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基于车体坐标系的激光雷达坐标转换方法
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申请号:201510634093.8 申请日:2015-09-29
摘要:基于车体坐标系的激光雷达坐标转换方法,具体步骤为,瞬时激光束坐标系转化为激光扫描参考坐标系,根据瞬时激光与激光雷达坐标系的夹角和激光飞行的距离,解算出激光脚点相对于激光雷达坐标系的坐标,激光扫描参考坐标系转化惯性平台参考坐标系,测量激光雷达与惯性导航平台的安置夹角和位移,根据旋转平移公式,解算激光脚点相对于惯性平台参考坐标系的坐标;惯性平台参考坐标系转化为周期开始瞬时坐标系,本发明不需要将激光脚点数据转化为WGS-84坐标系,而是转化为扫描周期开始时刻汽车载体瞬时坐标系,即减少了运算量和数据依赖,又能保持点和汽车之间的相对坐标;此方法不依赖于GPS数据,尤其是避免了GPS失效时带来的内插或预测误差。
申请人: 西安知几天线技术有限公司
地址: 116023 辽宁省大连市高新园区汇贤园7号腾飞园2期11层
发明(设计)人: 田雨农 马树发 周秀田 史文虎
主分类号: G01S17/93(2006.01)I
分类号: G01S17/93(2006.01)I
  • 法律状态
2017-09-15  授权
2016-02-24  实质审查的生效IPC(主分类):G01S 17/93申请日:20150929
2016-02-24  专利申请权的转移IPC(主分类):G01S 17/93登记生效日:20160128变更事项:申请人变更前权利人:西安知几天线技术有限公司变更后权利人:大连楼兰科技股份有限公司变更事项:地址变更前权利人:116023 辽宁省大连市高新园区汇贤园7号腾飞园2期11层变更后权利人:116023 辽宁省大连市高新园区汇贤园7号腾飞园2期11层
2016-01-27  公开
注:本法律状态信息仅供参考,即时准确的法律状态信息须到国家知识产权局办理专利登记簿副本。
  • 其他信息
主权项  基于车体坐标系的激光雷达坐标转换方法,其特征在于,具体步骤如下:S1:瞬时激光束坐标系转化为激光扫描参考坐标系,根据瞬时激光与激光雷达坐标系的夹角和激光飞行的距离,解算出激光脚点相对于激光雷达坐标系的坐标:<mrow><mfenced open='[' close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>X</mi><mi>L</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>Y</mi><mi>L</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>Z</mi><mi>L</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>=</mo><mfenced open='[' close=']'><mtable><mtr><mtd><mi>L</mi><mi></mi><mi>cos</mi><mi></mi><mi>a</mi><mi></mi><mi>c</mi><mi>o</mi><mi>s</mi><mi>&beta;</mi></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>L</mi><mi></mi><mi>cos</mi><mi></mi><mi>a</mi><mi></mi><mi>s</mi><mi>i</mi><mi>n</mi><mi>&beta;</mi></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>L</mi><mi></mi><mi>sin</mi><mi></mi><mi>a</mi></mtd></mtr></mtable></mfenced></mrow>其中(XL?YL?ZL)T为激光脚点在激光扫描参考坐标系的坐标,该激光扫描参考坐标系为右手坐标系,a为瞬时激光束在XOZ平面内的投影与X轴的夹角;β为瞬时激光束在XOY平面的投影与X轴的夹角;S2:激光扫描参考坐标系转化惯性平台参考坐标系,测量激光雷达与惯性导航平台的安置夹角和位移,根据旋转平移公式,解算激光脚点相对于惯性平台参考坐标系的坐标;本步骤中的旋转平移公式为:<mrow><mfenced open='[' close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>X</mi><mi>I</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>Y</mi><mi>I</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>Z</mi><mi>I</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>=</mo><msub><mi>R</mi><mi>I</mi></msub><mfenced open='[' close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>X</mi><mi>L</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>Y</mi><mi>L</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>Z</mi><mi>L</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>+</mo><mfenced open='[' close=']'><mtable><mtr><mtd><mrow><msub><mi>&Delta;X</mi><mi>L</mi></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>&Delta;Y</mi><mi>L</mi></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>&Delta;Z</mi><mi>L</mi></msub></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced></mrow>其中,(XI?YI?ZI)T为激光脚点相对于惯性平台参考坐标系的坐标;RI为由激光扫描参考坐标系和惯性平台参考坐标系之间的安置夹角得到的旋转矩阵;(ΔXL?ΔYL?ΔZL)T为激光扫描参考坐标系原点和惯性平台参考坐标系原点之间的位移向量,激光雷达安装在车内后旋转矩阵和位移向量固定;S3:惯性平台参考坐标系转化为周期开始瞬时坐标系,其转化公式为:<mrow><mfenced open='[' close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>X</mi><mi>n</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>Y</mi><mi>n</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>Z</mi><mi>n</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>=</mo><munderover><mo>&Sigma;</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mfenced open='[' close=']'><mtable><mtr><mtd><mrow><msub><mi>&Delta;X</mi><mi>i</mi></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>&Delta;Y</mi><mi>i</mi></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>&Delta;Z</mi><mi>i</mi></msub></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced></mrow>其中(Xn?Yn?Zn)T是相对于周期开始坐标轴n*t时刻的移动坐标;(ΔXi?ΔXi?ΔXi)T表示i时刻汽车行驶的位移向量;综上所述得到最终坐标转换公式:<mrow><mfenced open='[' close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>X</mi><mi>n</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>Y</mi><mi>n</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>Z</mi><mi>n</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>=</mo><msub><mi>R</mi><mi>G</mi></msub><mo>&lsqb;</mo><msub><mi>R</mi><mi>I</mi></msub><mfenced open='[' close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>X</mi><mi>L</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>Y</mi><mi>L</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>Z</mi><mi>L</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>+</mo><mfenced open='[' close=']'><mtable><mtr><mtd><mrow><msub><mi>&Delta;X</mi><mi>L</mi></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>&Delta;Y</mi><mi>L</mi></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>&Delta;Z</mi><mi>L</mi></msub></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>&rsqb;</mo><mo>+</mo><munderover><mo>&Sigma;</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mfenced open='[' close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>X</mi><mi>i</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>Y</mi><mi>i</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>Z</mi><mi>i</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>.</mo></mrow>
公开号  105277950A
公开日  2016-01-27
专利代理机构  大连智高专利事务所(特殊普通合伙) 21235
代理人  李猛
颁证日  
优先权  
国际申请  
国际公布  
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