一种车头定位方法、装置、电子设备及可读存储介质与流程

1.本技术属于车辆定位技术领域，尤其涉及一种车头定位方法、装置、电子 设备及可读存储介质。


背景技术：

2.当车道中存在多辆车时，整合和匹配各种传感器采集的车辆信息都需要对 车辆进行精确的定位，根据车辆的定位信息对车辆在目标区域进行持续跟踪并 将传感器采集的各种车辆信息进行匹配。
3.单线的激光雷达点云数据虽然具有丰富的深度信息，但点云相对稀疏，且 不具备颜色等语义信息，导致在进行目标车辆聚类和提取时容易出错。多线激 光雷达相比单线激光雷达具备相对稠密的点云信息，更容易进行目标车辆的聚 类和提取，但是多线激光雷达扫描角度有限，很难通过单个多线激光雷达对整 个目标区域进行车辆定位和跟踪。
4.相机能够提取目标区域中车辆的图像信息，并且有成熟的图像处理算法能 够进行目标提取和分类，但缺乏对车辆的定位能力。结合激光雷达点云提供的 深度信息和图像丰富的语义信息，能够对目标区域内的车辆进行准确的聚类和 分割，并能够根据分割的结果对车辆进行精确定位。
5.常规的激光雷达和图像融合算法需要对图像坐标系和激光雷达坐标系进行 复杂的标定，并且需要激光雷达和视频图像在时间上精确同步才能将点云和图 像在同一个坐标系下配准，但这种匹配算法要求高，使得设备安装调试难度大 以及对硬件的资源消耗高。


技术实现要素：

6.本技术实施例提供了一种车头定位方法、装置、电子设备及可读存储介质， 可以解决现有数据融合算法使得设备安装调试难度大以及对硬件的资源消耗高 的问题。
7.第一方面，本技术实施例提供了一种车头定位方法，包括：
8.获取相机采集的目标区域的图像数据及激光雷达采集的所述目标区域的点 云数据；
9.根据所述图像数据，确定所述目标区域内至少一辆待定位车辆的车头的第 一位置；
10.根据所述点云数据、预存储夹角及所述第一位置，确定至少一辆所述待定 位车辆的车头在激光雷达坐标系下的第二位置，所述预存储夹角为所述目标区 域内的定点位置和所述相机的光心之间的连线与所述激光雷达坐标系的第一目 标轴之间的夹角，所述第一目标轴方向为车辆行驶方向，所述定点位置与所述 相机的拍摄范围的中心对应，所述激光雷达坐标系的第二目标轴与所述相机坐 标系的第三目标轴重合，所述第二目标轴方向及所述第三目标轴方向均平行于 所述目标区域。
11.进一步的，所述根据所述图像数据，确定所述目标区域内至少一辆待定位 车辆的
车头的第一位置，包括：
12.确定所述图像数据中各辆所述待定位车辆在所述图像数据的像素坐标系中 的第三位置；
13.根据所述相机的像素尺寸、所述相机的光心到成像平面的距离及所述第三 位置，计算所述目标区域内各辆所述待定位车辆的车头在相机坐标系下的第一 俯仰角，并将所述第一俯仰角作为所述第一位置。
14.进一步的，所述根据所述点云数据、预存储夹角及所述第一位置，确定至 少一辆所述待定位车辆的车头在激光雷达坐标系下的第二位置，包括：
15.根据所述预存储夹角及所述第一俯仰角，确定所述点云数据中各辆所述待 定位车辆的车头在激光雷达坐标系下的第二俯仰角；
16.根据各个所述第二俯仰角，确定各辆所述待定位车辆的车头在激光雷达坐 标系下的第二位置。
17.进一步的，所述根据所述预存储夹角及所述第一俯仰角，确定所述点云数 据中各辆所述待定位车辆的车头的第二俯仰角，包括：
18.针对所述点云数据中每辆所述待定位车辆，将对应的所述第一俯仰角与所 述预存储夹角进行相加，得到所述待定位车辆的车头的第二俯仰角。
19.进一步的，所述根据所述图像数据，确定所述目标区域内至少一辆待定位 车辆的车头的第一位置，包括：
20.根据所述图像数据，确定各辆待定位车辆的车头在像素坐标系中的第一像 素坐标，并将所述第一像素坐标作为第一位置。
21.进一步的，所述根据所述点云数据、预存储夹角及所述第一位置，确定至 少一辆所述待定位车辆的车头在激光雷达坐标系下的第二位置，包括：
22.基于第一对应关系，根据所述第一像素坐标，确定所述点云数据中各辆所 述待定位车辆的车头在像素坐标系下的第二像素坐标；
23.基于第二对应关系，根据所述第二像素坐标，确定所述点云数据中各辆所 述待定位车辆的车头在激光雷达坐标系下的空间坐标，并将所述待定位车辆的 车头在激光雷达坐标系下的空间坐标作为所述第二位置；
24.其中，所述第一对应关系为所述第一像素坐标与所述第二像素坐标之间的 对应关系，所述第二对应关系为基于所述预存储夹角，所述第二像素坐标与所 述待定位车辆的车头在激光雷达坐标系下的空间坐标之间的对应关系。
25.进一步的，标定板上设有标定块；
26.所述获取相机采集的目标区域的图像数据及激光雷达采集的所述目标区域 的点云数据之前，还包括：
27.当所述标定板处于第一标定位置，基于所述标定块，调整所述激光雷达的 安装位姿，以使在所述激光雷达坐标系中，所述标定块的位置和所述激光雷达 坐标系的坐标原点之间的连线与所述激光雷达坐标系的第四目标轴之间的夹角 等于预设标定角，所述第四目标轴垂直于所述目标区域；
28.当所述标定板处于第二标定位置，基于所述标定块，调整所述激光雷达的 安装位姿，以使第一夹角和第二夹角相等，得到第二目标轴与所述相机坐标系 的第三目标轴重合
