本公開總體上涉及車輛校準(zhǔn)設(shè)施中的車輛傳感器對準(zhǔn)系統(tǒng)，并且更具體地，涉及一種用于車輛傳感器對準(zhǔn)算法的方法和裝置，該車輛傳感器對準(zhǔn)算法響應(yīng)于雙控制點(diǎn)校準(zhǔn)目標(biāo)使用迭代旋轉(zhuǎn)角度確定。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)代車輛越來越多地配備越來越多的電子系統(tǒng)，以提高車輛的安全性和性能。這些電子系統(tǒng)可以包括傳感器，用于使諸如自主和半自主車輛的車輛能夠感測其環(huán)境并且在很少或沒有用戶輸入的情況下導(dǎo)航。自主車輛使用諸如雷達(dá)、激光雷達(dá)、圖像傳感器等感測設(shè)備來感測其環(huán)境。自主車輛系統(tǒng)還使用來自全球定位系統(tǒng)(gps)技術(shù)、導(dǎo)航系統(tǒng)、車輛對車輛通信、車輛對基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)和/或線控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的信息來導(dǎo)航車輛。

2、雖然自主車輛和半自主車輛提供了許多優(yōu)于傳統(tǒng)車輛的潛在優(yōu)勢，但是在某些情況下，可能期望改進(jìn)車輛的操作。例如，自主車輛特征依賴于傳感器數(shù)據(jù)被準(zhǔn)確而精確地轉(zhuǎn)換為真實(shí)世界坐標(biāo)，以進(jìn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和傳感器融合。由于制造差異和公差，這些傳感器必須被校準(zhǔn)以確保車輛附近的對象位置的估計(jì)是準(zhǔn)確的。校準(zhǔn)因子可以被確定來補(bǔ)償角度變化以及旋轉(zhuǎn)變化。通常，制造對準(zhǔn)具有有限的空間和緊湊的周期時(shí)間要求，因此需要許多控制點(diǎn)的基于目標(biāo)的校準(zhǔn)使用比典型生產(chǎn)期間可用的更多的空間和更長的周期時(shí)間。因此，期望提供一種輕量算法，以用最少的控制點(diǎn)精確地校準(zhǔn)傳感器外部參數(shù)，從而減少所需的校準(zhǔn)時(shí)間和空間。此外，結(jié)合附圖和前述技術(shù)領(lǐng)域和背景技術(shù)，根據(jù)后續(xù)的詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的其他期望特征和特性將變得顯而易見。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開提供了用于車輛的視覺系統(tǒng)或成像系統(tǒng)的校準(zhǔn)系統(tǒng)和方法。執(zhí)行車輛控制算法的車輛控制系統(tǒng)可操作來接收來自車輛傳感器的數(shù)據(jù)，在迭代過程中給定兩個(gè)或更多個(gè)控制點(diǎn)的情況下將對準(zhǔn)作為數(shù)學(xué)優(yōu)化問題來求解，以在大批量車輛組裝設(shè)施等中以最小的空間和時(shí)間要求生成傳感器數(shù)據(jù)和傳感器對準(zhǔn)校正值。根據(jù)示例性實(shí)施例，車輛傳感器系統(tǒng)包括：相機(jī)，被配置為捕獲第一視場的第一圖像；數(shù)據(jù)接口，被配置為接收平移矢量、第一校準(zhǔn)點(diǎn)的第一位置和第二校準(zhǔn)點(diǎn)的第二位置，并且其中，第一校準(zhǔn)點(diǎn)和第二校準(zhǔn)點(diǎn)在第一視場內(nèi)；處理器，被配置為響應(yīng)于第一校準(zhǔn)點(diǎn)的第一位置和第二校準(zhǔn)點(diǎn)的第二位置來確定預(yù)期旋轉(zhuǎn)取向，確定第一校準(zhǔn)點(diǎn)在第一圖像內(nèi)的第一位置和第二校準(zhǔn)點(diǎn)在第一圖像內(nèi)的第二位置，響應(yīng)于第一校準(zhǔn)點(diǎn)在第一圖像內(nèi)的第一位置和第二校準(zhǔn)點(diǎn)在第一圖像內(nèi)的第二位置來確定計(jì)算的旋轉(zhuǎn)取向，以及響應(yīng)于計(jì)算的旋轉(zhuǎn)取向來生成校準(zhǔn)值；存儲(chǔ)器，被配置為存儲(chǔ)校準(zhǔn)值；以及車輛控制器，被配置為響應(yīng)于校準(zhǔn)值和由相機(jī)捕獲的后續(xù)圖像來控制主車輛。

