[发明专利]获取激光雷达校准参数、激光雷达校准的方法及系统

说明书

本发明涉及一种获取激光雷达校准参数、激光雷达校准的方法及系统。将选定的激光通道对应的点云信息与其余激光通道对应的点云信息逐一进行匹配运算，获取每个其余激光通道对应的点云信息相对于选定的激光通道对应的点云信息的平移矩阵及旋转矩阵。进一步的，根据平移矩阵及旋转矩阵，则可获取每个其余激光通道相对于选定的激光通道的校准参数。该校准参数便反应出在多线激光雷达中，其余激光通道相对于选定的激光通道的平移量及旋转量。根据上述得到的校准参数，对与每个其余激光通道的位置及角度相对于选定的激光通道进行校准，便可使多线激光雷达中的多个激光通道的初始安装位置保持一致，从而提升多线激光雷达的传感精度。

技术领域

本发明涉及激光传感技术领域，特别涉及一种获取激光雷达校准参数、激光雷达校准的方法及系统。

背景技术

近年来，随着移动机器人、无人驾驶的研究与应用日益增多，障碍物识别和重构3D环境的技术也得到快速发展。目前，实现障碍物识别和重构3D环境的技术路径主要有两种：一是“摄像头+毫米波+超声波”的组合传感方案；二是利用激光雷达。

“摄像头+毫米波+超声波”的方案在不同光线和天气中表现出较强的可靠性，但毫米波雷容易受光线、天气影响，在强光直射时会出现致盲且分辨率相对较低。而激光雷达方案中，二维激光雷达以其高的测距精度及角度分辨率已在室内及室外的障碍检测系统中获得了广泛的应用。但是，由于二维激光雷达仅具有一个激光束扫描平面，故只适于在室内或室外较为平坦的路面。而对于室外起伏地面，其可靠性则难以保障。因此，利用多线激光雷达实现3D环境重构的研究便越来越受到重视。

多线激光雷达包括多个激光通道，每个通道可单独发射并接收激光信号，用于获取周围环境的离散3D信息。因其纵向激光线数多、垂直视角更大，可以进行整个环境的数据收集，从而能完成在越野及非结构道路中的障碍检测。如果用软件生成多线激光雷达的激光点云图，便可以实时描绘出周围所有物体，小到路沿大到行人、树木、房屋，其扫描范围内的物理环境都可以被3D重构。

然而，受制于自动化水平，目前多线激光雷达的光学组件一般都是由人工装配而成，这将有可能导致多线激光雷达的多个通道的初始安装位置无法达到完全一致。当多线激光雷达工作时，因多个通道的初始安装位置不一致，会导致每个通道的激光扫描的轮廓图出现如图7所示的错位现象，这最终将影响障碍物识别和3D环境重构的精度。

发明内容

基于此，有必要针对现有多线激光雷达中因多个激光通道的初始安装位置一致性较差而导致传感精度不高的问题，提供一种能提升多线激光雷达传感精度的获取激光雷达校准参数的方法及系统、激光雷达校准方法及系统。

一种获取激光雷达校准参数的方法，包括：

获取多线激光雷达中的每个激光通道扫描校准标的物获得的点云信息；

将选定的激光通道对应的点云信息与其余激光通道对应的点云信息逐一进行匹配运算，获取每个所述其余激光通道对应的点云信息相对于所述选定的激光通道对应的点云信息的平移矩阵及旋转矩阵；

根据所述平移矩阵及所述旋转矩阵，获取每个所述其余激光通道相对于所述选定的激光通道的校准参数。

在其中一个实施例中，述校准标的物呈立方体形。

在其中一个实施例中，在所述获取多线激光雷达中的每个激光通道扫描校准标的物获得的点云信息之后将选定的激光通道对应的点云信息与其余激光通道对应的点云信息逐一进行匹配运算，获取每个所述其余激光通道对应的点云信息相对于所述选定的激光通道对应的点云信息的平移矩阵及旋转矩阵之前，还包括：

对所述点云信息进行初始化，去除噪点。

在其中一个实施例中，所述将选定的激光通道对应的点云信息与其余激光通道对应的点云信息逐一进行匹配运算，获取每个所述其余激光通道对应的点云信息相对于所述选定的激光通道对应的点云信息的平移矩阵及旋转矩阵包括：