雷达标定方法、装置、设备、存储介质及计算机程序产品与流程

本申请涉及雷达标定，尤其涉及一种雷达标定方法、装置、设备、存储介质及计算机程序产品。

背景技术：

1、目前多激光雷达系统的时间同步与空间标定依赖外部硬件设备，由于ptp服务器、gps模块或转台等外部基准的引入，导致系统硬件成本高、部署复杂且难以现场快速部署，存在时间同步与空间标定两步骤误差易累积导致整体标定精度受限的技术问题。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种雷达标定方法、装置、设备、存储介质及计算机程序产品，旨在解决时间同步与空间标定两步骤误差易累积导致整体标定精度受限的技术问题。

2、为实现上述目的，本申请提供一种雷达标定方法，所述雷达标定方法包括：

3、基于多个惯性测量单元的角速度数据，获取各惯性测量单元的角速度模值；

4、基于各惯性测量单元的角速度模值，获取各惯性测量单元之间的时间偏移信息；

5、基于所述时间偏移信息，对各惯性测量单元的角速度数据进行时间归算，得到目标角速度数据；

6、基于所述目标角速度数据，选取非共线的角速度矢量对进行姿态解算，得到各惯性测量单元之间的旋转矩阵；

7、基于所述时间偏移信息和所述旋转矩阵，对激光雷达进行时空标定。

8、可选地，所述基于各惯性测量单元的角速度模值，获取各惯性测量单元之间的时间偏移信息的步骤，包括：

9、基于各惯性测量单元的角速度模值，生成各惯性测量单元对应的模值序列；

10、将各模值序列重采样至统一时间轴，得到重采样后的多个模值序列；

11、基于重采样后的多个模值序列，通过相关性分析确定互相关函数的峰值位置；

12、基于所述峰值位置确定各惯性测量单元之间的时间偏移信息。

13、可选地，所述基于所述峰值位置确定各惯性测量单元之间的时间偏移信息的步骤，包括：

14、基于所述峰值位置确定各惯性测量单元之间的待确定时间偏移信息；

15、对所述互相关函数的峰值进行亚采样点插值，得到滞后修正量；

16、基于所述滞后修正量，对所述待确定时间偏移信息进行修正，获得时间偏移信息。

17、可选地，所述基于所述目标角速度数据，选取非共线的角速度矢量对进行姿态解算，得到各惯性测量单元之间的旋转矩阵的步骤，包括：

18、根据预设窗口长度和预设滑动步长，在所述目标角速度数据中划分多个窗口；

19、对所述多个窗口进行遍历，将遍历到的窗口作为当前窗口；

20、对所述当前窗口内的目标角速度数据进行采样，得到非共线的角速度矢量对；

21、基于所述非共线的角速度矢量对，通过定姿得到所述当前窗口对应的窗口旋转矩阵；

22、在遍历完成后，将各窗口对应的窗口旋转矩阵融合得到各惯性测量单元之间的旋转矩阵。

23、可选地，所述基于所述非共线的角速度矢量对，通过定姿得到所述当前窗口对应的窗口旋转矩阵的步骤，包括：

24、基于所述非共线的角速度矢量对，分别在各惯性测量单元坐标系下构建正交基，所述正交基包括第一正交基和第二正交基；

25、根据所述第一正交基构建第一矩阵，根据所述第二正交基构建第二矩阵；

26、基于所述第一矩阵和所述第二矩阵，确定所述当前窗口对应的窗口旋转矩阵。

27、可选地，所述基于多个惯性测量单元的角速度数据，获取各惯性测量单元的角速度模值的步骤，包括：

28、基于各惯性测量单元在静止时段的三轴角速度数据，确定各轴角速度的算术平均值，作为对应轴的陀螺零偏估计值；

29、基于所述陀螺零偏估计值，对各惯性测量单元在静止时段的三轴角速度数据进行零偏扣除，得到各惯性测量单元的角速度模值。

30、此外，为实现上述目的，本申请还提出一种雷达标定装置，所述雷达标定装置包括：

31、模值计算模块，用于基于多个惯性测量单元的角速度数据，获取各惯性测量单元的角速度模值；

32、时间同步模块，用于基于各惯性测量单元的角速度模值，获取各惯性测量单元之间的时间偏移信息；

33、时间归算模块，用于基于所述时间偏移信息，对各惯性测量单元的角速度数据进行时间归算，得到目标角速度数据；

34、空间对齐模块，用于基于所述目标角速度数据，选取非共线的角速度矢量对进行姿态解算，得到各惯性测量单元之间的旋转矩阵；

35、时空标定模块，用于基于所述时间偏移信息和所述旋转矩阵，对激光雷达进行时空标定。

36、此外，为实现上述目的，本申请还提出一种雷达标定设备，所述雷达标定设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的雷达标定程序，所述雷达标定程序配置为实现如上文所述的雷达标定方法。

37、此外，为实现上述目的，本申请还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有雷达标定程序，所述雷达标定程序被处理器执行时实现如上文所述的雷达标定方法。

38、此外，为实现上述目的，本申请还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括雷达标定程序，所述雷达标定程序被处理器执行时实现如上文所述的雷达标定方法。

39、本申请提出的一个或多个技术方案，至少具有以下技术效果：

40、在本申请中，公开了基于多个惯性测量单元的角速度数据，获取各惯性测量单元的角速度模值；基于各惯性测量单元的角速度模值，获取各惯性测量单元之间的时间偏移信息；基于时间偏移信息，对各惯性测量单元的角速度数据进行时间归算，得到目标角速度数据；基于目标角速度数据，选取非共线的角速度矢量对进行姿态解算，得到各惯性测量单元之间的旋转矩阵；基于时间偏移信息和旋转矩阵，对激光雷达进行时空标定；由于本申请通过利用多个内置惯性测量单元的角速度模值直接估计时间偏移信息，无需任何外部时钟源或同步线缆，从而摆脱对外部同步硬件的依赖，将标定流程压缩至分钟级，并利用基于时间偏移信息进行时间对齐后的角速度矢量对解算旋转矩阵，无需转台或标定物，进而使更换雷达后仅需手持晃动采集即可分钟级完成重新标定，且整个标定流程中时间同步与空间标定协同完成，避免了两个步骤独立标定的误差串联累积，实现了点云融合精度需求的高精度时空标定。

1.一种雷达标定方法，其特征在于，所述雷达标定方法包括：

2.如权利要求1所述的雷达标定方法，其特征在于，所述基于各惯性测量单元的角速度模值，获取各惯性测量单元之间的时间偏移信息的步骤，包括：

3.如权利要求2所述的雷达标定方法，其特征在于，所述基于所述峰值位置确定各惯性测量单元之间的时间偏移信息的步骤，包括：

4.如权利要求1至3中任一项所述的雷达标定方法，其特征在于，所述基于所述目标角速度数据，选取非共线的角速度矢量对进行姿态解算，得到各惯性测量单元之间的旋转矩阵的步骤，包括：

5.如权利要求4所述的雷达标定方法，其特征在于，所述基于所述非共线的角速度矢量对，通过定姿得到所述当前窗口对应的窗口旋转矩阵的步骤，包括：

6.如权利要求1所述的雷达标定方法，其特征在于，所述基于多个惯性测量单元的角速度数据，获取各惯性测量单元的角速度模值的步骤，包括：

7.一种雷达标定装置，其特征在于，所述雷达标定装置包括：

8.一种雷达标定设备，其特征在于，所述雷达标定设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的雷达标定程序，所述雷达标定程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的雷达标定方法。

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有雷达标定程序，所述雷达标定程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的雷达标定方法。

10.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的雷达标定方法的步骤。