一种多雷达的反光柱定位方法及反光柱定位装置与流程

[0001]
本申请涉及激光导航技术领域，具体而言，涉及一种多雷达的反光柱定位方法及反光柱定位装置。


背景技术：

[0002]
随着生产自动化的迅速发展，自动导引运输车(automated guided vehicle，agv)的导航定位近年来受到广泛关注。其中，为了完成对车体四周视野范围的全方位覆盖，在车体上安装两个激光雷达，基于两个激光雷达对反光柱的观测实现对agv的导航定位。
[0003]
现有多激光雷达的反光柱导航定位方法为：将两个雷达的扫描原始点云进行融合，再从融合后的点云中提取反光柱并进行后续处理。
[0004]
但若车体的运动速度相对雷达的扫描速度较大，则需要在点云层面上进行位置修正，计算量消耗较大。


技术实现要素：

[0005]
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种多雷达的反光柱定位方法及反光柱定位装置，通过改变检测对象的处理方式可降低计算量。
[0006]
第一方面，本申请实施例提供了一种多雷达的反光柱定位方法，所述反光柱定位方法包括：
[0007]
获取反光柱全局坐标地图；
[0008]
确定多雷达中的各个雷达检测到的反光柱在雷达坐标系下的初始中心位置坐标；
[0009]
基于多雷达在车体坐标系下的标定位姿和所述初始中心位置坐标，确定检测到的反光柱在所述车体坐标系下的映射中心位置坐标；
[0010]
基于所述映射中心位置坐标和反光柱全局坐标地图，确定检测到的反光柱在反光柱全局坐标地图中的目标匹配反光柱以及所述目标匹配反光柱在所述反光柱全局坐标地图下的目标中心位置坐标；
[0011]
基于所述目标匹配反光柱在所述车体坐标系下的目标映射中心位置坐标以及所述目标匹配反光柱在所述反光柱全局坐标地图中的目标中心位置坐标，确定多雷达对应的车体在所述反光柱全局坐标地图中的目标位姿。
[0012]
优选地，通过以下步骤确定多雷达中的各个雷达检测到的反光柱在雷达坐标系下的初始中心位置坐标：
[0013]
获取雷达扫描待检测反光柱得到的原始扫描数据，其中，所述原始扫描数据包括所述反光柱上反射点的反光强度信息，以及雷达与扫描到的任意反射点之间的距离信息；
[0014]
基于雷达与待检测反光柱上的任意反射点之间的距离信息和反光强度信息，得到所述反光强度信息和所述距离信息之间的标定曲线，确定出反光强度上限阈值和反光强度下限阈值；
[0015]
确定所述原始扫描数据中的反光强度值大于所述反光强度下限阈值的反射点为
目标反射点，将任意两个所述目标反射点与雷达之间的目标距离差小于预设距离差阈值以及任意两个所述目标反射点与雷达之间的目标角度差小于预设角度差阈值的目标反射点进行聚类，确定第一候选反光柱，得到第一候选反光柱集合；
[0016]
若所述第一候选反光柱集合中反光强度最大的反射点的反光强度大于所述反光强度上限阈值，则确定反光强度大于反光强度上限阈值的反射点聚类对应第二候选反光柱，得到第二候选反光柱集合；
[0017]
从所述第二候选反光柱集合中确定出反射点的数量在期望扫描点数范围内的第二候选反光柱为目标反光柱；
[0018]
基于所述目标反光柱上的反射点与雷达之间的距离信息，确定目标反光柱在雷达坐标系下的初始中心位置坐标。
[0019]
优选地，在所述确定多雷达中的各个雷达检测到的反光柱在雷达坐标系下的初始中心位置坐标之后，所述反光柱定位方法包括：
[0020]
获取车体的运动信息以及多雷达扫描同一个反光柱的时间差；
[0021]
基于所述车体的运动信息，对多雷达扫描同一个反光柱的时间差进行补偿，确定出多雷达扫描同一个反光柱的统一扫描时间；
[0022]
基于多雷达扫描同一个反光柱的统一扫描时间，确定每个所述反光柱在雷达坐标系下的修正后的初始中心位置坐标。
[0023]
优选地，所述基于多雷达在车体坐标系下的标定位姿和所述初始中心位置坐标，确定检测到的反光柱在所述车体坐标系下的映射中心位置坐标，包括：
[0024]
基于多雷达在车体坐标系下的标定位姿，将所述初始中心位置坐标转换成所述车体坐标系下的待融合中心位置坐标；
[0025]
获取所述车体坐标系下的相邻两个所述反光柱之间的预设间距阈值，所述预设间距阈值小于实际相邻的两个反光柱之间的最小间距；
[0026]
若多雷达中的目标雷达检测到的目标反光柱与多雷达中除所述目标雷达之外的其他雷达检测到的与该目标反光柱最接近的待融合反光柱之间的间距小于所述预设间距阈值，则融合所述目标反光柱和所述待融合反光柱的待融合中心位置坐标，得到所述目标反光柱在所述车体坐标系下的映射中心位置坐标。
[0027]
优选地，通过以下步骤确定与检测到的反光柱相匹配的目标匹配反光柱：
[0028]
获取检测到的反光柱在所述车体坐标系中的组成模式，其中，所述组成模式包括检测到的反光柱中至少部分反光柱两两之间的第一欧式距离；
[0029]
在所述反光柱全局坐标地图中搜索与所述组成模式相匹配的目标组成模式，其中，所述目标组成模式下的反光柱两两之间的第二欧式距离均与所述组成模式下对应的第一欧式距离之间的距离差小于预设距离差阈值；
[0030]
基于所述目标组成模式，确定与检测到的反光柱相匹配的目标匹配反光柱。
