一种雷达的安装位姿调整方法、装置、终端设备和系统与流程

1.本技术涉及雷达技术领域，尤其涉及一种雷达的安装位姿调整方法、装置、终端设备、系统和计算机可读存储介质。


背景技术：

2.在车路协同、智能网联感知系统应用中，通过预先安装于路侧的雷达采集监测场景对应的地图点云数据，并对地图点云数据进行识别，从而实现对交通参与者进行精准的位置检测。然而在雷达监测运行的过程中，雷达的安装位姿将发生变化。在雷达的位姿发生变化后，再利用该雷达采集的地图点云数据进行位置检测，将导致较大的检测误差。因此，目前的技术方案是通过人工定期调整雷达的安装位姿，以使得雷达的安装位姿与初始安装位姿一致。这种调整雷达的安装位姿的方式不仅操作过程复杂，而且需要消耗大量的人力资源。
3.因此，如何高效便捷地调整雷达的安装位姿，并能节约人力资源，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种雷达的安装位姿调整方法、装置、终端设备、系统和计算机可读存储介质，旨在高效便捷地调整雷达的安装位姿，并能节约人力资源。
5.第一方面，本技术提供了一种雷达的安装位姿调整方法。所述方法包括：
6.获取雷达的监测场景对应的预设地图点云数据；
7.在每次通过与所述雷达连接的调节部件调整所述雷达的安装位姿后，利用所述雷达采集待测地图点云数据；
8.从各所述待测地图点云数据中确定出与所述预设地图点云数据最匹配的初始地图点云数据，并获取与所述初始地图点云数据对应的初始安装位姿；
9.获取所述雷达在运行监测过程中采集的实时地图点云数据，并根据所述初始安装位姿、所述初始地图点云数据和所述实时地图点云数据确定所述雷达的目标安装位姿。
10.在其中一个实施例中，所述获取所述雷达在运行监测过程中采集的实时地图点云数据，并根据所述初始安装位姿、所述初始地图点云数据和所述实时地图点云数据确定所述雷达的目标安装位姿，包括：
11.获取所述雷达在运行监测过程中采集的实时地图点云数据；
12.根据所述初始地图点云数据和所述实时地图点云数据确定识别目标的实时位置偏差；
13.根据所述实时位置偏差确定所述雷达的目标安装位姿。
14.在其中一个实施例中，所述根据所述初始安装位姿和所述实时位置偏差确定所述雷达的目标安装位姿，包括：
15.在所述实时位置偏差大于预设偏差阈值时，根据所述初始安装位姿和所述实时位
置偏差确定所述雷达的目标安装位姿。
16.在其中一个实施例中，在所述获取所述雷达在运行监测过程中采集的实时地图点云数据，并根据所述初始安装位姿、所述初始地图点云数据和所述实时地图点云数据确定所述雷达的目标安装位姿之前，所述方法还包括：
17.获取所述雷达运行监测过程中的工作环境数据；
18.根据所述工作环境数据确定所述雷达相对于所述初始安装位姿对应的初始位置偏差；
19.根据所述初始位置偏差调整所述雷达的所述初始安装位姿。
20.在其中一个实施例中，所述从各所述待测地图点云数据中确定出与所述预设地图点云数据最匹配的初始地图点云数据，并获取与所述初始地图点云数据对应的初始安装位姿，包括：
21.确定各所述待测地图点云数据与所述预设地图点云数据对应的匹配度；
22.根据各所述匹配度，从各所述待测地图点云数据中确定出与所述预设地图点云数据最匹配的初始地图点云数据；
23.获取与所述初始地图点云数据对应的初始安装位姿。
24.在其中一个实施例中，所述确定各所述待测地图点云数据与所述预设地图点云数据对应的匹配度，包括：
25.确定与所述待测地图点云数据对应的待测平面方程；
26.确定与所述预设地图点云数据对应的预设平面方程；
27.根据所述预设平面方程和所述待测平面方程确定所述预设地图点云数据和所述待测地图点云数据的初始标定参数；
28.根据所述待测地图点云数据和所述初始标定参数确定预测地图点云数据；
29.根据所述预测地图点云数据和所述待测地图点云数据中的点云数据的匹配数确定所述待测地图点云数据和所述预设地图点云数据的匹配度。
30.第二方面，本技术还提供了一种雷达的安装位姿调整装置。所述装置包括：
31.获取模块，用于获取雷达的监测场景对应的预设地图点云数据；
32.采集模块，用于在每次通过与所述雷达连接的调节部件调整所述雷达的安装位姿后，利用所述雷达采集待测地图点云数据；
33.确定模块，用于从各所述待测地图点云数据中确定出与所述预设地图点云数据最匹配的初始地图点云数据，并获取与所述初始地图点云数据对应的初始安装位姿；
34.调整模块，用于获取所述雷达在运行监测过程中采集的实时地图点云数据，并根据所述初始安装位姿、所述初始地图点云数据和所述实时地图点云数据确定所述雷达的目标安装位姿。
35.第三方面，本技术还提供了一种终端设备。所述终端设备包括存储器、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所述方法的步骤。
36.第四方面，本技术还提供了一种雷达的安装位姿调整系统，其特征在于，包括安装杆、调节部件、雷达和终端设备；所述调节部件活动设置于所述安装杆的侧壁并与所述终端设备通信连接；所述终端设备与所述雷达通信连接；
37.所述雷达用于采集地图点云数据，并将采集到的地图点云数据发送给所述终端设备；所述地图点云数据包括待测地图点云数据和实时地图点云数据；
