掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

雷达标定方法

文献发布时间:2023-06-19 16:06:26



技术领域

本申请涉及汽车技术领域,具体而言,涉及一种雷达标定方法。

背景技术

近年来,智能驾驶技术迅速发展,受到了越来越多人的关注。环境感知、路径规划和决策控制是智能驾驶技术最主要的三大模块。其中,环境感知模块是其他两个模块的基础,只有具备良好的环境感知,才能获得更好的路径规划并且做出正确的决策。目前环境感知主要是通过摄像头、激光雷达和毫米波雷达这三种传感器,由于毫米波雷达具备全天候、受环境影响较小的特点,逐渐成为智能驾驶不可或缺的传感器。而且,目前已经推出一种具有高方位角和高俯仰角分辨率的4D毫米波成像雷达,能够产生更高质量的点云数据。

当安装有毫米波雷达的车辆行驶一段时间后,可能出现毫米波雷达歪斜的情况。这种情况下,驾驶员需要找售后搭建一个标定工站,基于标定工站对毫米波雷达进行标定。但是,搭建并使用标定工站需要消耗大量人力物力,其适用于批量标定,而对于少量标定任务,就会造成浪费人力物力的问题。

发明内容

本申请提供了一种雷达标定方法,能够解决相关技术中需要人工搭建标定工站实现雷达标定,从而造成浪费人力物力的问题。

具体的技术方案如下:

第一方面,本申请实施例提供了一种雷达标定方法,所述方法包括:

根据当前帧雷达点云中每个点云在车身坐标系下的第一速度信息与参考静止点云在所述车身坐标系下的第二速度信息,从所述当前帧雷达点云中获取绝对静止点云;

计算在损失函数取最小值时,所述参考静止点云在所述雷达坐标系下的第三速度信息,其中,所述损失函数根据绝对静止点云在雷达坐标系下的径向速度大小、方位角和俯仰角建立;

根据所述第二速度信息向所述第三速度信息旋转的第一相对旋转矩阵以及所述雷达坐标系向所述车身坐标系旋转的第二相对旋转矩阵,确定雷达的俯仰安装偏角与水平安装偏角。

在一种实施方式中,所述第一速度信息包括所述当前帧雷达点云中每个点云在所述车身坐标系y轴上的速度大小,所述第二速度信息包括所述参考静止点云在所述车身坐标系y轴上的速度大小;

根据当前帧雷达点云中每个点云在车身坐标系下的第一速度信息与参考静止点云在所述车身坐标系下的第二速度信息,从所述当前帧雷达点云中获取绝对静止点云,包括:

分别计算所述当前帧雷达点云中每个点云在所述车身坐标系y轴上的速度大小与所述参考静止点云在所述车身坐标系y轴上的速度大小的比值;

将所述当前帧雷达点云中比值小于预设比值阈值的点云确定为绝对静止点云,并从所述当前帧雷达点云中获取绝对静止点云。

在一种实施方式中,所述第二速度信息还包括所述参考静止点云在所述车身坐标系x轴、z轴上的速度大小;

在分别计算所述当前帧雷达点云中每个点云在所述车身坐标系y轴上的速度大小与所述参考静止点云在所述车身坐标系y轴上的速度大小的比值之前,所述方法还包括:

根据所述当前帧雷达点云分别对应的车速、车辆在所述车身坐标系下的角速度、所述雷达坐标系相对于所述车身坐标系的偏差,计算所述雷达在所述车身坐标系x轴、y轴、z轴上的速度大小;

将所述雷达在所述车身坐标系x轴、y轴、z轴上的速度大小分别取反后获得所述参考静止点云在所述雷达坐标系x轴、y轴、z轴上的速度大小;

针对所述当前帧雷达点云中待计算点云,根据所述待计算点云在所述雷达坐标系下的方位角、所述待计算点云在所述雷达坐标系下的俯仰角、所述待计算点云在所述雷达坐标系下的径向速度、所述参考静止点云在所述车身坐标系x轴、z轴上的速度大小,计算所述待计算点云在所述车身坐标系y轴上的速度大小。