[0031]
优选地，通过以下步骤确定与检测到的反光柱相匹配的目标匹配反光柱：
[0032]
基于车体历史位姿解算结果，确定当前时刻车体在所述反光柱全局坐标地图中的预测位姿坐标；
[0033]
基于车体在所述反光柱全局坐标地图中的预测位姿坐标和多雷达在车体坐标系下的标定位姿，确定当前时刻检测到的反光柱在反光柱全局坐标地图中的预测位置坐标；
[0034]
基于当前时刻检测到的反光柱在反光柱全局坐标地图中的预测位置坐标，确定在所述反光柱全局坐标地图中与检测到的反光柱相匹配的目标匹配反光柱。
[0035]
优选地，通过以下步骤确定多雷达对应的车体在所述反光柱全局坐标地图中的目标位姿：
[0036]
基于所述目标匹配反光柱在所述车体坐标系下的目标映射中心位置坐标以及所述目标匹配反光柱在所述反光柱全局坐标地图中的目标中心位置坐标，采用加权最小二乘法确定所述多雷达对应的车体在所述反光柱全局坐标地图中的目标位姿。
[0037]
优选地，在所述基于所述目标匹配反光柱在所述车体坐标系下的目标映射中心位置坐标以及所述目标匹配反光柱在所述反光柱全局坐标地图中的目标中心位置坐标，确定多雷达对应的车体在所述反光柱全局坐标地图中的目标位姿之后，所述反光柱定位方法还包括：
[0038]
基于加权最小二乘法的残差确定反光柱定位的定位质量。
[0039]
优选地，在所述基于所述目标匹配反光柱在所述车体坐标系下的目标映射中心位置坐标以及所述目标匹配反光柱在所述反光柱全局坐标地图中的目标中心位置坐标，确定多雷达对应的车体在所述反光柱全局坐标地图中的目标位姿之后，所述反光柱定位方法还包括：
[0040]
获取时间段内的多雷达在车体坐标系下的位姿变化幅度阈值以及标定结果偏差阈值；
[0041]
若检测到所述时间段内的多雷达的位姿变化幅度小于所述位姿变化幅度阈值，则确定多雷达对应的车体处于静止状态；
[0042]
当所述车体处于静止状态时，利用多雷达分别检测到的反光柱在雷达坐标系下的初始中心位置坐标进行多雷达位姿的标定；
[0043]
若检测到新的标定结果与正在使用的标定结果之间的偏差值大于所述标定结果偏差阈值，则更新多雷达在车体坐标系下的位姿坐标。
[0044]
第二方面，本申请实施例提供了一种多雷达的反光柱定位装置，所述反光柱定位装置包括：
[0045]
第一获取模块，用于获取反光柱全局坐标地图；
[0046]
第一确定模块，用于确定多雷达中的各个雷达检测到的反光柱在雷达坐标系下的初始中心位置坐标；
[0047]
第二确定模块，用于基于多雷达在车体坐标系下的标定位姿和所述初始中心位置坐标，确定检测到的反光柱在所述车体坐标系下的映射中心位置坐标；
[0048]
第三确定模块，用于基于所述映射中心位置坐标和反光柱全局坐标地图，确定检测到的反光柱在反光柱全局坐标地图中的目标匹配反光柱以及所述目标匹配反光柱在所述反光柱全局坐标地图下的目标中心位置坐标；
[0049]
第四确定模块，用于基于所述目标匹配反光柱在所述车体坐标系下的目标映射中心位置坐标以及所述目标匹配反光柱在所述反光柱全局坐标地图中的目标中心位置坐标，确定多雷达对应的车体在所述反光柱全局坐标地图中的目标位姿。
[0050]
第三方面，本申请实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述
存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述的多雷达的反光柱定位方法的步骤。
[0051]
第四方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如上述的多雷达的反光柱定位方法的步骤。
[0052]
本申请实施例提供了一种多雷达的反光柱定位方法及反光柱定位装置，通过多雷达在车体坐标系下的标定位姿和多雷达中的各个雷达检测到的反光柱在雷达坐标系下的初始中心位置坐标，确定检测到的反光柱在车体坐标系下的映射中心位置坐标，再通过映射中心位置坐标和预先获取的反光柱全局坐标地图，确定检测到的反光柱在反光柱全局地标地图中的目标匹配反光柱，最后基于目标匹配反光柱在车体坐标系下的目标映射中心位置坐标以及在反光柱全局坐标地图中的目标中心位置坐标，确定多雷达对应的车体在反光柱全局坐标地图中的目标位姿。这样，通过改变检测对象的处理方式可降低计算量。
[0053]
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0054]
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0055]
图1示出了本申请实施例所提供的一种多雷达的反光柱定位方法的流程图；
[0056]
图2示出了本申请实施例所提供的另一种多雷达的反光柱定位方法的流程图；
[0057]
图3示出了本申请实施例所提供的一种多雷达的反光柱定位装置的结构示意图之一；
[0058]
图4示出了本申请实施例所提供的一种多雷达的反光柱定位装置的结构示意图之二；
[0059]
图5示出了本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0060]
