时间内车辆在车辆坐标系下的位置变化与第一外参和旋转变换矩阵相乘，将得到的乘积作为一帧时间内雷达坐标的位移变换；

其中，所述第一外参表示车辆坐标系到雷达坐标系的转换矩阵，所述旋转变化矩阵为一帧时间内车辆坐标系的旋转变换矩阵。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于惯性传感器确定一帧时间内雷达坐标系的旋转变换，包括：

获取通过轮速传感器测量得到的测量角速度；

根据所述测量角速度确定一帧时间内IMU坐标系的旋转变化，所述旋转变化通过四元素表示；

将所述一帧时间内IMU坐标系的旋转变化转换到雷达坐标系下得到一帧时间内雷达坐标系的旋转变换。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述测量角速度为相邻时间戳内车辆的平均角速度，相应的，所述根据所述测量角速度确定一帧时间内IMU坐标系的旋转变化，包括：

将所述平均角速度去除确定性误差和随机误差得到相邻时间戳内车辆的真实角速度，所述确定性误差采用六面法标定，所述随机误差采用Allan方差标定；

计算所述真实角速度和时间差的乘积得到相邻时间戳内IMU坐标系的角度变化，所述时间差为相邻时间戳的差值；

将一帧时间内所有相邻时间戳内IMU坐标系的角度变化求和得到一帧时间内IMU坐标系的旋转变化，所述旋转变化通过角度转四元素公式转换为四元素表示。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将所述一帧时间内IMU坐标系的旋转变化转换到雷达坐标系下得到一帧时间内雷达坐标系的旋转变换，包括：

将所述一帧时间内IMU坐标系的旋转变化与第二外参相乘得到一帧时间内雷达坐标系的旋转变化，所述第二外参为IMU坐标系到雷达坐标系的转换矩阵，所述旋转变化由四元素表示；

将由四元素表示的旋转变化通过四元素旋转矩阵转换为矩阵形式的旋转变换。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述位移变换和所述旋转变换对一帧时间内的雷达点云进行运动补偿，包括：

将所述位移变换和所述旋转变换进行融合得到运动变换矩阵；

根据激光雷达采集的雷达点和运动变换矩阵在一帧时间内进行线性插值，得到雷达点时间戳时的雷达坐标系相对于帧头时间戳时的雷达坐标系的相对位姿关系；

根据所述相对位姿关系将一帧时间内的雷达点云以及位移畸变转换到帧头时间戳时的雷达坐标系下；

通过在三维点坐标上加上运动畸变进行运动补偿。