38.所述终端设备用于获取雷达的监测场景对应的预设地图点云数据；在每次通过与所述雷达连接的调节部件调整所述雷达的安装位姿后，利用所述雷达采集待测地图点云数据；从各所述待测地图点云数据中确定出与所述预设地图点云数据最匹配的初始地图点云数据，并获取与所述初始地图点云数据对应的初始安装位姿；获取所述雷达在运行监测过程中采集的实时地图点云数据，并根据所述初始安装位姿、所述初始地图点云数据和所述实时地图点云数据确定所述雷达的目标安装位姿；将所述目标安装位姿发送给所述调节部件；
39.所述调节部件用于接收所述目标安装位姿，并按照所述目标安装位姿对应的位姿调整操作，以调整所述雷达的目标安装位姿。
40.第五方面，本技术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实现如上述方法的步骤。
41.本技术提供的一种雷达的安装位姿调整方法，通过与雷达连接的调节部件调整雷达的安装位姿，并确定出初始安装位姿；避免手动调整雷达的安装位姿的过程，节约了人力资源。另外，初始安装位姿即能够使得雷达获取与预设地图点云数据最匹配的初始地图点云数据的安装位姿；在确定初始安装位姿后，获取雷达在运行监测过程中采集的实时地图点云数据，根据初始安装位姿、初始地图点云数据和实时地图点云数据确定雷达的目标安装位姿，能够高效便捷地确定雷达的目标安装位姿，因此能够提高调整雷达的安装位姿的效率和便捷度。
42.可以理解的是，本技术实施例提供的一种雷达的安装位姿调整装置、终端设备、系统和计算机可读存储介质具有如上述雷达的安装位姿调整方法相同的有益效果，在此不再赘述。
附图说明
43.为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，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。
44.图1为本技术实施例提供的一种雷达的安装位姿调整方法的流程图；
45.图2为本技术实施例提供的另一种雷达的安装位姿调整方法中s400：获取雷达在运行监测过程中采集的实时地图点云数据，并根据初始安装位姿、初始地图点云数据和实时地图点云数据确定雷达的目标安装位姿的流程图；
46.图3为本技术实施例提供的一种雷达的安装位姿调整装置的结构示意图；
47.图4为本技术实施例提供的一种终端设备的结构示意图；
48.图5为本技术实施例提供的一种雷达的安装位姿调整系统的结构示意图。
具体实施方式
49.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、设备、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。
50.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。
51.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。
52.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]”。
[0053]
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。
[0054]
在本技术说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本技术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。“多个”表示“两个或两个以上”。
[0055]
本技术实施例提供的一种雷达的安装位姿调整方法，可以由终端设备的处理器在运行相应的计算机程序时执行。
[0056]
图1为本技术实施例提供的一种雷达的安装位姿调整方法的流程图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，本实施例提供的方法包括如下步骤：
[0057]
s100：获取雷达的监测场景对应的预设地图点云数据。
[0058]
其中，监测场景指的是需要利用所安装的雷达进行监测的场景，即通过安装雷达对监测场景进行监测。
[0059]
其中，预设地图点云数据指的是预先设置或获取的与监测场景对应的地图点云数据，可以将预设地图点云数据作为与监测场景对应的标准地图点云数据。预设地图点云数据中包括与监测场景对应的环境的点云数据；例如当监测场景为道路交通场景时，预设地图点云数据中包括表征道路地面、路侧设施以及路侧树木等对应的点云数据。雷达包括激光雷达或毫米波雷达等，本实施例对此不做限定。
[0060]
s200：在每次通过与雷达连接的调节部件调整雷达的安装位姿后，利用雷达采集待测地图点云数据。
[0061]
其中，雷达的安装位姿指的是雷达的安装高度和安装角度；调节部件指的是能够调节雷达的安装位姿的部件，包括高度调节装置和角度调节装置。在本实施例中，将雷达与调节部件连接，通过调节部件调整雷达的安装位姿。
[0062]
需要说明的是，在利用调节部件调整雷达的安装位姿时，可以根据调节部件的高
度范围、角度范围、高度调整粒度以及角度调整粒度确定不同的安装位姿。在实际操作中，假设高度调整粒度为1cm，角度调整粒度为1
°
；调节部件在确定最低安装高度后，控制安装角度从0
°
起依据角度调整粒度依次增大安装角度直至达到最大角度，根据安装高度和不同的安装角度分别确定对应的安装位姿；然后控制雷达的安装高度升高1cm，控制安装角度从0