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的每个其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0061]
请参阅图1，图1为本申请实施例所提供的一种多雷达的反光柱定位方法的流程图。如图1中所示，本申请实施例提供的反光柱定位方法，包括：
[0062]
s101、获取反光柱全局坐标地图。
[0063]
该步骤中，假设工作区域中的反光柱全局坐标地图已精确获得，精确的反光柱全局坐标地图是提高激光雷达进行反光柱定位精度的关键因素。
[0064]
具体地，反光柱全局坐标地图是包括所有反光柱位置的路线图，在反光柱全局坐标地图上，每一个反光柱的位置坐标都是已知的。
[0065]
s102、确定多雷达中的各个雷达检测到的反光柱在雷达坐标系下的初始中心位置坐标。
[0066]
该步骤中，通过反光强度上限值、反光强度下限值和期望扫描点数对原始扫描信息进行多次筛选得到目标反光柱，再进行目标反光柱的初始中心位置坐标的解算。
[0067]
进一步地，反光强度下限值用于对原始扫描信息进行筛选，提取聚类，(认为反光强度超过反光强度下限值的反射点可能来自同一反光柱)，其中，原始扫描信息为激光雷达扫描一圈，各个角度上的激光束打到周围环境中的反射柱上的反射点距激光雷达的距离信息及反光强度信息；反光强度上限值对聚类进行再次筛选，剔除误检测的聚类(认为聚类中的最大反光强度如果没超过反光强度上限值，则认为该聚类不是来自于反光柱)；期望扫描点数是各个距离上在设定的激光雷达角分辨率情况下，对选定的反光柱，期望于反光柱上获得的反射点数目。
[0068]
s103、基于多雷达在车体坐标系下的标定位姿和所述初始中心位置坐标，确定检测到的反光柱在所述车体坐标系下的映射中心位置坐标。
[0069]
该步骤中，通过获取多雷达在车体周围检测到的全部反光柱在车体坐标系下的坐标，可视为是一个位于车体系中心的激光雷达扫描周围环境并检测得到的反光柱结果。
[0070]
这里，标定位姿包括坐标和航向角。
[0071]
s104、基于所述映射中心位置坐标和反光柱全局坐标地图，确定检测到的反光柱在反光柱全局坐标地图中的目标匹配反光柱以及所述目标匹配反光柱在所述反光柱全局坐标地图下的目标中心位置坐标。
[0072]
该步骤中，通过反光柱匹配或反光柱跟踪，确定反光柱全局坐标地图中与当前帧检测到的反光柱匹配正确的目标匹配反光柱，基于目标匹配反光柱在反光柱全局坐标地图下的目标中心位置坐标进行位姿解算。
[0073]
s105、基于所述目标匹配反光柱在所述车体坐标系下的目标映射中心位置坐标以及所述目标匹配反光柱在所述反光柱全局坐标地图中的目标中心位置坐标，确定多雷达对应的车体在所述反光柱全局坐标地图中的目标位姿。
[0074]
该步骤中，在进行反光柱匹配或反光柱跟踪步骤后，输出当前多雷达检测到的并融合后的反光柱在全局地标地图中的正确匹配后，利用此匹配信息获得目标中心位置坐标，基于目标中心位置坐标以及目标匹配反光柱在车体坐标系下的目标映射中心位置坐标，进行多雷达的反光柱定位的位姿解算，其中，位姿解算存在多种可行算法，其中，加权最小二乘法的解算精度高，鲁棒性强，进而，本申请实施例采用加权最小二乘法。
[0075]
综上可知，多雷达在车体上的相对位姿已经过较为精确的标定，工作区域内的反光柱全局坐标地图已精确测量得到，利用多个激光雷达各自的原始扫描信息分别进行反光柱检测，将多雷达各自检测到的反光柱结合车体运动信息、雷达相对位姿、多雷达各自的扫描时刻等信息进行融合，对融合后的反光柱进行反光柱匹配或反光柱跟踪，找到其在反光柱全局坐标地图中的匹配反光柱，找到匹配后的反光柱并利用加权最小二乘等算法进行车
体位姿解算，在判断车体静止时段，利用多雷达各自检测到的反光柱位置信息进行双雷达相对位姿实时修正。
[0076]
进而，本申请实施例提供的多雷达的反光柱定位方法，通过多雷达在车体坐标系下的标定位姿和多雷达中的各个雷达检测到的反光柱在雷达坐标系下的初始中心位置坐标，确定检测到的反光柱在车体坐标系下的映射中心位置坐标，再通过映射中心位置坐标和预先获取的反光柱全局坐标地图，确定检测到的反光柱在反光柱全局地标地图中的目标匹配反光柱，最后基于目标匹配反光柱在车体坐标系下的目标映射中心位置坐标以及在反光柱全局坐标地图中的目标中心位置坐标，确定多雷达对应的车体在反光柱全局坐标地图中的目标位姿。这样，通过改变检测对象的处理方式可降低计算量。
[0077]
请参阅图2，图2为本申请实施例提供的另一种多雷达的反光柱定位方法的流程图。假设工作区域中的反光柱全局坐标地图已精确获得，同时，多雷达的相对位姿关系及多雷达相对车体控制中心的位姿关系已较为精确地进行过标定，雷达间相对位姿关系用于将检测到的反光柱位置进行融合，雷达相对车体控制中心的位姿关系用于定位算法输出车体控制中心在空间内的位姿。进而，如图2中所示，本申请实施例提供的反光柱定位方法，包括：
[0078]
s201、获取反光柱全局坐标地图；
[0079]
s202、确定多雷达中的各个雷达检测到的反光柱在雷达坐标系下的初始中心位置坐标；
[0080]