2、根據(jù)示例性實(shí)施例的另一方面，其中，平移矢量、第一校準(zhǔn)點(diǎn)的第一位置和第二校準(zhǔn)點(diǎn)的第二位置是三維坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)，并且其中，處理器還可操作來將平移矢量、第一校準(zhǔn)點(diǎn)的第一位置和第二校準(zhǔn)點(diǎn)的第二位置轉(zhuǎn)換到二維坐標(biāo)系中。

3、根據(jù)示例性實(shí)施例的另一方面，其中，平移矢量經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)從校準(zhǔn)站傳輸?shù)綌?shù)據(jù)接口。

4、根據(jù)示例性實(shí)施例的另一方面，其中，平移矢量是響應(yīng)于車輛設(shè)計(jì)參數(shù)和校準(zhǔn)環(huán)境內(nèi)的車輛取向來確定的。

5、根據(jù)示例性實(shí)施例的另一方面，其中，第一校準(zhǔn)點(diǎn)和第二校準(zhǔn)點(diǎn)位于第一視場內(nèi)的校準(zhǔn)目標(biāo)上。

6、根據(jù)示例性實(shí)施例的另一方面，其中，兩點(diǎn)算法用于計(jì)算計(jì)算的旋轉(zhuǎn)取向。

7、根據(jù)示例性實(shí)施例的另一方面，其中，處理器還可操作來響應(yīng)于計(jì)算的旋轉(zhuǎn)取向的誤差大于閾值來確定后續(xù)計(jì)算的旋轉(zhuǎn)取向。

8、根據(jù)示例性實(shí)施例的另一方面，其中，第一校準(zhǔn)點(diǎn)的第一位置和第二校準(zhǔn)點(diǎn)的第二位置是在二維坐標(biāo)系內(nèi)確定的。

9、根據(jù)示例性實(shí)施例的另一方面，還包括用于測量車輛姿態(tài)的慣性測量單元，并且其中，車輛姿態(tài)和平移矢量用于計(jì)算預(yù)期旋轉(zhuǎn)取向。

10、根據(jù)示例性實(shí)施例的另一方面，一種方法包括：經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口獲取平移矢量、第一校準(zhǔn)點(diǎn)位置和第二校準(zhǔn)點(diǎn)位置；響應(yīng)于平移矢量、第一校準(zhǔn)點(diǎn)位置和第二校準(zhǔn)點(diǎn)位置來確定預(yù)期旋轉(zhuǎn)取向；通過相機(jī)捕獲第一校準(zhǔn)點(diǎn)和第二校準(zhǔn)點(diǎn)的圖像；響應(yīng)于圖像，通過圖像識(shí)別算法確定第一校準(zhǔn)點(diǎn)的第一位置和第二校準(zhǔn)點(diǎn)的第二位置；響應(yīng)于第一校準(zhǔn)點(diǎn)的第一位置和第二校準(zhǔn)點(diǎn)的第二位置來計(jì)算計(jì)算的旋轉(zhuǎn)取向；響應(yīng)于計(jì)算的旋轉(zhuǎn)取向來確定校準(zhǔn)值；將校準(zhǔn)值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中；以及響應(yīng)于校準(zhǔn)值和由相機(jī)捕獲的后續(xù)圖像來控制車輛。

11、根據(jù)示例性實(shí)施例的另一方面，還包括將平移矢量、第一校準(zhǔn)點(diǎn)位置和第二校準(zhǔn)點(diǎn)位置從三維坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到二維坐標(biāo)系。

12、根據(jù)示例性實(shí)施例的另一方面，包括響應(yīng)于車輛尺寸和相機(jī)位置來預(yù)先確定平移矢量。

13、根據(jù)示例性實(shí)施例的另一方面，包括響應(yīng)于圖像和激光雷達(dá)深度圖來確定平移矢量。

14、根據(jù)示例性實(shí)施例的另一方面，包括響應(yīng)于通過慣性測量單元檢測的車輛姿態(tài)值來確定平移矢量。

15、根據(jù)示例性實(shí)施例的另一方面，包括響應(yīng)于兩點(diǎn)算法來確定計(jì)算的旋轉(zhuǎn)取向。

16、根據(jù)示例性實(shí)施例的另一方面，包括響應(yīng)于后續(xù)計(jì)算的旋轉(zhuǎn)取向與計(jì)算的旋轉(zhuǎn)取向之間的后續(xù)角度差超過閾值，重新計(jì)算校準(zhǔn)值。

17、根據(jù)示例性實(shí)施例的另一方面，其中，第一校準(zhǔn)點(diǎn)和第二校準(zhǔn)點(diǎn)位于制造校準(zhǔn)測試站內(nèi)的校準(zhǔn)目標(biāo)上。