°
起依据角度调整粒度依次增大安装角度直至达到最大角度，根据安装高度和不同的安装角度分别确定对应的安装位姿；以此类推，直至安装高度达到最大高度，确定出全部可调整的安装角度和安装角度对应的安装位姿。
[0063]
其中，待测地图点云数据指的是基于雷达的某一安装位姿对应采集到的监测场景的地图点云数据。在每次通过调节部件调整雷达的安装位姿后，利用雷达采集监测场景对应的待测地图点云数据。
[0064]
s300：从各待测地图点云数据中确定出与预设地图点云数据最匹配的初始地图点云数据，并获取与初始地图点云数据对应的初始安装位姿。
[0065]
具体的，在每次获取到待测地图点云数据后，将该待测地图点云数据与预设地图点云数据进行匹配；在将各待测地图点云数据分别与预设地图点云数据匹配后，比较各待测地图点云数据分别与预设地图点云数据的匹配度；依据各匹配度，从各待测地图点云数据中确定出与预设地图点云数据最匹配的待测地图点云数据，将该确定出的待测地图点云数据确定为初始地图点云数据。
[0066]
在确定出初始地图点云数据后，将与初始地图点云数据对应的安装位姿确定为初始安装位姿；初始安装位姿也就是能够使雷达获取到与预设地图点云数据匹配的待测地图点云数据的安装位姿。
[0067]
s400：获取雷达在运行监测过程中采集的实时地图点云数据，并根据初始安装位姿、初始地图点云数据和实时地图点云数据确定雷达的目标安装位姿。
[0068]
在确定雷达的初始安装位姿后，雷达按照初始安装位姿运行监测。在运行监测一段时间后，雷达可能由于安装构件老化松动或者工作环境等各种影响因素使得其安装位姿相较于初始安装位姿发生偏移。
[0069]
在本步骤中，通过获取雷达在运行监测过程中采集的实时地图点云数据，根据实时地图点云数据和初始地图点云数据确定雷达的安装位姿是否发生偏移，并在确定安装位姿发生偏移时根据初始安装位姿对雷达的安装位姿进行调整，确定出雷达的目标安装位姿。
[0070]
本技术提供的一种雷达的安装位姿调整方法，通过与雷达连接的调节部件调整雷达的安装位姿，并确定出初始安装位姿；避免手动调整雷达的安装位姿的过程，节约了人力资源。另外，初始安装位姿即能够使得雷达获取与预设地图点云数据最匹配的初始地图点云数据的安装位姿；在确定初始安装位姿后，获取雷达在运行监测过程中采集的实时地图点云数据，根据初始安装位姿、初始地图点云数据和实时地图点云数据确定雷达的目标安装位姿，能够高效便捷地确定雷达的目标安装位姿，因此能够提高调整雷达的安装位姿的效率和便捷度。
[0071]
在实际操作中，可以在当前安装位姿的基础上通过调节部件逐步调节雷达的安装高度和安装角度，在每次调节后采集对应的实时地图点云数据，并根据与初始地图点云数据最匹配的实时地图点云数据确定对应的目标安装位姿；具体调节过程可参照上述实施例
中确定初始安装位姿的过程，此处不做赘述。
[0072]
图2为本技术实施例提供的另一种雷达的安装位姿调整方法中s400：获取雷达在运行监测过程中采集的实时地图点云数据，并根据初始安装位姿、初始地图点云数据和实时地图点云数据确定雷达的目标安装位姿的流程图。在上述实施例的基础上，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化，具体的，本实施例中，s400：获取雷达在运行监测过程中采集的实时地图点云数据，并根据初始安装位姿、初始地图点云数据和实时地图点云数据确定雷达的目标安装位姿，包括：
[0073]
s410：获取雷达在运行监测过程中采集的实时地图点云数据。
[0074]
其中，实时地图点云数据指的是雷达在运行监测过程中采集的监测场景的地图点云数据。实时地图点云数据中同样包括与监测场景对应的环境的点云数据，如当监测场景为道路交通场景时，实时地图点云数据中包括表征道路地面、路侧设施以及路侧树木等对应的点云数据。
[0075]
s420：根据初始地图点云数据和实时地图点云数据确定识别目标的实时位置偏差。
[0076]
其中，识别目标指的是监测场景中能够确定空间位置坐标的对象，也就是从初始地图点云数据和实时地图点云数据中识别出的对象。
[0077]
具体的，从初始地图点云数据和实时地图点云数据中分别确定出识别目标，并分别确定识别出的识别目标对应的空间位置坐标。当识别目标为静止物体时，同一识别目标在初始地图点云数据和实时地图点云数据中的空间位置坐标不同，即表示是雷达的安装位姿发生了变化，需要确定实时位置偏差，即需要确定雷达从初始安装时起至采集到实时地图点云数据时止期间发生的位置偏移值。
[0078]
在实际操作中，在分别确定初始地图点云数据和实时地图点云数据中识别目标的空间位置坐标后，在确定出的两个空间位置坐标不一致时，计算两个空间位置坐标的差值，根据差值确定识别目标在初始地图点云数据和实时地图点云数据中对应的实时位置偏差。其中，实时位置偏差包括x轴方向、y方向和z轴方向分别对应的差值。
[0079]
s430：根据实时位置偏差确定雷达的目标安装位姿。
[0080]
其中，目标安装位姿为调整后的雷达的安装位姿。在确定出实时位置偏差后，根据预设的位置偏差与位姿调整参数的对应关系，确定与实时位置偏差对应的位姿调整参数；基于雷达的当前安装位姿和位姿调整参数确定雷达的目标安装位姿；也就是说，根据确定出的位姿调整参数对雷达的当前安装位姿进行调整，将雷达的当前安装位姿调整为目标安装位姿。