s203、获取车体的运动信息以及多雷达扫描同一个反光柱的时间差。
[0081]
该步骤中，由于多雷达安装在车体上的位置是不同的，进而，多雷达扫描同一个反光柱的时间也不同，即多雷达扫描同一个反光柱存在一定的时间差。
[0082]
s204、基于所述车体的运动信息，对多雷达扫描同一个反光柱的时间差进行补偿，确定出多雷达扫描同一个反光柱的统一扫描时间。
[0083]
该步骤中，利用多雷达扫描反射柱的时间戳进行对齐，使反光柱对应于同一时刻。具体地，雷达每扫描一圈，每一帧均会对应时间差，可以通过车体的运动信息对时间差进行补偿，其中，时间对齐指的是说统一雷达扫描反光柱的扫描时间。
[0084]
s205、基于多雷达扫描同一个反光柱的统一扫描时间，确定每个所述反光柱在雷达坐标系下的修正后的初始中心位置坐标。
[0085]
该步骤中，通过车体的运动信息进行反光柱在雷达坐标系下的位置修正，进而得到修正后的反光柱的初始中心位置坐标。
[0086]
s206、基于多雷达在车体坐标系下的标定位姿和所述初始中心位置坐标，确定检测到的反光柱在所述车体坐标系下的映射中心位置坐标；
[0087]
s207、基于所述映射中心位置坐标和反光柱全局坐标地图，确定检测到的反光柱在反光柱全局坐标地图中的目标匹配反光柱以及所述目标匹配反光柱在所述反光柱全局坐标地图下的目标中心位置坐标；
[0088]
s208、基于所述目标匹配反光柱在所述车体坐标系下的目标映射中心位置坐标以及所述目标匹配反光柱在所述反光柱全局坐标地图中的目标中心位置坐标，确定多雷达对应的车体在所述反光柱全局坐标地图中的目标位姿。
[0089]
其中，s201、s202、s206至s208的描述可以参照s101至s105的描述，并且能达到相
同的技术效果，对此不做赘述。
[0090]
在本申请实施例中，作为一种优选的实施例，步骤s202通过以下步骤确定多雷达中的各个雷达检测到的反光柱在雷达坐标系下的初始中心位置坐标：
[0091]
获取雷达扫描待检测反光柱得到的原始扫描数据，其中，所述原始扫描数据包括所述反光柱上反射点的反光强度信息，以及雷达与扫描到的任意反射点之间的距离信息；
[0092]
基于雷达与待检测反光柱上的任意反射点之间的距离信息和反光强度信息，得到所述反光强度信息和所述距离信息之间的标定曲线，确定出反光强度上限阈值和反光强度下限阈值；
[0093]
确定所述原始扫描数据中的反光强度值大于所述反光强度下限阈值的反射点为目标反射点，将任意两个所述目标反射点与雷达之间的目标距离差小于预设距离差阈值以及任意两个所述目标反射点与雷达之间的目标角度差小于预设角度差阈值的目标反射点进行聚类，确定第一候选反光柱，得到第一候选反光柱集合；
[0094]
若所述第一候选反光柱集合中反光强度最大的反射点的反光强度大于所述反光强度上限阈值，则确定反光强度大于反光强度上限阈值的反射点聚类对应第二候选反光柱，得到第二候选反光柱集合；
[0095]
从所述第二候选反光柱集合中确定出反射点的数量在期望扫描点数范围内的第二候选反光柱为目标反光柱；
[0096]
基于所述目标反光柱上的反射点与雷达之间的距离信息，确定目标反光柱在雷达坐标系下的初始中心位置坐标。
[0097]
该步骤主要是从原始扫描数据中找到目标反光柱的过程，也称为目标反光柱的提取。
[0098]
具体地，根据检测到的反光柱，进行“反光强度信息-距离信息”曲线离散标定，得到标定曲线，从标定曲线上可以直观地看到反光强度上限阈值和反光强度下限阈值。
[0099]
进一步地，利用反光强度下限阈值对原始扫描数据进行筛选，先确定原始扫描数据中的反光强度值大于反光强度下限阈值的反射点为目标反射点，将任意两个目标反射点与雷达之间的目标距离差小于预设距离差阈值以及任意两个目标反射点与雷达之间的目标角度差小于预设角度差阈值的目标反射点进行聚类，确定第一候选反光柱，得到第一候选反光柱集合；即对测距结果接近且测量角度接近的反射点进行聚类；然后利用反光强度上限阈值进行进一步的筛选，将反光强度小于反光强度上限值的反光柱都剔除出去，即，若第一候选反光柱集合中反光强度最大的反射点的反光强度大于反光强度上限阈值，则确定反光强度大于反光强度上限阈值的反射点聚类对应第二候选反光柱，得到第二候选反光柱集合。采用这种聚类方式可以减小反光柱误检测的可能性。
[0100]
具体地，反光强度下限阈值用于初步筛选原始扫描数据，反光强度大于反光强度下限阈值的反射点才可能来自于反光柱，从而被提取为聚类。反光强度上限阈值用于再次筛选提取出的聚类，只有当聚类中反光强度最大的反射点的反光强度超过了反光强度上限阈值，该聚类才会被认为可能来自于反光柱从而被保留。其中，最大反光强度小于反光强度上限阈值的聚类属于误检测，可能来自其他反光率较高但并非反光柱的物体，这些聚类将被剔除。
[0101]
进而，为了提高检测的准确性，使用反光柱期望扫描点数范围筛选上一步得到的
第二候选反光柱集合，从而得到目标匹配反光柱。其中，期望扫描点数是各个距离上在设定的激光雷达角分辨率情况下，对于选定的反光柱，期望于反光柱上获得的反射点数量。当第二候选反光柱的反射点数量不在期望扫描点数范围内，就认为该第二候选反光柱是其他反光物体，需要将其他反光物体的原始扫描信息滤除出去。