18、根據(jù)示例性實(shí)施例的另一方面，其中，計(jì)算的旋轉(zhuǎn)取向是響應(yīng)于小角度近似來確定的。

19、根據(jù)示例性實(shí)施例的另一方面，相機(jī)校準(zhǔn)系統(tǒng)包括：光學(xué)傳感器，用于捕獲視場的二維圖像；網(wǎng)絡(luò)接口，用于接收平移矢量、第一校準(zhǔn)點(diǎn)的第一位置和第二校準(zhǔn)點(diǎn)的第二位置，并且其中，第一校準(zhǔn)點(diǎn)和第二校準(zhǔn)點(diǎn)在視場內(nèi)；處理器，用于響應(yīng)于第一校準(zhǔn)點(diǎn)的第一位置和第二校準(zhǔn)點(diǎn)的第二位置來確定預(yù)期的旋轉(zhuǎn)取向，用于確定第一校準(zhǔn)點(diǎn)在二維圖像內(nèi)的第一位置和第二校準(zhǔn)點(diǎn)在二維圖像內(nèi)的第二位置，用于響應(yīng)于第一校準(zhǔn)點(diǎn)在二維圖像內(nèi)的第一位置和第二校準(zhǔn)點(diǎn)在二維圖像內(nèi)的第二位置來確定計(jì)算的旋轉(zhuǎn)取向；以及用于響應(yīng)計(jì)算的旋轉(zhuǎn)方向來生成校準(zhǔn)值；存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)校準(zhǔn)值；以及車輛控制器，用于響應(yīng)于校準(zhǔn)值和由光學(xué)傳感器捕獲的后續(xù)二維圖像來控制主車輛。

20、根據(jù)示例性實(shí)施例的另一方面，其中，平移矢量、第一校準(zhǔn)點(diǎn)的第一位置和第二校準(zhǔn)點(diǎn)的第二位置是三維坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)，并且其中，處理器還可操作來將平移矢量、第一校準(zhǔn)點(diǎn)的第一位置和第二校準(zhǔn)點(diǎn)的第二位置轉(zhuǎn)換到二維坐標(biāo)系中。

技術(shù)特征：

1.一種裝置，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述平移矢量、所述第一校準(zhǔn)點(diǎn)的所述第一位置和所述第二校準(zhǔn)點(diǎn)的所述第二位置是三維坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)，并且其中，所述處理器還能操作來將所述平移矢量、所述第一校準(zhǔn)點(diǎn)的所述第一位置和所述第二校準(zhǔn)點(diǎn)的所述第二位置轉(zhuǎn)換到二維坐標(biāo)系中。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述平移矢量經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)從校準(zhǔn)站傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)接口。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述平移矢量是響應(yīng)于車輛設(shè)計(jì)參數(shù)和校準(zhǔn)環(huán)境內(nèi)的車輛取向來確定的。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述第一校準(zhǔn)點(diǎn)和所述第二校準(zhǔn)點(diǎn)位于所述第一視場內(nèi)的校準(zhǔn)目標(biāo)上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，兩點(diǎn)算法用于計(jì)算所述計(jì)算的旋轉(zhuǎn)取向。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述處理器還能操作來響應(yīng)于所述計(jì)算的旋轉(zhuǎn)取向的誤差大于閾值來確定后續(xù)計(jì)算的旋轉(zhuǎn)取向。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述第一校準(zhǔn)點(diǎn)的所述第一位置和所述第二校準(zhǔn)點(diǎn)的所述第二位置是在二維坐標(biāo)系內(nèi)確定的。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括用于測量車輛姿態(tài)的慣性測量單元，并且其中，所述車輛姿態(tài)和所述平移矢量用于計(jì)算所述預(yù)期旋轉(zhuǎn)取向。

10.一種方法，包括：

技術(shù)總結(jié)
用于傳感器對準(zhǔn)的方法、裝置和系統(tǒng)包括獲取平移矢量、第一校準(zhǔn)點(diǎn)位置和第二校準(zhǔn)點(diǎn)位置，響應(yīng)于平移矢量、第一校準(zhǔn)點(diǎn)位置和第二校準(zhǔn)點(diǎn)位置來確定預(yù)期旋轉(zhuǎn)取向，捕獲第一校準(zhǔn)點(diǎn)和第二校準(zhǔn)點(diǎn)的圖像，響應(yīng)于該圖像來確定第一校準(zhǔn)點(diǎn)的第一位置和第二校準(zhǔn)點(diǎn)的第二位置，響應(yīng)于第一校準(zhǔn)點(diǎn)的第一位置和第二校準(zhǔn)點(diǎn)的第二位置來計(jì)算計(jì)算的旋轉(zhuǎn)取向，響應(yīng)于計(jì)算的旋轉(zhuǎn)取向來確定校準(zhǔn)值，存儲(chǔ)校準(zhǔn)值并且響應(yīng)于校準(zhǔn)值和后續(xù)圖像來控制車輛。

技術(shù)研發(fā)人員：王洪濤,張文德,余浩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10