的所述激光雷达坐标系，第一夹角为所述标定块的位置和所 述激光雷达坐标系的坐标原点之间的连线与所述第一目标轴之间的夹角，第二 夹角为所述标定板的位置所在平面与所述相机坐标系的第五目标轴之间的夹角；
29.其中，所述第一标定位置为当相机坐标系的第五目标轴平行于车辆行驶方 向，所述标定板垂直于所述第五目标轴，且所述标定块对应所述相机的拍摄范 围的中心的位置；
30.所述第二标定位置为在所述相机坐标系中，所述标定板与所述第五目标轴 形成角度，且所述标定块对应所述相机的拍摄范围的中心的位置。
31.第二方面，本技术实施例提供了一种车头定位系统，包括：
32.相机、激光雷达及电子设备，激光雷达坐标系的第二目标轴与所述相机坐 标系的第三目标轴重合，所述第二目标轴方向及所述第三目标轴方向均平行于 所述目标区域；
33.所述相机，用于采集目标区域的图像数据；
34.所述激光雷达，用于采集所述目标区域的点云数据；
35.所述电子设备，用于获取所述图像数据及所述点云数据；
36.用于根据所述图像数据，确定所述目标区域内至少一辆待定位车辆的车头 的第一位置；
37.用于根据所述点云数据、预存储夹角及所述第一位置，确定至少一辆所述 待定位车辆的车头在激光雷达坐标系下的第二位置，所述预存储夹角为所述目 标区域内的定点位置和所述相机的光心之间的连线与所述激光雷达坐标系中的 第一目标轴之间的夹角，所述第一目标轴方向为车辆行驶方向，所述定点位置 与所述相机的拍摄范围的中心对应。
38.第三方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及 存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行 所述计算机程序时实现如上述第一方面中任一项所述的方法。
39.第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，一种计算机可 读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被 处理器执行时实现如上述第一方面中任一项所述的方法。
40.第五方面，本技术实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品 在电子设备上运行时，使得电子设备执行上述第一方面中任一项所述的方法。
41.可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方 面中的相关描述，在此不再赘述。
42.本技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
43.本技术实施例通过获取相机采集的目标区域的图像数据及激光雷达采集的 目标区域的点云数据；根据图像数据，确定目标区域内至少一辆待定位车辆的 车头的第一位置；根据点云数据、预存储夹角及第一位置，确定至少一辆待定 位车辆的车头在激光雷达坐标系下的第二位置，预存储夹角为目标区域内的定 点位置和相机的光心之间的连线与激光雷达坐标系中的第一目标轴之间的夹角， 第一目标轴方向为车辆行驶方向，定点位置与相机的拍摄范围的中心对应，激 光雷达坐标系的第二目标轴与相机坐标系的第三目标轴重合，第二目标轴方向 及第三目标轴方向均平行于目标区域，即通过第一位置及用于将第一位置转换 至激光雷达坐标系下的夹角，求得激光雷达坐标系下车头的第二位置，降低了 算法复杂度，以降低了硬件的资源损耗及激光雷达及相机的安装调试难度。
附图说明
44.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅 仅是本技术的一些实施例，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。
45.图1是本技术一实施例提供的车头定位方法的流程示意图；
46.图2是本技术一实施例提供的标定激光雷达的结构示意图；
47.图3是本技术一实施例提供的标定激光雷达的另一结构示意图；
48.图4是本技术另一实施例提供的标定激光雷达的另一结构示意图；
49.图5是本技术另一实施例提供的标定激光雷达的另一结构示意图；
50.图6是本技术实施例提供的车头定位系统的结构示意图；
51.图7是本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
52.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术 之类的具体细节，以便透彻理解本技术实施例。然而，本领域的技术人员应当 清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本技术。在其它情况中， 省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节 妨碍本技术的描述。
53.应当理解，当在本技术说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指 示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或 多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