在一种实施方式中,根据所述当前帧雷达点云分别对应的车速、车辆在所述车身坐标系下的角速度、所述雷达坐标系相对于所述车身坐标系的偏差,计算所述雷达在所述车身坐标系x轴、y轴、z轴上的速度大小,包括:

根据如下公式计算所述雷达在所述车身坐标系x轴、y轴和z轴上的速度大小:

其中,

在一种实施方式中,针对所述当前帧雷达点云中待计算点云,根据所述待计算点云在所述雷达坐标系下的方位角、所述待计算点云在所述雷达坐标系下的俯仰角、所述待计算点云在所述雷达坐标系下的径向速度、所述参考静止点云在所述车身坐标系x轴、z轴上的速度大小,计算所述待计算点云在所述车身坐标系y轴上的速度大小,包括:

根据如下公式计算所述当前帧雷达点云中第i个点云的在所述车身坐标系y轴上的速度大小

其中,

在一种实施方式中,所述第三速度信息包括所述参考静止点云在所述雷达坐标系x轴、y轴和z轴上的速度大小,所述损失函数基于最小二乘法建立,所述损失函数为:

其中,θ

根据如下公式计算第j个绝对静止点云在所述雷达坐标系下的径向速度大小

其中,θ

在一种实施方式中,所述第二速度信息包括所述参考静止点云在所述车身坐标系x轴、y轴和z上的速度大小,所述第三速度信息包括所述参考静止点云在所述雷达坐标系x轴、y轴和z上的速度大小;

所述第一相对旋转矩阵的计算方法包括:

计算第一速度矢量和第二速度矢量的夹角,其中,所述第一速度矢量根据所述第二速度信息中所述参考静止点云在所述车身坐标系x轴、y轴和z上的速度大小生成,所述第二速度矢量根据所述第三速度信息中所述参考静止点云在所述雷达坐标系x轴、y轴和z上的速度大小生成;

计算所述第一速度矢量和所述第二速度矢量的单位旋转轴的反对称矩阵;

根据罗德里格斯旋转公式、所述夹角和所述反对称矩阵计算所述第一相对旋转矩阵。

在一种实施方式中,

所述第二相对旋转矩阵

其中,θ

在一种实施方式中,根据当前帧雷达点云中每个点云在车身坐标系下的第一速度信息与参考静止点云在所述车身坐标系下的第二速度信息,从所述当前帧雷达点云中获取绝对静止点云,包括:在所述当前帧雷达点云对应的车速大于预设车速阈值的情况下,根据所述当前帧雷达点云中每个点云在车身坐标系下的第一速度信息与参考静止点云在所述车身坐标系下的第二速度信息,从所述当前帧雷达点云中获取绝对静止点云;

和/或,计算在损失函数取最小值时,所述参考静止点云在所述雷达坐标系下的第三速度信息,包括:在所述当前帧雷达点云中绝对静止点云的个数大于预设个数阈值的情况下,计算在损失函数取最小值时,所述参考静止点云在所述雷达坐标系下的第三速度信息。

在一种实施方式中,所述方法还包括:

基于连续M帧雷达点云对应的M个俯仰安装偏角生成第一向量,以及基于所述连续M帧雷达点云对应的M个水平安装偏角生成第二向量,其中,所述M为正整数;

对所述第一向量和所述第二向量进行直方图统计获得所述俯仰安装偏角的至少一个众数和所述水平安装偏角的至少一个众数;

将所述俯仰安装偏角的至少一个众数的平均值确定为最终所需的俯仰安装偏角,以及将所述水平安装偏角的至少一个众数的平均值确定为最终所需的水平安装偏角。

第二方面,本申请的另一个实施例提供了本申请实施例提供了一种雷达标定装置,所述装置包括:

