【CN109557525A】一种激光雷达式车辆外廓尺寸测量仪的自动标定方法【专利】

算得到激光雷达传感器相对于地面的高度h；
h＝min(D)
(1)
其中，min表示求最小值；
步骤1 .2：将h对应的激光束序号记为ih，根据式(2)计算得到扫描中心角β：
步骤2：调整左、右激光雷达传感器扫描平面平行并调整前激光雷达传感器与地面车道
轴线平行，具体为：将标准件放于测量范围内并记标准件实际宽度为S；记左、右激光雷达传
步骤1 .1：激光雷达传感器每隔固定时间发射一次激光以获得激光雷达传感器到遮挡
物体之间的距离，由此在固定扫描周期内可获取距离集合D＝{di|i＝0 ,1 ,… ,n-1}，其中，di
表示固定扫描周期内第i束激光扫描时与遮挡物体之间的距离，第i束激光与第i+1束激光
之间的夹角为固定值 n表示在固定扫描周期内所发射的激光束的数量；则根据式(1)可计
Sbox＝w-Sleft-Sright
(3)
|S-Sbox|≤δ
(4)
式中，δ表示事前设定的误差阈值；
步骤3 ：调整前激光雷达传感器与轴线平行 ，具体为 ：将标准件放于测量范围内 ，记标准
件实际长度为L，前激光雷达传感器与左、右激光雷达传感器扫描平面的水平距离记为l；测
量出前激光雷达传感器与标准件前边缘水平距离记为Sfront ；根据式 (5) 计算出标准件的 测
权利要求书1页 说明书4页 附图3页
CN 109557525 A
CN 109557525 A
权 利 要 求 书
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1 .一种激光雷达式车辆外廓尺寸自动测量仪的自动标定方法，其特征在于，包括如下
步骤：
步骤1 ：通过从各激光雷达传感器获取的 每帧点云数据 ，自 动测量各激光雷达传感器相
对地面的高度h以及扫描中心角β，步骤如下：
发明内容 [0006] 为克服现有技术上的不足，本发明的目的在于提供一种激光雷达式车辆外廓尺寸 自动测量仪的自动标定方法。 [0007] 本发明的技术方案如下： [0008] 一种激光雷达式车辆外廓尺寸自动测量仪的自动标定方法，其特征在于，包括如 下步骤： [0009] 步骤1：通过从各激光雷达传感器获取的每帧点云数据，自动测量各激光雷达传感 器相对地面的高度h以及扫描中心角β，步骤如下： [0010] 步骤1 .1：激光雷达传感器每隔固定时间发射一次激光以获得激光雷达传感器到
感器之间的水平距离为w；测量出左激光雷达传感器与标准件左边缘水平距离为Sleft；测量
出右激光雷达传感器的 与标准件右边缘水平距离记为Sright ；根据式 (3) 计算出标准件的 测
量宽度Sbox ；调节左、右激光雷达传感器扫描平面 ，连续计算 测量出的 标准件宽度Sbox ，直到
满足式 (4) ，这表示左、右激光雷达传感器扫描平面已平行 ；
技术领域 [0001] 本发明属于车辆外廓自动检测领域，具体是一种激光雷达式车辆外廓尺寸测量仪 的自动标定方法。
背景技术 [0002] 目前大多数的基于激光雷达的车辆外廓尺寸自动测量系统在设备安装的过程中 的参数标定仍然需要安装人员手工测量并录入系统，这样必然导致手工测量标定参数时的 误差会叠加到最终测量外廓的结果上。为了降低标定过程中产生的误差并提高标定工作效 率，自动标定方法必不可少。 [0003] 当前涉及激光雷达式车辆外廓尺寸测量仪的自动标定方法中，与本方案较接近的 包括：发明专利(申请号：201611223060 .5，名称：一种车辆外廓尺寸自动测量装置的标定装 置及方法) 利 用定 制装置来评价车辆外廓尺寸自 动测量系统的 准 确性 ，该装置包括配置标 定板旋转装置的移动式小车、订制导轨、驱动装置、从动装置、可伸缩标尺和工业控制计算 机等。因而标定成本昂贵，定制装置使用率低，难以集成到系统中；文献(朱英龙 .车辆轮廓 尺寸测量系统研究[D] .长安大学 ,2016)中标定过程只进行了左、右激光雷达传感器扫描平 面平行标定与前激光雷达传感器与轴线平行标定，并未自动标定激光雷达离地高度与中心 角度；文献(陈显龙 ,陈晓龙 .基于激光雷达的车辆几何尺寸超限检测系统设计[J] .测绘通 报 ,2014(3):9-11)中标定过程只标定了激光雷达离地高度与中心角度，并未进行左、右激 光雷达传感器扫描平面平行标定与前激光雷达传感器与轴线平行标定；文献(张文会 ,关 强 ,邓红星 ,等 .车辆装载几何参数超限识别方法[J] .交通运输工程学报 ,2008 ,8(3):97100)标定过程也只标定了激光雷达离地高度与中心角度，并未进行左、右激光雷达传感器 扫描平面平行标定与前激光雷达传感器与轴线平行标定。这些方法主要存在如下问题： [0004] 1)当前类似方案未能解决如何能在保证标定精度的情况下尽可能降低成本以及 提高标定效率。 [0005] 2)当前类似方案未能同时自动标定激光雷达离地高度与中心角度，以及进行了 左、右激光雷达传感器扫描平面平行标定与前激光雷达传感器与轴线平行标定。
量长度Lbox；调整前激光雷达传感器扫描平面，连续计算测量出的标准件长度Lbox，直到满足
式 (6) ，这表示前激光雷达传感器已 与检测车道轴线平行 ；
Lbox＝l-Sfront
(5)
|L-Lbox|≤δ
(6)。
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说 明 书
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一种激光雷达式车辆外廓尺寸测量仪的自动标定方法
动标定方法 ( 57 )摘要
本发明提出一种激光雷达式车辆外廓尺寸 自动测量仪的自动标定方法。此方法不需要在基 于激光雷达的车辆外廓尺寸自动测量系统中包 含的设备外添加任何的其他设备，能够自动计算 出各个激光雷达距离地面的高度参数与扫描中 心，并能够提供实时测量数据与图像来辅助安装 人员把左、右两个激光雷达的扫描平面调整至平 行，及把前传感器的扫描平面与地面中轴线调至 平行 ，能够消除手工测量标定参数时产生的误 差，并能够辅助Leabharlann Baidu装人员更快进行设备安装及标 定。
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910101295 .4
(22)申请日 2019 .01 .31
(71)申请人 浙江工业大学 地址 310014 浙江省杭州市下城区朝晖六 区
(72)发明人 高飞 王孖豪 刘浩然 葛一粟 汪鹏飞 陈丽格 卢书芳 张元鸣
(74)专利代理机构 杭州浙科专利事务所(普通 合伙) 33213
代理人 吴秉中
(51)Int .Cl . G01S 7/497(2006 .01) G01S 17/08(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109557525 A (43)申请公布日 2019.04.02
( 54 )发明 名称 一种激光雷达式车辆外廓尺寸测量仪的自