[0102]
最后，基于目标匹配反光柱上的反射点与雷达之间的距离信息，确定目标反光柱在雷达坐标系下的初始中心位置坐标。通过使用来自同一反光柱的扫描点(已被筛选为同一聚类)的距离信息，通过圆拟合的方式，得到的圆心即为反光柱中心，根据圆心在雷达坐标系下的位置坐标，确定目标反光柱在雷达坐标系下的初始中心位置坐标，进而提高反光柱的检测精度。
[0103]
在本申请实施例中，作为一种优选的实施例，步骤s206包括：
[0104]
基于多雷达在车体坐标系下的标定位姿，将所述初始中心位置坐标转换成所述车体坐标系下的待融合中心位置坐标；
[0105]
获取所述车体坐标系下的相邻两个所述反光柱之间的预设间距阈值，所述预设间距阈值小于实际相邻的两个反光柱之间的最小间距；
[0106]
若多雷达中的目标雷达检测到的目标反光柱与多雷达中除所述目标雷达之外的其他雷达检测到的与该目标反光柱最接近的待融合反光柱之间的间距小于所述预设间距阈值，则融合所述目标反光柱和所述待融合反光柱的待融合中心位置坐标，得到所述目标反光柱在所述车体坐标系下的映射中心位置坐标。
[0107]
该步骤中，确定各个雷达检测到的反光柱在车体坐标系下的坐标，即，利用各个雷达在车体坐标系下的标定位姿，将各个雷达检测到的反光柱坐标从各个雷达坐标系下转换至车体坐标系下。
[0108]
具体地，将多雷达检测到的反光柱(经过位置修正及时间对齐后的反光柱)进行融合，利用标定过的多个激光雷达在车体坐标系下的位姿，将检测到的反光柱在雷达坐标系下的坐标转换至车体坐标系下。对于多个雷达检测到的每个反光柱在车体系下的坐标，找到其距离最近的对应反光柱，判断两者间距是否小于预设间距阈值。
[0109]
进一步地，预设间距阈值的设定与实际设置的反光柱之间的间距有关，具体地，预设间距阈值小于实际相邻的两个反光柱之间的最小间距，这样，若检测到车体坐标系下的相邻两个反光柱之间的间距小于预设间距阈值，就可以证明雷达检测到的这两个反光柱对应物理世界中的同一反光柱，可以进行坐标融合。
[0110]
这里，各个雷达检测到的反光柱在转换到车体坐标系下之后，由于各个雷达的扫描范围可能存在重合范围，多个雷达可能会观测到同一个反光柱，但由于雷达的测量有误差且雷达在车体坐标系下的标定位姿有误差，因此不同的雷达观测到的同一个反光柱在转换至车体坐标系下之后可能不完全重合，因此参考预设间距阈值进行反光柱融合，将各个雷达检测到的反光柱在车体坐标系下的坐标进行最近邻查找，如果某个反光柱距与其最近的其他雷达检测到的反光柱的距离小于预设间距阈值，则判定它们对应的是物理世界中的同一个反光柱，融合它们在车体坐标系下的坐标。
[0111]
具体地，融合时取两个反光柱的位置加权平均值做融合结果，该融合算法降低了计算量，保证周围环境中的反光柱均可被观测到。具体地，权重的设定与反光柱距雷达中心的距离相关，距离越大，权重越小，表明距雷达的中心距离越远的反光柱对融合的贡献越
小，体现了近处测量精度较高，远处测量精度较低。
[0112]
进而，若雷达检测到的反光柱与其距离最近的另一雷达检测到的反光柱距离超过预设间距阈值，则将该雷达检测到的反光柱作为反光柱检测结果存入反光柱融合算法输出的结果中。需要补充的是，一个雷达检测到反光柱，另一个雷达没检测到反光柱，这时不需要融合，直接进行后续的处理即可。
[0113]
进一步地，反光柱匹配和反光柱跟踪使用合并后的反光柱信息进行，融合后的反光柱可视为来自于一个虚拟的位于车体系中心的激光雷达，操作便捷。
[0114]
在本申请实施例中，作为一种优选的实施例，步骤s207通过以下步骤确定与检测到的反光柱相匹配的目标匹配反光柱：
[0115]
获取检测到的反光柱在所述车体坐标系中的组成模式，其中，所述组成模式包括检测到的反光柱中至少部分反光柱两两之间的第一欧式距离；
[0116]
在所述反光柱全局坐标地图中搜索与所述组成模式相匹配的目标组成模式，其中，所述目标组成模式下的反光柱两两之间的第二欧式距离均与所述组成模式下对应的第一欧式距离之间的距离差小于预设距离差阈值；
[0117]
基于所述目标组成模式，确定与检测到的反光柱相匹配的目标匹配反光柱。
[0118]
该步骤中，反光柱匹配无需有反光柱的历史信息，基于任意两个检测到的反光柱之间的欧氏距离进行反光柱的模式匹配搜索，进而，在反光柱全局坐标地图中找到第一欧氏距离与第二欧氏距离之间的距离差小于预设距离差阈值的反光柱为目标匹配反光柱。
[0119]
具体地，利用当前检测到的反光柱在车体坐标系下的坐标(各个雷达检测到的反光柱已经过坐标转换至车体坐标系下并融合)，并利用事先建立的反光柱全局坐标地图，查找当前检测到的反光柱在全局坐标地图中的匹配，利用的原则是两个反光柱之间的间距在不同的坐标系下欧氏距离不变，但对于检测到的多个反光柱，需要对这些反光柱(点集)组成的模式进行匹配搜索，即可能存在多个反光柱对，它们之间的间距是相近的，在进行模式匹配搜索的时候需要考虑全部检测到的反光柱。
[0120]