获取单元,用于根据当前帧雷达点云中每个点云在车身坐标系下的第一速度信息与参考静止点云在所述车身坐标系下的第二速度信息,从所述当前帧雷达点云中获取绝对静止点云;

计算单元,用于计算在损失函数取最小值时,所述参考静止点云在所述雷达坐标系下的第三速度信息,其中,所述损失函数根据绝对静止点云在雷达坐标系下的径向速度大小、方位角和俯仰角建立;

确定单元,用于根据所述第二速度信息向所述第三速度信息旋转的第一相对旋转矩阵以及所述雷达坐标系向所述车身坐标系旋转的第二相对旋转矩阵,确定雷达的俯仰安装偏角与水平安装偏角。

在一种实施方式中,所述第一速度信息包括所述当前帧雷达点云中每个点云在所述车身坐标系y轴上的速度大小,所述第二速度信息包括所述参考静止点云在所述车身坐标系y轴上的速度大小;

获取单元,包括:

计算模块,用于分别计算所述当前帧雷达点云中每个点云在所述车身坐标系y轴上的速度大小与所述参考静止点云在所述车身坐标系y轴上的速度大小的比值;

确定获取模块,用于将所述当前帧雷达点云中比值小于预设比值阈值的点云确定为绝对静止点云,并从所述当前帧雷达点云中获取绝对静止点云。

在一种实施方式中,所述第二速度信息还包括所述参考静止点云在所述车身坐标系x轴、z轴上的速度大小;

计算模块,还用于在分别计算所述当前帧雷达点云中每个点云在所述车身坐标系y轴上的速度大小与所述参考静止点云在所述车身坐标系y轴上的速度大小的比值之前,根据所述当前帧雷达点云分别对应的车速、车辆在所述车身坐标系下的角速度、所述雷达坐标系相对于所述车身坐标系的偏差,计算所述雷达在所述车身坐标系x轴、y轴、z轴上的速度大小;

所述获取单元还包括:

取反模块,用于将所述雷达在所述车身坐标系x轴、y轴、z轴上的速度大小分别取反后获得所述参考静止点云在所述雷达坐标系x轴、y轴、z轴上的速度大小;

计算模块,还用于针对所述当前帧雷达点云中待计算点云,根据所述待计算点云在所述雷达坐标系下的方位角、所述待计算点云在所述雷达坐标系下的俯仰角、所述待计算点云在所述雷达坐标系下的径向速度、所述参考静止点云在所述车身坐标系x轴、z轴上的速度大小,计算所述待计算点云在所述车身坐标系y轴上的速度大小。

在一种实施方式中,计算模块,用于

根据如下公式计算所述雷达在所述车身坐标系x轴、y轴和z轴上的速度大小:

其中,

在一种实施方式中,计算模块,用于

根据如下公式计算所述当前帧雷达点云中第i个点云的在所述车身坐标系y轴上的速度大小

其中,

在一种实施方式中,所述第三速度信息包括所述参考静止点云在所述雷达坐标系x轴、y轴和z轴上的速度大小,所述损失函数基于最小二乘法建立,所述损失函数为:

其中,θ

计算单元,用于根据如下公式计算第j个绝对静止点云在所述雷达坐标系下的径向速度大小

其中,θ

在一种实施方式中,所述第二速度信息包括所述参考静止点云在所述车身坐标系x轴、y轴和z上的速度大小,所述第三速度信息包括所述参考静止点云在所述雷达坐标系x轴、y轴和z上的速度大小;

确定单元,还用于计算第一速度矢量和第二速度矢量的夹角,其中,所述第一速度矢量根据所述第二速度信息中所述参考静止点云在所述车身坐标系x轴、y轴和z上的速度大小生成,所述第二速度矢量根据所述第三速度信息中所述参考静止点云在所述雷达坐标系x轴、y轴和z上的速度大小生成;计算所述第一速度矢量和所述第二速度矢量的单位旋转轴的反对称矩阵;根据罗德里格斯旋转公式、所述夹角和所述反对称矩阵计算所述第一相对旋转矩阵。