54.还应当理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指 相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些 组合。
55.如在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依 据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地， 短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为 意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于 检测到[所描述条件或事件]”。
[0056]
另外，在本技术说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、
ꢀ“
第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0057]
在本技术说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本 申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。 由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例 中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的 实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另 外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限 于”，除非是以其他方式另外特别强调。
[0058]
图1是本技术一实施例提供的车头定位方法的流程示意图。作为示例而非 限定，如图1所示，所述方法包括：
[0059]
s101：获取相机采集的目标区域的图像数据及激光雷达采集的目标区域的 点云
数据。
[0060]
其中，激光雷达坐标系的第二目标轴与相机坐标系的第三目标轴重合，第 二目标轴方向及第三目标轴方向均平行于目标区域，且第二目标轴方向及第三 目标轴方向垂直于目标区域内车辆行驶方向。
[0061]
示例的，目标区域可为某高速路段、某公路路段或其他类型路段，路段上 有至少一条车道。相机安装于目标区域的上方，以此得到目标区域内全部车道 的图像数据，图像数据中包含至少一辆车辆的数据。激光雷达安装于目标区域 的上方，以此得到目标区域内全部车道的点云数据，点云数据中包含至少一辆 车辆的数据。
[0062]
可以理解的，相机采集的图像数据的时间戳与激光雷达采集的点云数据的 时间戳之间的时间差小于预设时间差，以使图像数据中的车辆图像数据与点云 数据中的车辆点云数据有对应关系，对应关系为属于同一车辆的车辆图像数据 及车辆点云数据。
[0063]
s102：根据图像数据，确定目标区域内至少一辆待定位车辆的车头的第一 位置。
[0064]
具体的，图像数据包含各辆待定位车辆的数据，具体包含待定位车辆的位 置、尺寸等，计算出图像数据中每辆待定位车辆的第一位置。
[0065]
s103：根据点云数据、预存储夹角及第一位置，确定至少一辆待定位车辆 的车头在激光雷达坐标系下的第二位置。
[0066]
其中，预存储夹角为目标区域内的定点位置和相机的光心之间的连线与激 光雷达坐标系的第一目标轴之间的夹角，第一目标轴方向为车辆行驶方向，定 点位置与相机的拍摄范围的中心对应。
[0067]
本实施例通过获取相机采集的目标区域的图像数据及激光雷达采集的目标 区域的点云数据；根据图像数据，确定目标区域内至少一辆待定位车辆的车头 的第一位置；根据点云数据、预存储夹角及第一位置，确定至少一辆待定位车 辆的车头在激光雷达坐标系下的第二位置，预存储夹角为目标区域内的定点位 置和相机的光心之间的连线与激光雷达坐标系中的第一目标轴之间的夹角，第 一目标轴方向为车辆行驶方向，定点位置与相机的拍摄范围的中心对应，激光 雷达坐标系的第二目标轴与相机坐标系的第三目标轴重合，第二目标轴方向及 第三目标轴方向均平行于目标区域，即通过第一位置及用于将第一位置转换至 激光雷达坐标系下的夹角，求得激光雷达坐标系下车头的第二位置，降低了算 法复杂度，以降低了硬件的资源损耗及激光雷达及相机的安装调试难度。
[0068]
在另一实施例中，根据图像数据，确定目标区域内至少一辆待定位车辆的 车头的第一位置，包括：
[0069]
首先，确定图像数据中各辆待定位车辆在图像数据的像素坐标系中的第三 位置。
[0070]
然后，根据相机的像素尺寸、相机的光心到成像平面的距离及第三位置， 计算目标区域内各辆待定位车辆的车头在相机坐标系下的第一俯仰角。
[0071]
其中，图像数据对应设置有像素坐标系。
[0072]