由于激光雷达测距误差、反光柱位置检测误差等因素的存在，检测到的反光柱之间的距离通常不会等于反光柱全局坐标地图中对应的反光柱之间的距离，这里，设定一个预设距离差阈值，如预设距离差阈值为15cm，只要雷达坐标系中的待检测反光柱与检测到的反光柱之间的第一欧氏距离与反光柱全局坐标地图中的待检测反光柱与检测到的反光柱之间的第二欧氏距离之间的距离差小于预设距离差阈值，则可判断待检测反光柱与检测到的反光柱为同一反光柱。
[0121]
在本申请实施例中，作为另一种优选的实施例，步骤s207通过以下步骤确定与检测到的反光柱相匹配的目标匹配反光柱：
[0122]
基于车体历史位姿解算结果，确定当前时刻车体在所述反光柱全局坐标地图中的预测位姿坐标；
[0123]
基于车体在所述反光柱全局坐标地图中的预测位姿坐标和多雷达在车体坐标系下的标定位姿，确定当前时刻检测到的反光柱在反光柱全局坐标地图中的预测位置坐标；
[0124]
基于当前时刻检测到的反光柱在反光柱全局坐标地图中的预测位置坐标，确定在所述反光柱全局坐标地图中与检测到的反光柱相匹配的目标匹配反光柱。
[0125]
该步骤中，反光柱跟踪基于已有的激光雷达的反光柱定位的历史位姿解算结果，
将其用于预测当前时刻雷达在地图中的位姿，并将检测到的反光柱根据预测的雷达位姿转换至反光柱全局坐标地图下，进而基于当前时刻检测到的反光柱在反光柱全局坐标地图中的预测位置坐标，在反光柱全局坐标地图中确定与检测到的反光柱相匹配的目标匹配反光柱，从而在反光柱全局地图中以最近邻搜索的方式找到与其正确匹配的目标反光柱。
[0126]
在本申请实施例中，作为一种优选的实施例，步骤s208通过以下步骤确定多雷达对应的车体在所述反光柱全局坐标地图中的目标位姿：
[0127]
基于所述目标匹配反光柱在所述车体坐标系下的目标映射中心位置坐标以及所述目标匹配反光柱在所述反光柱全局坐标地图中的目标中心位置坐标，采用加权最小二乘法确定所述多雷达对应的车体在所述反光柱全局坐标地图中的目标位姿。
[0128]
该步骤中，采用加权最小二乘法求解多雷达对应的车体在反光柱全局坐标地图中的目标位姿。根据检测到的反光柱距激光雷达的距离为其分配权重，权重的设定可自定义，满足近大远小原则，即近处的反光柱认为位置检测结果更精确，分配更大的权重，使其对位姿解算的贡献度更大。
[0129]
在本申请实施例中，作为一种优选的实施例，在步骤s208之后，所述反光柱定位方法还包括：
[0130]
基于加权最小二乘法的残差确定反光柱定位的定位质量。
[0131]
该步骤中，使用加权最小二乘法的残差确定定位质量，加权最小二乘法的残差作为相对定位精度的评估指标及定位结果的置信度指标。可理解为根据加权最小二乘求解得到的位姿将当前检测到的雷达坐标系转换至反光柱全局坐标地图下后，其位置与反光柱全局坐标地图中匹配上的反光柱位置间的误差加权均值。多雷达的反光柱定位算法可以输出位姿解算结果及定位质量。
[0132]
在本申请实施例中，作为一种优选的实施例，在步骤s208之后，所述反光柱定位方法还包括：
[0133]
获取时间段内的多雷达在车体坐标系下的位姿变化幅度阈值以及标定结果偏差阈值；
[0134]
若检测到所述时间段内的多雷达的位姿变化幅度小于所述位姿变化幅度阈值，则确定多雷达对应的车体处于静止状态；
[0135]
当所述车体处于静止状态时，利用多雷达分别检测到的反光柱在雷达坐标系下的初始中心位置坐标进行多雷达位姿的标定；
[0136]
若检测到新的标定结果与正在使用的标定结果之间的偏差值大于所述标定结果偏差阈值，则更新多雷达在车体坐标系下的位姿坐标。
[0137]
该步骤中，若判断一段时间内的反光柱定位算法输出位姿变化幅度小于位姿变化幅度阈值，则认为此时车体处于静止状态，当车体处于静止状态时，利用多雷达分别检测到的雷达坐标系下的反光柱坐标结果进行多雷达相对位姿的标定，若新标定结果与正在使用的标定结果偏差超过了标定结果偏差阈值，则更新多雷达在车体坐标系下的相对位姿，得到多雷达在车体坐标系下的位姿坐标，利用更新后的位姿坐标进行反光柱融合，可以提高多雷达检测到的反光柱的融合效果，从而提高定位精度。这样，可在雷达位姿有变化时实时对齐并进行修正，提升了系统的安全性、鲁棒性并提升了反光柱定位的精度。
[0138]
进而，在判断车体静止时，可利用多雷达分别检测到的雷达坐标系进行双雷达相
对位姿标定，提升反光柱融合效果，提升定位精度。
[0139]
本申请实施例提供的多雷达的反光柱定位方法，通过多雷达采集到的原始扫描信息分别进行反光柱提取，之后将提取的反光柱根据标定后的多雷达相对位姿进行融合，融合后的反光柱进行后续匹配及位姿解算。进而，多雷达检测到的反光柱经过运动信息修正位置并对齐到同一时刻，再经雷达相对车体位姿转换至车体坐标系下进行合并，提升了融合精度；而反光柱匹配或反光柱跟踪则提升了匹配精度与速度；本申请使用多个激光雷达的原始扫描信息分别进行反光柱检测，将检测得到的反光柱进行融合，可保证扫描到车体周围360度范围内所有可见的反光柱。无需对原始扫描信息进行融合，而是利用检测到的反光柱结果进行融合降低了计算量。提升了反光柱的检测精度，降低了误检测率。
[0140]
基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了与多雷达的反光柱定位方法对应的多雷达的反光柱定位装置，由于本申请实施例中的装置解决问题的原理与本申请实施例上述多雷达的反光柱定位方法相似，因此装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
