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坐标系统激光雷达的工具箱

激光雷达传感器使用激光来构建一个三维扫描的环境。通过发射激光脉冲到周围环境和捕捉反射的脉冲,传感器可以使用飞行时间原则来衡量它环境中的对象的距离。作为一个传感器存储这些信息点云,这是一个三维空间点的集合。

激光雷达传感器记录点云数据对一个局部坐标系,如传感器的坐标系统或自我车辆,或在世界坐标系中。

世界坐标系统

世界坐标系统是一个固定的普遍的参照系为所有车辆、传感器和一个场景中的对象。在多传感器系统中,每个传感器捕获数据的坐标系统。您可以使用世界坐标系作为参考将来自不同传感器的数据到一个坐标系统。

激光雷达工具箱™使用ISO 8855中定义的右手世界笛卡尔坐标系统,在那里x设在是积极的自我的方向车辆运动y设在左边是正对自我车辆运动,和z设在是正从地上向上。

传感器坐标系

一个传感器坐标系是当地一个特定的传感器,如激光雷达传感器或一个相机,它的起源位于中心的传感器。

激光雷达传感器通常措施对象从传感器的距离和收集信息,点。每个点的球坐标形式(r,ΘΦ),你可以使用它来计算xyz点的坐标。

激光雷达坐标系

  • r点从原点的距离吗

  • Φ方位角的吗XY飞机从积极的一面x设在

  • Θ仰角的吗YZ飞机从正面z设在

激光雷达传感器的安装位置和姿态可以取决于应用程序。

激光雷达传感器安装位置

水平安装应用在地面车辆自主驾驶,使传感器扫描和检测对象和地形在其附近避障等应用程序。

垂直安装在飞行器上使用,使传感器扫描等大型景观森林,平原,和身体的水。垂直安装需要这些额外的参数来定义传感器方向。

  • ——在前后的轴旋转角,即x设在传感器的坐标系统。

  • 球场——在左右轴旋转角,即y设在传感器的坐标系统。

  • 偏航绕垂直轴旋转角,是z设在传感器的坐标系统。

横滚、俯仰和偏航角

坐标系统转换

应用,如自主驾驶、采矿和水下导航使用多传感器系统为一个更完整的对周围环境的理解。因为每个传感器捕获数据在其各自的坐标系,融合来自不同传感器的数据在这样的设置中,您必须定义一个参考坐标系和所有的传感器的数据转换成坐标参考系。

例如,您可以选择一个激光雷达传感器的坐标系统作为参照系。创建从激光雷达传感器坐标系坐标数据,你必须变换数据乘以它的外在参数激光雷达传感器。

应用转换,你必须把你的数据与外在参数的激光雷达传感器。外部参数矩阵由平移向量和旋转矩阵。翻译向量转换选定参考系的起源的起源世界坐标系的旋转矩阵旋转坐标轴的正确取向。

激光雷达传感器和摄像机通常一起使用来生成精确的3 d场景扫描。关于lidar-camera数据融合的更多信息,请参阅Lidar-Camera校准是什么?

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