在一种实施方式中,

所述第二相对旋转矩阵

其中,θ

在一种实施方式中,获取单元,用于在所述当前帧雷达点云对应的车速大于预设车速阈值的情况下,根据所述当前帧雷达点云中每个点云在车身坐标系下的第一速度信息与参考静止点云在所述车身坐标系下的第二速度信息,从所述当前帧雷达点云中获取绝对静止点云;

和/或,

计算单元,用于在所述当前帧雷达点云中绝对静止点云的个数大于预设个数阈值的情况下,计算在损失函数取最小值时,所述参考静止点云在所述雷达坐标系下的第三速度信息。

在一种实施方式中,所述装置还包括:

生成单元,用于基于连续M帧雷达点云对应的M个俯仰安装偏角生成第一向量,以及基于所述连续M帧雷达点云对应的M个水平安装偏角生成第二向量,其中,所述M为正整数;

统计单元,用于对所述第一向量和所述第二向量进行直方图统计获得所述俯仰安装偏角的至少一个众数和所述水平安装偏角的至少一个众数;

确定单元,还用于将所述俯仰安装偏角的至少一个众数的平均值确定为最终所需的俯仰安装偏角,以及将所述水平安装偏角的至少一个众数的平均值确定为最终所需的水平安装偏角。

第三方面,本申请的另一个实施例提供了一种存储介质,其上存储有可执行指令,该指令被处理器执行时使处理器实现如第一方面任一实施方式所述的方法。

第四方面,本申请的另一个实施例提供了一种电子设备,所述电子设备包括:

一个或多个处理器;

存储装置,用于存储一个或多个程序,

其中,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器实现如第一方面任一实施方式所述的方法。

由上述内容可知,本申请实施例提供的雷达标定方法,能够先根据当前帧雷达点云中每个点云在车身坐标系下的第一速度信息与参考静止点云在所述车身坐标系下的第二速度信息,从当前帧雷达点云中获取绝对静止点云,再计算由绝对静止点云在雷达坐标系下的径向速度大小、方位角和俯仰角建立的损失函数取最小值时,参考静止点云在雷达坐标系下的第三速度信息,最后根据第二速度信息向第三速度信息旋转的第一相对旋转矩阵以及雷达坐标系向所述车身坐标系旋转的第二相对旋转矩阵,确定雷达的俯仰安装偏角与水平安装偏角,由此可知,本申请实施例可以根据雷达数据和惯导信息等车辆行驶过程中的相关信息计算雷达的俯仰安装偏角与水平安装偏角,而无需人工搭建标定工站实现雷达标定,从而不仅节省了人力物力,还提高了标定效率。

本申请实施例可以取得的技术效果还包括但不限于以下几点:

1、由于不同车速对雷达标定会有不同影响,所以为提高雷达标定准确率,可以在当前帧雷达点云对应的车速大于预设车速阈值的情况下,才计算当前帧雷达点云对应的俯仰安装偏角与水平安装偏角。

2、为了提高第三速度信息的准确率,可以在获取绝对静止点云之后,判断绝对静止点云的个数是否大于预设个数阈值,在绝对静止点云的个数大于预设个数阈值的情况下,才计算当前帧雷达点云对应的俯仰安装偏角与水平安装偏角。

3、为了消除系统的随机误差,可以对连续M帧雷达点云的俯仰安装偏角与水平安装偏角进行统计,获得最终所需的俯仰安装偏角与水平安装偏角,从而提高了雷达标定的准确率。

当然,实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例。对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种雷达标定方法的流程示意图;

图2为本申请实施例提供的另一种雷达标定方法的流程示意图;

图3为本申请实施例提供的一种坐标系的示意图;

图4为本申请实施例提供的又一种雷达标定方法的流程示意图;

图5为本申请实施例提供的一种雷达标定装置的组成框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

需要说明的是,本申请实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含的一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