[0141]
请参阅图3、图4，图3为本申请实施例所提供的一种多雷达的反光柱定位装置的结构示意图之一，图4为本申请实施例所提供的一种多雷达的反光柱定位装置的结构示意图之二。如图3中所示，所述反光柱定位装置300包括：
[0142]
第一获取模块301，用于获取反光柱全局坐标地图；
[0143]
第一确定模块302，用于确定多雷达中的各个雷达检测到的反光柱在雷达坐标系下的初始中心位置坐标；
[0144]
第二确定模块303，用于基于多雷达在车体坐标系下的标定位姿和所述初始中心位置坐标，确定检测到的反光柱在所述车体坐标系下的映射中心位置坐标；
[0145]
第三确定模块304，用于基于所述映射中心位置坐标和反光柱全局坐标地图，确定检测到的反光柱在反光柱全局坐标地图中的目标匹配反光柱以及所述目标匹配反光柱在所述反光柱全局坐标地图下的目标中心位置坐标；
[0146]
第四确定模块305，用于基于所述目标匹配反光柱在所述车体坐标系下的目标映射中心位置坐标以及所述目标匹配反光柱在所述反光柱全局坐标地图中的目标中心位置坐标，确定多雷达对应的车体在所述反光柱全局坐标地图中的目标位姿。
[0147]
进一步的，如图4所示，所述第一确定模块302用于通过以下步骤确定多雷达中的各个雷达检测到的反光柱在雷达坐标系下的初始中心位置坐标：
[0148]
获取雷达扫描待检测反光柱得到的原始扫描数据，其中，所述原始扫描数据包括所述反光柱上反射点的反光强度信息，以及雷达与扫描到的任意反射点之间的距离信息；
[0149]
基于雷达与待检测反光柱上的任意反射点之间的距离信息和反光强度信息，得到所述反光强度信息和所述距离信息之间的标定曲线，确定出反光强度上限阈值和反光强度下限阈值；
[0150]
确定所述原始扫描数据中的反光强度值大于所述反光强度下限阈值的反射点为目标反射点，将任意两个所述目标反射点与雷达之间的目标距离差小于预设距离差阈值以及任意两个所述目标反射点与雷达之间的目标角度差小于预设角度差阈值的目标反射点进行聚类，确定第一候选反光柱，得到第一候选反光柱集合；
[0151]
若所述第一候选反光柱集合中反光强度最大的反射点的反光强度大于所述反光
强度上限阈值，则确定反光强度大于反光强度上限阈值的反射点聚类对应第二候选反光柱，得到第二候选反光柱集合；
[0152]
从所述第二候选反光柱集合中确定出反射点的数量在期望扫描点数范围内的第二候选反光柱为目标反光柱；
[0153]
基于所述目标反光柱上的反射点与雷达之间的距离信息，确定目标反光柱在雷达坐标系下的初始中心位置坐标。
[0154]
优选地，所述反光柱定位装置300还包括：
[0155]
第二获取模块306，用于获取车体的运动信息以及多雷达扫描同一个反光柱的时间差；
[0156]
第五确定模块307，用于基于所述车体的运动信息，对多雷达扫描同一个反光柱的时间差进行补偿，确定出多雷达扫描同一个反光柱的统一扫描时间；
[0157]
第六确定模块308，用于基于多雷达扫描同一个反光柱的统一扫描时间，确定每个所述反光柱在雷达坐标系下的修正后的初始中心位置坐标。
[0158]
优选地，所述第二确定模块303在用于基于多雷达在车体坐标系下的标定位姿和所述初始中心位置坐标，确定检测到的反光柱在所述车体坐标系下的映射中心位置坐标时，所述第二确定模块303用于：
[0159]
基于多雷达在车体坐标系下的标定位姿，将所述初始中心位置坐标转换成所述车体坐标系下的待融合中心位置坐标；
[0160]
获取所述车体坐标系下的相邻两个所述反光柱之间的预设间距阈值，所述预设间距阈值小于实际相邻的两个反光柱之间的最小间距；
[0161]
若多雷达中的目标雷达检测到的目标反光柱与多雷达中除所述目标雷达之外的其他雷达检测到的与该目标反光柱最接近的待融合反光柱之间的间距小于所述预设间距阈值，则融合所述目标反光柱和所述待融合反光柱的待融合中心位置坐标，得到所述目标反光柱在所述车体坐标系下的映射中心位置坐标。
[0162]
优选地，所述第三确定模块304用于通过以下步骤确定与检测到的反光柱相匹配的目标匹配反光柱：
[0163]
获取检测到的反光柱在所述车体坐标系中的组成模式，其中，所述组成模式包括检测到的反光柱中至少部分反光柱两两之间的第一欧式距离；
[0164]
在所述反光柱全局坐标地图中搜索与所述组成模式相匹配的目标组成模式，其中，所述目标组成模式下的反光柱两两之间的第二欧式距离均与所述组成模式下对应的第一欧式距离之间的距离差小于预设距离差阈值；
[0165]
基于所述目标组成模式，确定与检测到的反光柱相匹配的目标匹配反光柱。
[0166]
优选地，所述第三确定模块304用于通过以下步骤确定与检测到的反光柱相匹配的目标匹配反光柱：
[0167]
基于车体历史位姿解算结果，确定当前时刻车体在所述反光柱全局坐标地图中的预测位姿坐标；
[0168]
基于车体在所述反光柱全局坐标地图中的预测位姿坐标和多雷达在车体坐标系下的标定位姿，确定当前时刻检测到的反光柱在反光柱全局坐标地图中的预测位置坐标；
[0169]