[0081]
可见，按照本实施例的方法，能够高效便捷地确定雷达的目标安装位姿。
[0082]
在其中一个实施例中，根据实时位置偏差确定雷达的目标安装位姿，包括：
[0083]
在实时位置偏差大于预设偏差阈值时，根据实时位置偏差确定雷达的目标安装位姿。
[0084]
其中，预设偏差阈值为预先设置的用于确定是否需要调整雷达的安装位姿的临界值。具体的，在确定雷达的实时位置偏差后，比较实时位置偏差与预设偏差阈值的大小关系；若实时位置偏差大于预设偏差阈值，则表示雷达在运行监测过程中的位姿变化过大，将使得采集的实时地图点云数据与初始地图点云数据(预设地图点云数据)偏差过大，因此要
对雷达的当前安装位姿进行调整，即根据实时位置偏差确定雷达的目标安装位姿；否则，即实时位置偏差小于或等于预设偏差阈值，即雷达在运行监测过程中的位姿变化导致的实时位置偏差还处于允许范围内，暂不需要调整雷达的当前安装位姿。
[0085]
在一个具体的实施例中，在根据各待测地图点云数据确定出初始地图点云数据以及对应的初始安装位姿后，确定出初始地图点云数据中的道路设施、路侧树木等识别目标对应的空间位置坐标(x1，y1，z1)；在雷达工作一段时间后，再次获取雷达采集的实时地图点云数据，确定出实时地图点云数据中的道路设施、路侧树木等识别目标对应的空间位置坐标(x2，y2，z2)；计算初始地图点云数据中识别目标的空间位置坐标(x1，y1，z1)与实时地图点云数据中识别目标的空间位置坐标(x2，y2，z2)在x轴方向、y方向和z轴方向分别对应的差值：第一差值(x2-x1)、第二差值(y2-y1)和第三差值(z2-z1)；
[0086]
若第一差值(x2-x1)、第二差值(y2-y1)和第三差值(z2-z1)之和大于对应的第一差值阈值，则表示实时位置偏差大于预设偏差阈值，根据实时位置偏差确定雷达的目标安装位姿；
[0087]
或者，若第一差值(x2-x1)、第二差值(y2-y1)和第三差值(z2-z1)对应的平均值大于第二差值阈值，则表示实时位置偏差大于预设偏差阈值，根据实时位置偏差确定雷达的目标安装位姿；
[0088]
或者，若第一差值(x2-x1)、第二差值(y2-y1)和第三差值(z2-z1)中存在大于第三差值阈值的差值，则表示实时位置偏差大于预设偏差阈值，根据实时位置偏差确定雷达的目标安装位姿。
[0089]
可见，本实施例是在实时位置偏差大于预设偏差阈值的情况下才对雷达的当前安装位姿进行调整，避免对雷达的安装位姿调整过于频繁。
[0090]
在上述实施例的基础上，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化，具体的，本实施例中，在获取雷达在运行监测过程中采集的实时地图点云数据，并根据初始安装位姿、初始地图点云数据和实时地图点云数据确定雷达的目标安装位姿之前，方法还包括：
[0091]
步骤1：获取雷达运行监测过程中的工作环境数据。
[0092]
其中，工作环境数据指的是与雷达所在的安装位置对应的环境数据，工作环境数据包括天气信息、风向信息、风力信息、安装位置对应的周围环境信息和安装位置附近的事件信息等，本实施例对工作环境数据的具体内容不做限定。
[0093]
在实际操作中，可以通过预先设置于雷达所在的安装位置中的检测传感器获取工作环境信息如天气信息、风向信息和风力信息等；可以通过读取预先存储的数据信息获取安装位置对应的周围环境信息；可以通过互联网获取安装位置附近的事件信息；本实施例对获取工作环境数据的具体方式也不做限定。
[0094]
步骤2：根据工作环境数据确定雷达相对于初始安装位姿对应的初始位置偏差。
[0095]
其中，初始位置偏差指的是由于工作环境导致雷达相对于初始安装位姿的偏差。可以理解的是，在雷达监测运行过程中，工作环境将对雷达的安装位姿产生影响；如风、雨、雪以及冰雹等作用于雷达上时，将导致雷达的安装位姿发生变化，或者雷达被车辆撞击到安装杆上时，导致雷达的安装位姿发生变化。在本步骤中，根据工作环境数据对应的数据类型以及影响强度确定初始位置偏差。
[0096]
步骤3：根据初始位置偏差调整雷达的初始安装位姿。
[0097]
具体的，在确定初始位置偏差后，对当前的雷达的安装位姿进行调整，将调整后的安装位姿确定为更新后的初始安装位姿。
[0098]
可见，本实施例是在根据实时地图点云数据对雷达的安装位姿进行调整之前，先根据雷达运行监测过程中的工作环境数据对雷达的安装位姿进行调整，能够进一步调整雷达的安装位姿的便捷度和准确度。
[0099]
在上述实施例的基础上，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化，具体的，本实施例中，从各待测地图点云数据中确定出与预设地图点云数据最匹配的初始地图点云数据，并获取与初始地图点云数据对应的初始安装位姿，包括：
[0100]
确定各待测地图点云数据与预设地图点云数据对应的匹配度；
[0101]
根据各匹配度，从各待测地图点云数据中确定出与预设地图点云数据最匹配的初始地图点云数据；
[0102]
获取与初始地图点云数据对应的初始安装位姿。
[0103]
其中，匹配度指的是待测地图点云数据与预设地图点云数据的相似程度。具体的，可以根据待测地图点云数据和预设地图点云数据分别对应的点云数据集合确定待测地图点云数据和预设地图点云数据的匹配度。