示例的，针对第i辆待定位车辆，根据图像数据，确定待定位车辆在像素 坐标系中的第三位置(ui,vi)，然后根据相机的像素尺寸du,dv、相机的光心到 成像平面的距离f及第三位置(ui,vi)，基于相机成像模型，通过公式计算出第i辆待定位车辆的在相机坐标系中的第一俯仰角。
[0073]
其中，在得到相机的内参之前，对相机进行标定。
[0074]
对应的，根据点云数据、预存储夹角及第一位置，确定至少一辆待定位车 辆的车头在激光雷达坐标系下的第二位置，包括：
[0075]
首先，根据预存储夹角及第一俯仰角，确定点云数据中各辆待定位车辆的 车头在激光雷达坐标系下的第二俯仰角。
[0076]
具体的，针对点云数据中每辆待定位车辆，将对应的第一俯仰角与预存储 夹角进行相加，得到待定位车辆的车头在激光雷达坐标系下的第二俯仰角。
[0077]
示例的，针对第i辆待定位车辆，通过公式βi＝αi γ，计算出第i辆待定位 车辆的车头在激光雷达坐标系下的第二俯仰角，其中，γ为预存储夹角。
[0078]
然后，根据各个第二俯仰角，确定各辆待定位车辆的车头在激光雷达坐标 系下的第二位置。
[0079]
在另一实施例中，根据图像数据，确定目标区域内至少一辆待定位车辆的 车头的第一位置，包括：
[0080]
首先，在图像数据中，识别目标区域内的目标待定位车辆。
[0081]
具体的，对图像数据中的待定位车辆进行聚类分析及提取处理，并识别待 定位车辆所属的车辆类别，根据待定位车辆所属的车辆类别确定出目标待定位 车辆。
[0082]
示例的，将属于货车类别的待定位车辆确定为目标待定位车辆，将属于小 型汽车类别的待定位车辆确定为非目标待定位车辆。
[0083]
然后，确定目标待定位车辆的车头的第一位置。
[0084]
在另一实施例中，根据图像数据，确定目标区域内至少一辆待定位车辆的 车头的第一位置，包括：
[0085]
根据图像数据，确定各辆待定位车辆的车头在像素坐标系中的第一像素坐 标，并将第一像素坐标作为第一位置。
[0086]
对应的，根据点云数据、预存储夹角及第一位置，确定至少一辆待定位车 辆的车头在激光雷达坐标系下的第二位置，包括：
[0087]
基于第一对应关系，根据第一像素坐标，确定点云数据中各辆待定位车辆 的车头在像素坐标系下的第二像素坐标；
[0088]
基于第二对应关系，根据第二像素坐标，确定点云数据中各辆待定位车辆 的车头在激光雷达坐标系下的空间坐标，并将待定位车辆的车头在激光雷达坐 标系下的空间坐标作为第二位置；
[0089]
其中，第一对应关系为第一像素坐标与第二像素坐标之间的对应关系，第 二对应关系为基于预存储夹角，第二像素坐标与待定位车辆的车头在激光雷达 坐标系下的空间坐标之间的对应关系。
[0090]
具体的，第二对应关系的建立，包括：
[0091]
获取点云数据中各辆待定位车辆的车头在激光雷达坐标系下的空间坐标；
[0092]
根据预存储夹角，将点云数据中各辆待定位车辆的车头在激光雷达坐标系 下的空间坐标转换为点云数据中各辆待定位车辆的车头在相机坐标系下的空间 坐标；
[0093]
基于相机成像模型，根据相机的内参及点云数据中各辆待定位车辆的车头 在相机坐标系下的空间坐标，确定点云数据中各辆待定位车辆的车头在像素坐 标系下的第二
像素坐标；
[0094]
将待定位车辆的车头在激光雷达坐标系下的空间坐标与第二像素坐标进行 对应，得到第二对应关系。
[0095]
示例的，相机的内参包括相机的像素尺寸及相机的光心到成像平面的距离。
[0096]
第一对应关系的建立，包括：
[0097]
获取图像数据中各辆待定位车辆的车头在像素坐标系中的第一像素坐标；
[0098]
将第一像素坐标与第二像素坐标进行对应，得到第一对应关系。
[0099]
在另一实施例中，建立激光雷达坐标系及相机坐标系；
[0100]
激光雷达坐标系的坐标原点or为激光雷达的中心，xr轴方向为车辆行驶方 向，yr轴垂直于目标区域，即垂直于路面；zr轴平行于目标区域，即平行于路 面，且垂直于车辆行驶方向。将xr轴作为第一目标轴，将zr轴作为第二目标轴， 将yr轴作为第四目标轴。
[0101]
相机坐标系的坐标原点oc为相机的光心，xc轴方向为相机的光轴方向，yc轴垂直于光轴；zc轴平行于目标区域，即平行于路面，且垂直于光轴方向，当 xc轴平行于车辆行驶方向，zc轴垂直于车辆行驶方向。将zc轴作为第三目标轴， 将xc轴作为第五目标轴。
[0102]
在该实施例中，用于标定的标定板上设有标定块。为了更好进行标定，可 将标定块设于标定板的中心。
[0103]
然后，在获取相机采集的目标区域的图像数据及激光雷达采集的目标区域 的点云数据之前，还包括：
[0104]
其一，执行第一标定步骤：
[0105]
当标定板处于第一标定位置，基于标定块，调整激光雷达的安装位姿，以 使在激光雷达坐标系中，标定块的位置和激光雷达坐标系的坐标原点之间的连 线与激光雷达坐标系的第四目标轴之间的夹角等于预设标定角，第四目标轴垂 直于目标区域。
[0106]
其中，第一标定位置为当相机坐标系的第五目标轴平行于车辆行驶方向， 标定板垂直于第五目标轴，且标定块对应相机的拍摄范围的中心的位置。即当 第五目标轴为xc轴，第一标定位置为当xc轴平行于车辆行驶方向时，标定板垂 直于相机坐标系的xc轴，标定板垂直的正对着相机，且标定块对应相机的拍摄 范围的中心的位置。