图1为本申请实施例提供的一种雷达标定方法的流程示意图,该方法可以应用于车辆端,也可以应用于服务器端,当应用于服务器端时,车辆可以将相关数据传输给服务器进行处理,该方法主要包括:

S110:根据当前帧雷达点云中每个点云在车身坐标系下的第一速度信息与参考静止点云在车身坐标系下的第二速度信息,从当前帧雷达点云中获取绝对静止点云。

第一速度信息包括当前帧雷达点云中每个点云在车身坐标系y轴上的速度大小,第二速度信息包括参考静止点云在车身坐标系y轴上的速度大小。

如图2所示,本步骤的具体实现方式可以包括步骤S111-S112:

(S111)分别计算当前帧雷达点云中每个点云在车身坐标系y轴上的速度大小与参考静止点云在车身坐标系y轴上的速度大小的比值。

第二速度信息还包括参考静止点云在车身坐标系x轴、z轴上的速度大小。

计算每个点云在车身坐标系y轴上的速度大小和参考静止点云在车身坐标系y轴上的速度大小的实现过程包括步骤A01-A03:

(A01)根据当前帧雷达点云分别对应的车速、车辆在车身坐标系下的角速度、雷达坐标系相对于车身坐标系的偏差,计算雷达在车身坐标系x轴、y轴、z轴上的速度大小。

根据如下公式计算所述雷达在所述车身坐标系x轴、y轴和z轴上的速度大小:

其中,

(A02)将雷达在车身坐标系x轴、y轴、z轴上的速度大小分别取反后获得参考静止点云在雷达坐标系x轴、y轴、z轴上的速度大小。

参考静止点云在车身坐标系下的相对运动矢量与雷达的运动矢量是相反的,因此可以通过对雷达在车身坐标系x轴、y轴、z轴上的速度大小分别取反获得参考静止点云在雷达坐标系x轴、y轴、z轴上的速度大小。用公式表示如下:

其中,

(A03)针对所述当前帧雷达点云中待计算点云,根据所述待计算点云在所述雷达坐标系下的方位角、所述待计算点云在所述雷达坐标系下的俯仰角、所述待计算点云在所述雷达坐标系下的径向速度、所述参考静止点云在所述车身坐标系x轴、z轴上的速度大小,计算所述待计算点云在所述车身坐标系y轴上的速度大小。

由于安装角度较小,对

其中,

其中,

(S112)将所述当前帧雷达点云中比值小于预设比值阈值的点云确定为绝对静止点云,并从所述当前帧雷达点云中获取绝对静止点云。

其中,预设比值阈值根据雷达特性和实际经验确定,只要使得最终雷达标定精度满足要求即可,例如可以为1000。

由于雷达坐标系相较于车身坐标系,角度偏差较小,所以每个点云在车身坐标系x轴上的速度大小和参考静止点云在车身坐标系x轴上的速度大小可认为相等,每个点云在车身坐标系y轴上的速度大小和参考静止点云在车身坐标系y轴上的速度大小也可认为相等。因此,可以通过将每个点云在车身坐标系y轴上的速度大小和参考静止点云在车身坐标系y轴上的速度大小进行比较,如果相差很近,则认为待比较点云为绝对静止点云。

需要补充的是,在步骤S110从当前帧雷达点云获取绝对静止点云时,可以获取所有绝对静止点云参与后续计算,也可以只获取部分绝对静止点云参与后续计算,只要参与计算的绝对静止点云个数能够满足后续标定精度要求即可。

在一种实施方式中,由于不同车速对雷达标定会有不同影响,所以为提高雷达标定准确率,可以在所述当前帧雷达点云对应的车速大于预设车速阈值的情况下,根据所述当前帧雷达点云中每个点云在车身坐标系下的第一速度信息与参考静止点云在所述车身坐标系下的第二速度信息,从所述当前帧雷达点云中获取绝对静止点云,而在车速小于或者等于预设车速阈值的情况下,不执行所述根据所述当前帧雷达点云中每个点云在车身坐标系下的第一速度信息与参考静止点云在所述车身坐标系下的第二速度信息,从所述当前帧雷达点云中获取绝对静止点云。其中,预设车速阈值根据实际测试经验确定,例如可以为5m/s。