[0104]
需要说明的是，待测地图点云数据和预设地图点云数据的匹配度越高，表示雷达采集的待测地图点云数据越接近预设地图点云数据。比较各匹配度的大小关系，将最大匹配度对应的待测地图点云数据确定为与预设地图点云数据最匹配的初始地图点云数据；或者将匹配度超过预设匹配度阈值的待测地图点云数据确定为与预设地图点云数据最匹配的初始地图点云数据。
[0105]
在实际操作中，可以直接比较待测地图点云数据中与预设地图点云数据匹配的点云数据的数量，将各预设地图点云数据中匹配的点云数据的数量最多的预设地图点云数据确定为初始地图点云数据。
[0106]
另外，还可以在预设地图点云数据中设置各点云数据是否为道路地面点的属性标记；在将待测地图点云数据与预设地图点云数据匹配时，根据待测地图点云数据与预设地图点云数据中的点云数据的匹配情况，确定预设地图点云数据中表征道路地面的点云数据的数量；将各预设地图点云数据中表征道路地面的点云数据的数量最多的预设地图点云数据确定为初始地图点云数据。
[0107]
由于是在每次调整雷达的安装位姿后确定对应的待测地图点云数据，因此将与初始地图点云数据对应的安装位姿确定为初始安装位姿；初始安装位姿也就是雷达开始运行监测时的位姿。可以理解的是，雷达在按照该初始安装位姿采集的待测地图点云数据是与预设地图点云数据最匹配的地图点云数据。
[0108]
可见，按照本实施例的方法，能够高效便捷地确定雷达的初始安装位姿。
[0109]
在实际应用中，一般将雷达安装于制高点，检测地面的监测场景；如高位安装路侧激光雷达，以检测地面上的交通参与者。
[0110]
在本实施例中，将雷达扫描的监测场景对应表示为平面，根据待测地图点云数据对应的平面和预设地图点云数据对应的平面的匹配情况确定待测地图点云数据与预设地图点云数据对应的匹配度；具体的，确定各待测地图点云数据与预设地图点云数据对应的匹配度，包括：
[0111]
步骤1：确定与待测地图点云数据对应的待测平面方程。
[0112]
具体的，确定待测地图点云数据对应的点云数据集合p＝{p1,p2,p3,...,pn}，根据点云数据集合p中各点云数据对应的三维坐标，通过平面拟合算法确定与待测地图点云数据对应的待测平面方程a1x+b1y+c1z+d1＝0。
[0113]
步骤2：确定与预设地图点云数据对应的预设平面方程。
[0114]
对应的，确定预设地图点云数据对应的点云数据集合q＝{q1,q2,q3,...,qn}，根据点云数据集合q中各点云数据对应的三维坐标，通过平面拟合算法确定与预设地图点云数据对应的预设平面方程a2x+b2y+c2z+d2＝0。
[0115]
步骤3：根据预设平面方程和待测平面方程确定预设地图点云数据和待测地图点云数据的初始标定参数；
[0116]
需要说明的是，待测地图点云数据和预设地图点云数据对应的标定参数为旋转矩阵r和平移矩阵t；也就是说，在没有误差的情况下，将待测地图点云数据转换为预设地图点云数据对应的转换公式为：qi＝rpi+t；其中，pi为待测地图点云数据对应的点云数据集合p＝{p1,p2,p3,...,pn}中的点云数据，qi为预设地图点云数据对应的点云数据集合q＝{q1,q2,q3,...,qn}中的点云数据；即待测地图点云数据对应的第一坐标系和预设地图点云数据对应的第二坐标系的转换公式为：qi＝rpi+t。
[0117]
具体的，确定待测平面方程a1x+b1y+c1z+d1＝0对应的法向量为h1＝(a1,b1,c1)；预设平面方程a2x+b2y+c2z+d2＝0对应的法向量为h2＝(a2,b2,c2)；确定第一坐标系和第二坐标系对应的旋转矩阵为r＝h2h
1-1
。
[0118]
具体的，待测平面方程对应的质心为预设平面方程对应的质心为根据待测平面方程对应的质心和预设平面方程对应的质心确定平移矩阵为：t＝μ
q-rμ
p
。
[0119]
根据旋转矩阵和平移矩阵确定预设地图点云数据和待测地图点云数据的初始标定参数。
[0120]
步骤4：根据预设地图点云数据和初始标定参数确定预测地图点云数据。
[0121]
其中，预测地图点云数据指的是根据预设地图点云数据和初始标定参数计算出的地图点云数据，即按照初始标定参数将预设地图点云数据进行坐标系转换，得到计算出的与预设地图点云数据对应的预测地图点云数据。
[0122]
步骤5：根据预测地图点云数据和待测地图点云数据中的点云数据的匹配数确定待测地图点云数据和预设地图点云数据的匹配度。
[0123]
可以理解的是，在确定出预测地图点云数据后，统计待测地图点云数据与预测地图点云数据中相匹配的点云数，即得到匹配数；根据匹配数确定待测地图点云数据和预设地图点云数据的匹配度。具体的，待测地图点云数据和预设地图点云数据的匹配度与预测地图点云数据和待测地图点云数据中的点云数据的匹配数呈正相关关系。
[0124]
需要说明的是，在统计出各待测地图点云数据分别对应的匹配数后，比较各匹配数的大小关系，将最大匹配数对应的待测地图点云数据确定为与预设地图点云数据最匹配
的待测地图点云数据，将该待测地图点云数据确定为初始地图点云数据。
[0125]
可见，按照本实施例的方法，能够高效精准地确定出待测地图点云数据与预设地图点云数据对应的匹配度。
[0126]
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。