[0107]
可以理解的，当标定板处于第一标定位置，在激光雷达坐标系中，标定块 的位置和激光雷达坐标系的坐标原点之间的连线与激光雷达坐标系的第四目标 轴之间的夹角不等于预设标定角，则执行第一标定步骤。预设标定角设为90
°
， 但不以此为限。即当第四目标轴为yr轴，在激光雷达坐标系中，标定块的位置 和激光雷达坐标系的坐标原点之间的连线与激光雷达坐标系的yr轴之间的夹角 不等于90
°
，则执行第一标定步骤。
[0108]
示例的，图2是本技术一实施例提供的标定激光雷达的结构示意图。图3 是本技术一实施例提供的标定激光雷达的另一结构示意图。如图2、3所示，在 图2、3中的激光雷达坐标系及相机坐标系为在xoy面上的投影。
[0109]
如图2所示，标定板10处于第一标定位置，但标定块11的位置和激光雷 达坐标系的坐标原点之间的连线与激光雷达坐标系的yr轴之间的夹角不等于 90
°
，然后基于标定块11，沿yr轴方向调整激光雷达的安装位姿，以使标定块 11的位置和激光雷达坐标系的坐标原点之间的连线与激光雷达坐标系的yr轴之 间的夹角等于90
°
，在图3中显示为xr轴与xc轴处于同一直线上。
[0110]
其二，执行第二标定步骤：
[0111]
当标定板处于第二标定位置，基于标定块，调整激光雷达的安装位姿，以 使第一夹角和第二夹角相等，得到第二目标轴与相机坐标系的第三目标轴重合 的激光雷达坐标系，第一夹角为标定块的位置和激光雷达坐标系的坐标原点之 间的连线与第一目标轴之间的夹角，第二夹角为标定板的位置所在平面与相机 坐标系的第五目标轴之间的夹角。
[0112]
其中，第二标定位置为在相机坐标系中，标定板与第五目标轴形成角度， 且标定块对应相机的拍摄范围的中心的位置。即当第五目标轴为xc轴，第二标 定位置为标定板与xc轴形成一定角度，即标定板与xc轴处于相交状态，且标定 块对应相机的拍摄范围的中心的位置。
[0113]
可以理解的，当标定板处于第二标定位置，第一夹角与第二夹角不相等， 则执行第二标定步骤。即当第一目标轴为xr轴，第五目标轴为xc轴，由标定块 的位置和激光雷达坐标系的坐标原点之间的连线与xr轴之间的夹角得到的第一 夹角与由标定板的位置所在平面与相机坐标系的xc轴之间的夹角得到的第二夹 角不相等，则执行第二标定步骤。
[0114]
示例的，图4是本技术一实施例提供的标定激光雷达的另一结构示意图。 图5是本技术一实施例提供的标定激光雷达的另一结构示意图。如图4、5所示， 图4、5中的激光雷达坐标系及相机坐标系为在xoy面上的投影。
[0115]
因标定板10处于第二标定位置时，标定板与激光雷达坐标系的xr轴平行， 为了方便调整坐标系，将第一夹角表示为标定块11的位置和激光雷达坐标系的 坐标原点之间的连线与标定板10的位置所在平面之间的夹角。
[0116]
如图4所示，标定板10处于第二标定位置，但标定块11的位置和激光雷 达坐标系的坐标原点之间的连线与标定板10的位置所在平面之间的夹角δ1和 第二夹角δ2不相等，然后基于标定块11，沿xr轴方向调整激光雷达的安装位 姿，以使标定块11的位置和激光雷达坐标系的坐标原点之间的连线与标定板 10的位置所在平面之间的夹角δ1和第二夹角δ2相等，在图3中显示为δ1与 δ2相等。
[0117]
本实施例通过当标定板处于第一标定位置，基于标定块，调整激光雷达的 安装位姿，以使在激光雷达坐标系中，标定块的位置和激光雷达坐标系的坐标 原点之间的连线与激光雷达坐标系的第四目标轴之间的夹角等于预设标定角， 第四目标轴垂直于目标区域；当标定板处于第二标定位置，基于标定块，调整 激光雷达的安装位姿，以使第一夹角和第二夹角相等，得到第二目标轴与相机 坐标系的第三目标轴重合的激光雷达坐标系，第一夹角为标定块的位置和激光 雷达坐标系的坐标原点之间的连线与第一目标轴之间的夹角，第二夹角为标定 板的位置所在平面与相机坐标系的第五目标轴之间的夹角，为求得用于将第一 位置转换至激光雷达坐标系下的夹角提供基础。
[0118]
在另一实施例中，基于激光雷达坐标系的第二目标轴与相机坐标系的第三 目标轴重合，预存储夹角通过将单点激光测距仪及陀螺仪置于定点位置上，且 单点激光测距仪向光心发射激光束测量得到的。
[0119]
具体的，单点激光测距仪放置在定点位置上，并对准光心发射激光束，然 后陀螺仪贴近单点激光测距仪，测量定点位置和相机的光心之间的连线与激光 雷达坐标系中的第一目标轴之间的夹角，得到预存储夹角。
[0120]
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后， 各过程
的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施 过程构成任何限定。
[0121]
对应于上文实施例所述的方法，为了便于说明，仅示出了与本技术实施例 相关的部分。
[0122]
图6是本技术实施例提供的车头定位系统的结构示意图。作为示例而非限 定，如图6所示，所述系统包括：相机20、激光雷达21及电子设备22，激光 雷达坐标系的第二目标轴与相机坐标系的第三目标轴重合，第二目标轴方向及 第三目标轴方向均平行于目标区域，且第二目标轴方向及第三目标轴方向垂直 于车辆行驶方向。