基于当前时刻检测到的反光柱在反光柱全局坐标地图中的预测位置坐标，确定在
所述反光柱全局坐标地图中与检测到的反光柱相匹配的目标匹配反光柱。
[0170]
优选地，所述第四确定模块305用于通过以下步骤确定多雷达对应的车体在所述反光柱全局坐标地图中的目标位姿：
[0171]
基于所述目标匹配反光柱在所述车体坐标系下的目标映射中心位置坐标以及所述目标匹配反光柱在所述反光柱全局坐标地图中的目标中心位置坐标，采用加权最小二乘法确定所述多雷达对应的车体在所述反光柱全局坐标地图中的目标位姿。
[0172]
优选地，所述反光柱定位装置300还包括：
[0173]
第七确定模块309，用于基于加权最小二乘法的残差确定反光柱定位的定位质量。
[0174]
优选地，所述反光柱定位装置300还包括：
[0175]
第三获取模块310，用于获取时间段内的多雷达在车体坐标系下的位姿变化幅度阈值以及标定结果偏差阈值；
[0176]
第八确定模块311，用于若检测到所述时间段内的多雷达的位姿变化幅度小于所述位姿变化幅度阈值，则确定多雷达对应的车体处于静止状态；
[0177]
标定模块312，用于当所述车体处于静止状态时，利用多雷达分别检测到的反光柱在雷达坐标系下的初始中心位置坐标进行多雷达位姿的标定；
[0178]
更新模块313，用于若检测到新的标定结果与正在使用的标定结果之间的偏差值大于所述标定结果偏差阈值，则更新多雷达在车体坐标系下的位姿坐标。
[0179]
本申请实施例提供的多雷达的反光柱定位装置，反光柱定位装置主要包括第一获取模块、第一确定模块、第二确定模块、第三确定模块和第四确定模块，其中，第一获取模块用于获取反光柱全局坐标地图；第一确定模块用于确定多雷达中的各个雷达检测到的反光柱在雷达坐标系下的初始中心位置坐标；第二确定模块用于基于多雷达在车体坐标系下的标定位姿和初始中心位置坐标，确定检测到的反光柱在车体坐标系下的映射中心位置坐标；第三确定模块用于基于映射中心位置坐标和反光柱全局坐标地图，确定检测到的反光柱在反光柱全局坐标地图中的目标匹配反光柱以及目标匹配反光柱在反光柱全局坐标地图下的目标中心位置坐标；第四确定模块用于基于目标匹配反光柱在车体坐标系下的目标映射中心位置坐标以及目标匹配反光柱在反光柱全局坐标地图中的目标中心位置坐标，确定多雷达对应的车体在反光柱全局坐标地图中的目标位姿，这样，通过改变检测对象的处理方式可降低计算量，可保证扫描到车体周围360度范围内所有可见的反光柱，从而提高agv的导航避障以及定位精度。
[0180]
请参阅图5，图5为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。如图5中所示，所述电子设备500包括处理器510、存储器520和总线530。
[0181]
所述存储器520存储有所述处理器510可执行的机器可读指令，当电子设备500运行时，所述处理器510与所述存储器520之间通过总线530通信，所述机器可读指令被所述处理器510执行时，可以执行如上述图1以及图2所示方法实施例中的多雷达的反光柱定位方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。
[0182]
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时可以执行如上述图1以及图2所示方法实施例中的多雷达的反光柱定位方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。
[0183]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、
装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0184]
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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，又例如，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信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0185]
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。
[0186]
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元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。
[0187]
所述功能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，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0188]
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。