[0127]
图3所示为本技术实施例提供的一种雷达的安装位姿调整装置的结构示意图。如图3所示，该实施例的雷达的安装位姿调整装置包括获取模块310、采集模块320、确定模块330和调整模块340；其中，
[0128]
获取模块310，用于获取雷达的监测场景对应的预设地图点云数据；
[0129]
采集模块320，用于在每次通过与雷达连接的调节部件调整雷达的安装位姿后，利用雷达采集待测地图点云数据；
[0130]
确定模块330，用于从各待测地图点云数据中确定出与预设地图点云数据最匹配的初始地图点云数据，并获取与初始地图点云数据对应的初始安装位姿；
[0131]
调整模块340，用于获取雷达在运行监测过程中采集的实时地图点云数据，并根据初始安装位姿、初始地图点云数据和实时地图点云数据确定雷达的目标安装位姿。
[0132]
本技术实施例提供的一种雷达的安装位姿调整装置，具有与上述一种雷达的安装位姿调整方法相同的有益效果。
[0133]
在其中一个实施例中，调整模块340包括：
[0134]
点云数据获取子模块，用于获取雷达在运行监测过程中采集的实时地图点云数据；
[0135]
第一确定子模块，用于根据初始地图点云数据和实时地图点云数据确定识别目标的实时位置偏差；
[0136]
第二确定子模块，用于根据实时位置偏差确定雷达的目标安装位姿。
[0137]
在其中一个实施例中，第二确定子模块包括：
[0138]
位姿确定单元，用于在实时位置偏差大于预设偏差阈值时，根据初始安装位姿和实时位置偏差确定雷达的目标安装位姿。
[0139]
在其中一个实施例中，一种雷达的安装位姿调整装置还包括：
[0140]
环境数据获取模块，用于获取雷达运行监测过程中的工作环境数据；
[0141]
初始信息确定模块，用于根据工作环境数据确定雷达相对于初始安装位姿对应的初始位置偏差；
[0142]
初始调整模块，用于根据初始位置偏差调整雷达的初始安装位姿。
[0143]
在其中一个实施例中，确定模块包括：
[0144]
匹配度确定子模块，用于确定各待测地图点云数据与预设地图点云数据对应的匹配度；
[0145]
筛选子模块，用于根据各匹配度，从各待测地图点云数据中确定出与预设地图点云数据最匹配的初始地图点云数据；
[0146]
安装位姿获取子模块，用于获取与初始地图点云数据对应的初始安装位姿。
[0147]
在其中一个实施例中，匹配度确定子模块包括：
[0148]
第一确定单元，用于确定与待测地图点云数据对应的待测平面方程；
[0149]
第二确定单元，用于确定与预设地图点云数据对应的预设平面方程；
[0150]
第三确定单元，用于根据预设平面方程和待测平面方程确定预设地图点云数据和待测地图点云数据的初始标定参数；
[0151]
第四确定单元，用于根据预设地图点云数据和初始标定参数确定预测地图点云数据；
[0152]
第五确定单元，用于根据预测地图点云数据和待测地图点云数据中的点云数据的匹配数确定待测地图点云数据和预设地图点云数据的匹配度。
[0153]
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。
[0154]
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。
[0155]
图4为本技术实施例提供的一种终端设备的结构示意图。如图4所示，该实施例的终端设备400包括存储器401、处理器402以及存储在存储器401中并可在处理器402上运行的计算机程序403；处理器402执行计算机程序403时实现上述各个雷达的安装位姿调整方法实施例中的步骤，例如图1所示的s100至s400；或者处理器402执行计算机程序403时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图3所示获取模块310、采集模块320、确定模块330和调整模块340的功能。
[0156]
示例性的，计算机程序403可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器401中，并由处理器402执行，以实现本技术实施例的方法。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序403在终端设备400中的执行过程。例如，计算机程序403可以被分割成获取模块、采集模块、确定模块和调整模块，各模块具体功能如下：
[0157]
获取模块，用于获取雷达的监测场景对应的预设地图点云数据；
[0158]
采集模块，用于在每次通过与雷达连接的调节部件调整雷达的安装位姿后，利用雷达采集待测地图点云数据；
[0159]
确定模块，用于从各待测地图点云数据中确定出与预设地图点云数据最匹配的初始地图点云数据，并获取与初始地图点云数据对应的初始安装位姿；
[0160]
调整模块，用于获取雷达在运行监测过程中采集的实时地图点云数据，并根据初始安装位姿、初始地图点云数据和实时地图点云数据确定雷达的目标安装位姿。
[0161]
在应用中，终端设备400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。终端设备400可包括但不仅限于存储器401和处理器402。本领域技术人员可以理
