基于非线性优化的激光雷达在线标定算法

杨 超，李天剑，胡 欢，黄 民

(北京信息科技大学 机电学院，北京 100192)

0 引 言

近些年来，基于激光雷达定位的自动引导车(automated guided vehicle，AGV)逐渐运用于各个不同领域。通过激光雷达作为主传感器进行精确位姿估计的前提是预先知道传感器的外参配置。对于一个机器人系统而言，标定外参通常是机器人工作前的首要步骤[1]。

在机器人领域，关于外参标定的研究一直是热点所在，尤其是即时定位与建图技术(simultaneous localization and mapping，SLAM)技术发展火热以后。关于激光雷达的外参标定研究较多的包括相机与激光雷达的联合标定等，黎云飞等提出的基于fmincon法的单线激光与单目相机外参标定法[2]，降低了标定计算量。姚文涛等提出了一种自适应摄像机与激光雷达联合标定算法[3]，简化了标定过程。韩栋斌等提出了基于多点匹配的三维激光雷达外参标定方法[4]，减小了标定初值对标定结果的影响。Zhe Gao等提出了利用简单的平面测量方法在硬件要求较低情况下对2D激光雷达的标定方法[5]。祝飞等通过融合多种棋盘格约束的面阵相机与线激光约束，减少了激光噪点对标定结果的影响，提升了标定精度[6]。Miguel Oliveira等利用ROS框架提出了一种多模型的外参标定算法，同时标定多个外参并简化了标定流程[7]。在利用里程计的激光标定方面，Andrea Censi曾对此问题展开研究，提出了一种里程计与激光雷达的联合标定方案，该方案解决了对机器人内参与外参的同时标定，该方案在外参解决上采用了闭式求解。目前，对于7×24 h工……