S120:计算在损失函数取最小值时,参考静止点云在雷达坐标系下的第三速度信息。

所述损失函数根据绝对静止点云在雷达坐标系下的径向速度大小、方位角和俯仰角建立。第三速度信息包括参考静止点云在所述雷达坐标系x轴、y轴和z轴上的速度大小,所述损失函数基于最小二乘法建立,所述损失函数为:

其中,θ

根据如下公式计算第j个绝对静止点云在所述雷达坐标系下的径向速度大小

在一种实施方式中,由于绝对静止点云的个数越多,利用损失函数计算的第三速度信息准确率越高,所以为了提高第三速度信息的准确率,可以在获取绝对静止点云之后,判断绝对静止点云的个数是否大于预设个数阈值,在所述当前帧雷达点云中绝对静止点云的个数大于预设个数阈值的情况下,才执行步骤S120,反之,则不执行步骤S120。其中,预设个数阈值根据雷达标定精度需求确定。

S130:根据第二速度信息向第三速度信息旋转的第一相对旋转矩阵以及雷达坐标系向车身坐标系旋转的第二相对旋转矩阵,确定雷达的俯仰安装偏角与水平安装偏角。

第二速度信息包括所述参考静止点云在所述车身坐标系x轴、y轴和z上的速度大小,第三速度信息包括所述参考静止点云在所述雷达坐标系x轴、y轴和z上的速度大小。

在一种实施方式中,第一相对旋转矩阵的计算方法包括:

(B1)计算第一速度矢量和第二速度矢量的夹角,其中,所述第一速度矢量根据所述第二速度信息中所述参考静止点云在所述车身坐标系x轴、y轴和z上的速度大小生成,所述第二速度矢量根据所述第三速度信息中所述参考静止点云在所述雷达坐标系x轴、y轴和z上的速度大小生成。

假设第一速度矢量

其中,α为夹角。

(B2)计算所述第一速度矢量和所述第二速度矢量的单位旋转轴的反对称矩阵。

根据如下公式第一速度矢量和第二速度矢量的单位旋转轴:

其中,ω为单位旋转轴。

设ω=[ω

(B3)根据罗德里格斯旋转公式、所述夹角和所述反对称矩阵计算所述第一相对旋转矩阵。

根据罗德里格斯旋转公式可推导出旋转矩阵为:

其中,I为3×3单位矩阵。

在一种实施方式中,雷达坐标系相对于车身坐标系角度偏差仅存在方位向(绕z轴旋转)与俯仰向(绕x轴旋转),因此其通用的旋转矩阵即第二相对旋转矩阵的计算方法包括:

所述第二相对旋转矩阵

其中,θ

在获得第一相对旋转矩阵和第二相对旋转矩阵后,可以根据公式

本申请实施例提供的雷达标定方法,能够先根据当前帧雷达点云中每个点云在车身坐标系下的第一速度信息与参考静止点云在所述车身坐标系下的第二速度信息,从当前帧雷达点云中获取绝对静止点云,再计算由绝对静止点云在雷达坐标系下的径向速度大小、方位角和俯仰角建立的损失函数取最小值时,参考静止点云在雷达坐标系下的第三速度信息,最后根据第二速度信息向第三速度信息旋转的第一相对旋转矩阵以及雷达坐标系向所述车身坐标系旋转的第二相对旋转矩阵,确定雷达的俯仰安装偏角与水平安装偏角,由此可知,本申请实施例可以根据雷达数据和惯导信息等车辆行驶过程中的相关信息计算雷达的俯仰安装偏角与水平安装偏角,而无需人工搭建标定工站实现雷达标定,从而不仅节省了人力物力,还提高了标定效率。

