用于标定两个路侧传感器之间的转换关系的方法和系统与流程

所属的技术人员知道，本发明可以实现为系统、方法或计算机程序产品，因此，本发明可以具体实现为以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，还可以是硬件和软件结合的形式，本文一般称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是一一但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

背景技术：

1、路侧传感器用于检测道路上的交通参与者的信息，传感器需要给出交通参与者精确的位置信息，是车路协同、数字孪生系统的重要的组成部分。目前对不同路侧传感器进行标定的技术方案如下：

2、1)公开号为“cn111383285a”、主题名称为“一种基于毫米波雷达与摄像机传感器融合标定方法及系统”的发明专利中，需要借助人工标定物进行标定，如工程师手持角反射器，在场景内不同区域走直线。工程师在城市路口或者高速公路采集数据，存在一定危险性。如果封路需要向交管部门申请，不但影响正常的交通，路侧传感器更换还需要再次申请封路，效率很低。

3、2)公开号为“cn112558023a”、主题名称为“传感器的标定方法和装置”的发明专利出了一种无需封路的方式，具体通过高精度地图来建立传感器之间的映射关系，但实际道路往往没有高精地图可以参考。

4、3)公开号为“cn112836737a”、主题名称为“一种基于车路数据融合的路侧组合感知设备在线标定方法”的发明专利，以及，公开号为“wo2022206978a1”、主题名称为“一种基于车载定位装置的路侧毫米波雷达校准方法”，均提出了通过车载高精度定位设备提供校准目标数据来计算传感器映射关系的技术方案，但需要较昂贵的专业设备实时记录、反馈数据，也需要搭载定位设备的车辆在检测范围内多次驾驶来完成标定。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，具体提供了一种用于标定两个路侧传感器之间的转换关系的方法和系统，具体如下：

2、1)第一方面，本发明提供一种用于标定两个路侧传感器之间的转换关系的方法，具体技术方案如下：

3、对摄像装置和雷达进行时间对齐后，利用摄像装置和雷达，在同一时刻监测得到每个预设目标在相应坐标系中的位置坐标；

4、基于第一变换矩阵，对摄像装置在同一时刻所监测的图像进行逆透视投影变换，得到鸟瞰视图，并利用第一变换矩阵将通过摄像装置得到的位置坐标进行变换，得到通过摄像装置得到的位置坐标在鸟瞰视图所用坐标系中的位置坐标；

5、计算雷达所用坐标系与鸟瞰视图所用坐标系之间的刚性变换矩阵，并利用刚性变换矩阵将通过雷达得到的位置坐标进行变换，得到通过雷达得到的位置坐标在鸟瞰视图所用坐标系中的位置坐标；

6、计算通过摄像装置得到的位置坐标在鸟瞰视图所用坐标系中的位置坐标与通过雷达得到的位置坐标在鸟瞰视图所用坐标系中的位置坐标之间的误差距离，并判断误差距离是否小于预设误差距离阈值，得到判断结果；

7、当判断结果为是时，根据通过摄像装置得到的位置坐标在鸟瞰视图所用坐标系中的位置坐标与通过雷达得到的位置坐标在鸟瞰视图所用坐标系中的位置坐标，确定摄像装置和雷达之间的转换关系。

8、本发明提供的一种用于标定两个路侧传感器之间的转换关系的方法的有益效果如下：

9、通过任一路侧传感器所得的目标的位置坐标，是该路侧传感器所用坐标系的坐标，在实际应用时，需要对不同路侧传感器所得的目标的位置坐标进行转换，由于任意两个路侧传感器所得到目标的位置坐标之间的转换需要通过该两个路侧传感器之间的转换关系(单应变换矩阵)完成，因此，该转换关系(单应变换矩阵)的精准度决定位置坐标的转换是否准确，本发明对通过摄像装置得到的位置坐标在鸟瞰视图所用坐标系中的位置坐标与通过雷达得到的位置坐标在鸟瞰视图所用坐标系中的位置坐标进行配准，能够求取更为准确的转换关系(单应变换矩阵)，且转换关系(单应变换矩阵)的获取过程相比于现有技术(例如：公开号为“cn112836737a”、主题名称为“一种基于车路数据融合的路侧组合感知设备在线标定方法”的发明专利，以及，公开号为“wo2022206978a1”、主题名称为“一种基于车载定位装置的路侧毫米波雷达校准方法”)更加简单，且成本低，通过得到的转换关系(单应变换矩阵)，能够实现不同坐标系(不同路侧传感器所用坐标系)中的位置坐标的精准转换。

