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Lidar-Selbstkalibrierung ohne Targets für autonome Fahrzeuge

Targetless Lidar Self-Calibration for use in autonomous driving vehicles

Sven Schneider, Markus Gressmann, Volker Coors

Diese Arbeit beschreibt eine Methode zur Kalibrierung von LiDAR-Sensoren (speziell der Gierwinkel), wie sie beispielsweise bei autonomen Fahrzeugen eingesetzt werden. Das Verfahren ist unabhängig von bekannten Umgebungen oder externen Kalibriertargets. Im ersten Schritt des Verfahrens werden Punktwolken von mehreren LiDARs registriert, danach wird eine Registrierung für alle während einer Fahrt aufgenommenen und registrierten Punktwolken durchgeführt. Dies führt zur Bestimmung der Trajektorie des Sensors. Da Fahrzeug und Sensor rigide miteinander verbunden sind, kann über die Trajektorie des Fahrzeugs und des LiDARs der Gierwinkel bestimmt werden. Zur Schätzung der Fahrzeugtrajektorie und zur Ableitung des Gierwinkels sind einige Annahmen zu treffen, da keine anderen Sensoren oder Targets zur Referenzierung des Fahrzeugs in der Umgebung genutzt werden – abgesehen von den Messwerten des noch nicht kalibrierten Sensors. Experimente zeigen, dass durch dieses einfache Verfahren ähnliche Werte (±2°) für den Gierwinkel erzielt werden können, wie es durch die manuelle Kalibrierung möglich ist.
Schlüsselwörter: LiDAR, Kalibrierung, Iterative Closest Point (ICP), GICP, Punktwolken, Registrierung, autonomes Fahren

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