在一种实施方式中,由于单帧求解的安装偏角存在随机误差,为了消除系统的随机误差,如图4所示,本申请实施例提供了如下方法:

S210:根据当前帧雷达点云中每个点云在车身坐标系下的第一速度信息与参考静止点云在车身坐标系下的第二速度信息,从当前帧雷达点云中获取绝对静止点云。

S220:计算在损失函数取最小值时,参考静止点云在雷达坐标系下的第三速度信息。

S230:根据第二速度信息向第三速度信息旋转的第一相对旋转矩阵以及雷达坐标系向车身坐标系旋转的第二相对旋转矩阵,确定雷达的俯仰安装偏角与水平安装偏角。

S240:基于连续M帧雷达点云对应的M个俯仰安装偏角生成第一向量,以及基于所述连续M帧雷达点云对应的M个水平安装偏角生成第二向量。

其中,所述M为正整数。

S250:对所述第一向量和所述第二向量进行直方图统计获得所述俯仰安装偏角的至少一个众数和所述水平安装偏角的至少一个众数。

其中,第一向量θ

S260:将所述俯仰安装偏角的至少一个众数的平均值确定为最终所需的俯仰安装偏角,以及将所述水平安装偏角的至少一个众数的平均值确定为最终所需的水平安装偏角。

众数是值一组数据中出现次数最多的数值,有时在一组数据中出现次数最多的数值可能有多个,所以可以通过计算俯仰安装偏角的至少一个众数的平均值和水平安装偏角的至少一个众数的平均值求得最终所需的俯仰安装偏角和水平安装偏角。

基于上述实施例,本申请实施例提供了一种雷达标定装置,如图5所示,所述装置包括:

获取单元30,用于根据当前帧雷达点云中每个点云在车身坐标系下的第一速度信息与参考静止点云在所述车身坐标系下的第二速度信息,从所述当前帧雷达点云中获取绝对静止点云;

计算单元32,用于计算在损失函数取最小值时,所述参考静止点云在所述雷达坐标系下的第三速度信息,其中,所述损失函数根据绝对静止点云在雷达坐标系下的径向速度大小、方位角和俯仰角建立;

确定单元34,用于根据所述第二速度信息向所述第三速度信息旋转的第一相对旋转矩阵以及所述雷达坐标系向所述车身坐标系旋转的第二相对旋转矩阵,确定雷达的俯仰安装偏角与水平安装偏角。

在一种实施方式中,所述第一速度信息包括所述当前帧雷达点云中每个点云在所述车身坐标系y轴上的速度大小,所述第二速度信息包括所述参考静止点云在所述车身坐标系y轴上的速度大小;

获取单元30,包括:

计算模块,用于分别计算所述当前帧雷达点云中每个点云在所述车身坐标系y轴上的速度大小与所述参考静止点云在所述车身坐标系y轴上的速度大小的比值;

确定获取模块,用于将所述当前帧雷达点云中比值小于预设比值阈值的点云确定为绝对静止点云,并从所述当前帧雷达点云中获取绝对静止点云。

在一种实施方式中,所述第二速度信息还包括所述参考静止点云在所述车身坐标系x轴、z轴上的速度大小;

计算模块,还用于在分别计算所述当前帧雷达点云中每个点云在所述车身坐标系y轴上的速度大小与所述参考静止点云在所述车身坐标系y轴上的速度大小的比值之前,根据所述当前帧雷达点云分别对应的车速、车辆在所述车身坐标系下的角速度、所述雷达坐标系相对于所述车身坐标系的偏差,计算所述雷达在所述车身坐标系x轴、y轴、z轴上的速度大小;

所述获取单元30还包括:

取反模块,用于将所述雷达在所述车身坐标系x轴、y轴、z轴上的速度大小分别取反后获得所述参考静止点云在所述雷达坐标系x轴、y轴、z轴上的速度大小;