10、在上述方案的基础上，本发明的一种用于标定两个路侧传感器之间的转换关系的方法还可以做如下改进。

11、进一步，还包括：

12、当判断结果为否时，对通过摄像装置得到的位置坐标在鸟瞰视图所用坐标系中的位置坐标与通过雷达得到的位置坐标在鸟瞰视图所用坐标系中的位置坐标进行配准；

13、根据实现配准的位置坐标的转换关系和配准后的位置坐标，确定摄像装置和雷达之间的转换关系。

14、进一步，计算雷达所用坐标系与鸟瞰视图所用坐标系之间的刚性变换矩阵，包括：

15、采用icp算法或cpd算法，计算得到雷达所用坐标系与鸟瞰视图所用坐标系之间的刚性变换矩阵。

16、进一步，误差距离为欧式距离。

17、2)第二方面，本发明还提供一种用于标定两个路侧传感器之间的转换关系的系统，具体技术方案如下：

18、包括位置坐标获取模块、鸟瞰视图获取模块、位置坐标转换模块、刚性变换矩阵确定模块、误差距离计算判断模块和转换关系确定模块；

19、位置坐标获取模块用于：对摄像装置和雷达进行时间对齐后，利用摄像装置和雷达，在同一时刻监测得到每个预设目标在相应坐标系中的位置坐标；

20、鸟瞰视图获取模块用于：基于第一变换矩阵，对摄像装置在同一时刻所监测的图像进行逆透视投影变换，得到鸟瞰视图；

21、位置坐标转换模块用于：利用第一变换矩阵将通过摄像装置得到的位置坐标进行变换，得到通过摄像装置得到的位置坐标在鸟瞰视图所用坐标系中的位置坐标；

22、刚性变换矩阵确定模块用于：计算雷达所用坐标系与鸟瞰视图所用坐标系之间的刚性变换矩阵；

23、位置坐标转换模块还用于：利用刚性变换矩阵将通过雷达得到的位置坐标进行变换，得到通过雷达得到的位置坐标在鸟瞰视图所用坐标系中的位置坐标；

24、误差距离计算判断模块用于：计算通过摄像装置得到的位置坐标在鸟瞰视图所用坐标系中的位置坐标与通过雷达得到的位置坐标在鸟瞰视图所用坐标系中的位置坐标之间的误差距离，并判断误差距离是否小于预设误差距离阈值，得到判断结果；

25、转换关系确定模块用于：当判断结果为是时，根据通过摄像装置得到的位置坐标在鸟瞰视图所用坐标系中的位置坐标与通过雷达得到的位置坐标在鸟瞰视图所用坐标系中的位置坐标，确定摄像装置和雷达之间的转换关系。

26、在上述方案的基础上，本发明的一种用于标定两个路侧传感器之间的转换关系的系统还可以做如下改进。

27、进一步，还包括配准模块，配准模块用于：当判断结果为否时，对通过摄像装置得到的位置坐标在鸟瞰视图所用坐标系中的位置坐标与通过雷达得到的位置坐标在鸟瞰视图所用坐标系中的位置坐标进行配准；

28、转换关系确定模块还用于：根据实现配准的位置坐标的转换关系和配准后的位置坐标，确定摄像装置和雷达之间的转换关系。

29、进一步，刚性变换矩阵确定模块具体用于：

30、采用icp算法或cpd算法，计算得到雷达所用坐标系与鸟瞰视图所用坐标系之间的刚性变换矩阵。

31、进一步，误差距离为欧式距离。

32、3)第三方面，本发明还提供一种电子设备，电子设备包括处理器，处理器与存储器耦合，存储器中存储有至少一条计算机程序，至少一条计算机程序由处理器加载并执行，以使电子设备实现上述任一项用于标定两个路侧传感器之间的转换关系的方法。

33、4)第四方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有至少一条计算机程序，至少一条计算机程序由处理器加载并执行，以使计算机实现上述任一项用于标定两个路侧传感器之间的转换关系的方法。

34、需要说明的是，本发明的第二方面至第四方面的技术方案及对应的可能的实现方式所取得的有益效果，可以参见上述对第一方面及其对应的可能的实现方式的技术效果，此处不再赘述。