解，图4仅仅是终端设备的示例，并不构成对终端设备的限定，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，例如终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等；其中，输入输出设备可以包括摄像头、音频采集/播放器件、显示屏等；网络接入设备可以包括通信模块，用于与外部设备进行无线通信。
[0162]
在应用中，处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，也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。
[0163]
在应用中，存储器可以是终端设备的内部存储单元，例如终端设备的硬盘或内存；也可以是终端设备的外部存储设备，例如，终端设备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(flash card)等；还可以既包括终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(boot loader)、数据以及其他程序等，例如计算机程序的程序代码等。存储器还可以用于暂时存储已经输出或者将要输出的数据。
[0164]
如图5所示为本技术实施例提供的一种雷达的安装位姿调整系统的结构示意图。本技术实施例提供的一种雷达的安装位姿调整系统500包括安装杆510、调节部件520、雷达530和终端设备540；调节部件520活动设置于安装杆510的侧壁并与终端设备540通信连接；终端设备540与雷达530通信连接；
[0165]
雷达530用于采集地图点云数据，并将采集到的地图点云数据发送给终端设备540；地图点云数据包括待测地图点云数据和实时地图点云数据；
[0166]
终端设备540用于获取雷达530的监测场景对应的预设地图点云数据；在每次通过与雷达530连接的调节部件520调整雷达的安装位姿后，利用雷达530采集待测地图点云数据；从各待测地图点云数据中确定出与预设地图点云数据最匹配的初始地图点云数据，并获取与初始地图点云数据对应的初始安装位姿；获取雷达在运行监测过程中采集的实时地图点云数据，并根据初始安装位姿、初始地图点云数据和实时地图点云数据确定雷达的目标安装位姿；将目标安装位姿发送给调节部件520；
[0167]
调节部件520用于接收目标安装位姿，并按照目标安装位姿对应的位姿调整操作，以调整雷达530的目标安装位姿。
[0168]
本技术实施例提供的雷达的安装位姿调整系统，具有与上述一种雷达的安装位姿调整方法相同的有益效果。
[0169]
本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，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。
[0170]
本技术实施例提供的一种计算机可读存储介质，具有与上述一种雷达的安装位姿调整方法相同的有益效果。
[0171]
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，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终端设备的任何实体或设备、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。
[0172]
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。
[0173]
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设备及算法步骤，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。
[0174]
在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，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，设备间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0175]
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技术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。

技术特征：