计算模块,还用于针对所述当前帧雷达点云中待计算点云,根据所述待计算点云在所述雷达坐标系下的方位角、所述待计算点云在所述雷达坐标系下的俯仰角、所述待计算点云在所述雷达坐标系下的径向速度、所述参考静止点云在所述车身坐标系x轴、z轴上的速度大小,计算所述待计算点云在所述车身坐标系y轴上的速度大小。

在一种实施方式中,计算模块,用于

根据如下公式计算所述雷达在所述车身坐标系x轴、y轴和z轴上的速度大小:

其中,

在一种实施方式中,计算模块,用于

根据如下公式计算所述当前帧雷达点云中第i个点云的在所述车身坐标系y轴上的速度大小

其中,

在一种实施方式中,所述第三速度信息包括所述参考静止点云在所述雷达坐标系x轴、y轴和z轴上的速度大小,所述损失函数基于最小二乘法建立,所述损失函数为:

其中,θ

计算单元32,用于根据如下公式计算第j个绝对静止点云在所述雷达坐标系下的径向速度大小

其中,θ

在一种实施方式中,所述第二速度信息包括所述参考静止点云在所述车身坐标系x轴、y轴和z上的速度大小,所述第三速度信息包括所述参考静止点云在所述雷达坐标系x轴、y轴和z上的速度大小;

确定单元34,还用于计算第一速度矢量和第二速度矢量的夹角,其中,所述第一速度矢量根据所述第二速度信息中所述参考静止点云在所述车身坐标系x轴、y轴和z上的速度大小生成,所述第二速度矢量根据所述第三速度信息中所述参考静止点云在所述雷达坐标系x轴、y轴和z上的速度大小生成;计算所述第一速度矢量和所述第二速度矢量的单位旋转轴的反对称矩阵;根据罗德里格斯旋转公式、所述夹角和所述反对称矩阵计算所述第一相对旋转矩阵。

在一种实施方式中,

所述第二相对旋转矩阵

其中,θ

在一种实施方式中,获取单元30,用于在所述当前帧雷达点云对应的车速大于预设车速阈值的情况下,根据所述当前帧雷达点云中每个点云在车身坐标系下的第一速度信息与参考静止点云在所述车身坐标系下的第二速度信息,从所述当前帧雷达点云中获取绝对静止点云;

和/或,

计算单元32,用于在所述绝对静止点云的个数大于预设个数阈值的情况下,计算在损失函数取最小值时,所述参考静止点云在所述雷达坐标系下的第三速度信息。

在一种实施方式中,所述装置还包括:

生成单元,用于基于连续M帧雷达点云对应的M个俯仰安装偏角生成第一向量,以及基于所述连续M帧雷达点云对应的M个水平安装偏角生成第二向量,其中,所述M为正整数;

统计单元,用于对所述第一向量和所述第二向量进行直方图统计获得所述俯仰安装偏角的至少一个众数和所述水平安装偏角的至少一个众数;

确定单元34,还用于将所述俯仰安装偏角的至少一个众数的平均值确定为最终所需的俯仰安装偏角,以及将所述水平安装偏角的至少一个众数的平均值确定为最终所需的水平安装偏角。

基于上述方法实施例,本申请的另一实施例提供了一种存储介质,其上存储有可执行指令,该指令被处理器执行时使处理器实现上述任一方法实施例所述的方法。

基于上述方法实施例,本申请的另一实施例提供了一种电子设备,所述电子设备包括:一个或多个处理器;

存储装置,用于存储一个或多个程序,

其中,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器实现如上述任一方法实施例所述的方法。

上述系统、装置实施例与方法实施例相对应,与该方法实施例具有同样的技术效果,具体说明参见方法实施例。装置实施例是基于方法实施例得到的,具体的说明可以参见方法实施例部分,此处不再赘述。本领域普通技术人员可以理解:附图只是一个实施例的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的。

本领域普通技术人员可以理解:实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中,也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围。

技术分类

06120114707412