[0123]
相机20，用于采集目标区域的图像数据；
[0124]
其中，相机安装于目标区域上方。
[0125]
激光雷达21，用于采集目标区域的点云数据；
[0126]
其中，激光雷达安装于目标区域的上方。
[0127]
电子设备22，用于获取图像数据及点云数据；
[0128]
用于根据图像数据，确定目标区域内至少一辆待定位车辆的车头的第一位 置；
[0129]
用于根据点云数据、预存储夹角及第一位置，确定至少一辆待定位车辆的 车头在激光雷达坐标系下的第二位置，预存储夹角为目标区域内的定点位置和 相机的光心之间的连线与激光雷达坐标系中的第一目标轴之间的夹角，第一目 标轴方向为车辆行驶方向，定点位置与相机20的拍摄范围的中心对应。
[0130]
在另一实施例中，所述系统还包括移动装置，激光雷达安装于移动装置上。
[0131]
示例的，移动装置可选二维滑台。
[0132]
电子设备，还用于通过控制移动装置的移动，以调整激光雷达的安装位姿。
[0133]
示例的，电子设备控制移动装置沿车辆行驶方向及垂直于目标区域的方向 移动，以调整激光雷达的安装位姿。
[0134]
图7为本技术一实施例提供的电子设备的结构示意图。如图7所示，该实 施例的电子设备3包括：至少一个处理器30(图7中仅示出一个)、存储器31 以及存储在所述存储器31中并可在所述至少一个处理器30上运行的计算机程 序32，所述处理器30执行所述计算机程序32时实现上述任意各个方法实施例 中的步骤。
[0135]
所述电子设备3可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等 计算设备。该电子设备3可包括，但不仅限于，处理器30、存储器31。本领域 技术人员可以理解，图7仅仅是电子设备3的举例，并不构成对电子设备3的 限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部 件，例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。
[0136]
所称处理器30可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，该处 理器30还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor， dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编 程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、 分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或 者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0137]
所述存储器31在一些实施例中可以是所述电子设备3的内部存储单元，例 如电子
设备3的硬盘或内存。所述存储器31在另一些实施例中也可以是所述电 子设备3的外部存储设备，例如所述电子设备3上配备的插接式硬盘，智能存 储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，所述存储器31还可以既包括所述电子设备3的内部存储 单元也包括外部存储设备。所述存储器31用于存储操作系统、应用程序、引导 装载程序(bootloader)、数据以及其他程序等，例如所述计算机程序的程序代码 等。所述存储器31还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
[0138]
需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与 本技术方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见 方法实施例部分，此处不再赘述。
[0139]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上 述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上 述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不 同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功 能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在， 也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬 件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模 块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。上 述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程， 在此不再赘述。
[0140]
本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介 质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可实现上述各个方法实 施例中的步骤。
[0141]
本技术实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在电子设备 上运行时，使得电子设备执行时可实现上述各个方法实施例中的步骤。
[0142]
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或 使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术 实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的 硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机 程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算 机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代 码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括： 能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、 计算机存储器、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram， random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如u 盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践， 计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。
[0143]
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详 述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
[0144]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示 例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来 实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用 和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现 所描述的功能，但是这种实现不应认
为超出本技术的范围。
[0145]
在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/网络设备和方法， 可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示 意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现 时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一 个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间 的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或 通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0146]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为 单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者 也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部 单元来实现本实施例方案的目的。
[0147]
以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照 前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其 依然可以对前述各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 请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。