1.一种雷达的安装位姿调整方法，其特征在于，所述方法包括：获取雷达的监测场景对应的预设地图点云数据；在每次通过与所述雷达连接的调节部件调整所述雷达的安装位姿后，利用所述雷达采集待测地图点云数据；从各所述待测地图点云数据中确定出与所述预设地图点云数据最匹配的初始地图点云数据，并获取与所述初始地图点云数据对应的初始安装位姿；获取所述雷达在运行监测过程中采集的实时地图点云数据，并根据所述初始安装位姿、所述初始地图点云数据和所述实时地图点云数据确定所述雷达的目标安装位姿。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述雷达在运行监测过程中采集的实时地图点云数据，并根据所述初始安装位姿、所述初始地图点云数据和所述实时地图点云数据确定所述雷达的目标安装位姿，包括：获取所述雷达在运行监测过程中采集的实时地图点云数据；根据所述初始地图点云数据和所述实时地图点云数据确定识别目标的实时位置偏差；根据所述实时位置偏差确定所述雷达的目标安装位姿。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述初始安装位姿和所述实时位置偏差确定所述雷达的目标安装位姿，包括：在所述实时位置偏差大于预设偏差阈值时，根据所述初始安装位姿和所述实时位置偏差确定所述雷达的目标安装位姿。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取所述雷达在运行监测过程中采集的实时地图点云数据，并根据所述初始安装位姿、所述初始地图点云数据和所述实时地图点云数据确定所述雷达的目标安装位姿之前，所述方法还包括：获取所述雷达运行监测过程中的工作环境数据；根据所述工作环境数据确定所述雷达相对于所述初始安装位姿对应的初始位置偏差；根据所述初始位置偏差调整所述雷达的所述初始安装位姿。5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述从各所述待测地图点云数据中确定出与所述预设地图点云数据最匹配的初始地图点云数据，并获取与所述初始地图点云数据对应的初始安装位姿，包括：确定各所述待测地图点云数据与所述预设地图点云数据对应的匹配度；根据各所述匹配度，从各所述待测地图点云数据中确定出与所述预设地图点云数据最匹配的初始地图点云数据；获取与所述初始地图点云数据对应的初始安装位姿。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定各所述待测地图点云数据与所述预设地图点云数据对应的匹配度，包括：确定与所述待测地图点云数据对应的待测平面方程；确定与所述预设地图点云数据对应的预设平面方程；根据所述预设平面方程和所述待测平面方程确定所述预设地图点云数据和所述待测地图点云数据的初始标定参数；根据所述预设地图点云数据和所述初始标定参数确定预测地图点云数据；根据所述预测地图点云数据和所述待测地图点云数据中的点云数据的匹配数确定所
述待测地图点云数据和所述预设地图点云数据的匹配度。7.一种雷达的安装位姿调整装置，其特征在于，所述装置包括：获取模块，用于获取雷达的监测场景对应的预设地图点云数据；采集模块，用于在每次通过与所述雷达连接的调节部件调整所述雷达的安装位姿后，利用所述雷达采集待测地图点云数据；确定模块，用于从各所述待测地图点云数据中确定出与所述预设地图点云数据最匹配的初始地图点云数据，并获取与所述初始地图点云数据对应的初始安装位姿；调整模块，用于获取所述雷达在运行监测过程中采集的实时地图点云数据，并根据所述初始安装位姿、所述初始地图点云数据和所述实时地图点云数据确定所述雷达的目标安装位姿。8.一种终端设备，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，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。9.一种雷达的安装位姿调整系统，其特征在于，包括安装杆、调节部件、雷达和终端设备；所述调节部件活动设置于所述安装杆的侧壁并与所述终端设备通信连接；所述终端设备与所述雷达通信连接；所述雷达用于采集地图点云数据，并将采集到的地图点云数据发送给所述终端设备；所述地图点云数据包括待测地图点云数据和实时地图点云数据；所述终端设备用于获取雷达的监测场景对应的预设地图点云数据；在每次通过与所述雷达连接的调节部件调整所述雷达的安装位姿后，利用所述雷达采集待测地图点云数据；从各所述待测地图点云数据中确定出与所述预设地图点云数据最匹配的初始地图点云数据，并获取与所述初始地图点云数据对应的初始安装位姿；获取所述雷达在运行监测过程中采集的实时地图点云数据，并根据所述初始安装位姿、所述初始地图点云数据和所述实时地图点云数据确定所述雷达的目标安装位姿；将所述目标安装位姿发送给所述调节部件；所述调节部件用于接收所述目标安装位姿，并按照所述目标安装位姿对应的位姿调整操作，以调整所述雷达的目标安装位姿。10.一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，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。

技术总结
本申请提供一种雷达的安装位姿调整方法、装置、终端设备和系统，其方法包括获取雷达的监测场景对应的预设地图点云数据；在每次通过与雷达连接的调节部件调整雷达的安装位姿后，利用雷达采集待测地图点云数据；从各待测地图点云数据中确定出与预设地图点云数据最匹配的初始地图点云数据，并获取与初始地图点云数据对应的初始安装位姿；获取雷达在运行监测过程中采集的实时地图点云数据，并根据初始安装位姿、初始地图点云数据和实时地图点云数据确定雷达的目标安装位姿。本方法能够高效便捷地调整雷达的安装位姿，并能节约人力资源。并能节约人力资源。并能节约人力资源。


技术研发人员：郭天鸿 刘海峰 张禹森 祁天星
受保护的技术使用者：国网河北省电力有限公司雄安新区供电公司
技术研发日：2022.12.30
技术公布日：2023/8/9