Livox自动标定工具：高效解决激光雷达标定难题

Livox自动标定工具：高效解决激光雷达标定难题

Livox_automatic_calibration An automatic calibration algorithm for livox LiDAR 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/li/Livox_automatic_calibration

项目介绍

在自动驾驶和机器人导航等领域，激光雷达（LiDAR）的标定是一个关键步骤，直接影响系统的精度和稳定性。为了简化这一复杂过程，Livox推出了Livox自动标定工具v0.1。该工具通过环境同构约束假设模型，实现了基于原始点云数据的自动标定。用户只需提供基础LiDAR和目标LiDAR的点云数据，工具即可自动完成标定过程，生成精确的标定矩阵。

图1 红色：基础LiDAR的建图结果，绿色：目标LiDAR的自动标定结果

项目技术分析

Livox自动标定工具的核心技术基于以下几个步骤：

1. 环境建图：使用基础LiDAR数据对环境进行建图。
2. 迭代注册：利用目标LiDAR数据不断迭代注册到重建的地图中，通过几何结构的刚性不变性假设，逐步减少匹配误差。
3. 标定矩阵计算：当算法收敛并满足标定矩阵的刚性不变特性（六条平行线）时，使用共识算法计算最终的标定矩阵。

该工具依赖于Cmake、PCL1.7和Eigen等库，推荐用户直接安装ROS，以便快速集成所需库。

项目及技术应用场景

Livox自动标定工具适用于以下场景：

• 自动驾驶：在自动驾驶系统中，多个激光雷达的精确标定是实现高精度定位和导航的基础。
• 机器人导航：机器人需要精确的传感器标定来实现复杂环境中的自主导航。
• 三维重建：在三维重建项目中，多个激光雷达的标定是生成高精度三维模型的关键。

项目特点

• 自动化：无需手动干预，自动完成标定过程，大大提高了标定效率。
• 高精度：通过迭代注册和共识算法，确保标定结果的高精度。
• 易用性：用户只需准备基础LiDAR和目标LiDAR的点云数据，即可快速上手。
• 兼容性：支持多种LiDAR型号，如Mid-40和Horizon。

使用指南

1. 准备标定数据

• 将基础LiDAR数据放入data/Base_LiDAR_Frames/.pcd目录，文件名从100000.pcd开始，后续文件名依次递增。
• 将目标LiDAR数据放入data/Target_LiDAR_Frames/.pcd目录，文件名格式同上。
• 将初始矩阵数据放入data/Init_Matrix.txt。

注意：基础LiDAR数据和目标LiDAR数据需要尽可能同步，文件名和时间戳需对应。

2. 运行标定工具

cd livox_calibration
cp run.sh build/
cd build
sh run.sh

脚本首先启动可视化建图程序mapping，使用基础LiDAR构建子图。随后，启动calibration程序，自动标定目标LiDAR到基础LiDAR，估计每帧的标定参数。最后，启动曲线拟合器fitline，估计最终的参数矩阵。

图2 示例数据集的输出结果

注意事项

• 确保传感器数据同步。
• 确保基础LiDAR建图结果的精度。
• 数据采集车辆或平台的运动应尽可能缓慢，推荐校正每帧之间的运动畸变，以确保最终精度。
• 初始外部参数矩阵不需要非常精确，但应大致对齐，以尽可能提高最终精度。

支持与引用

如需支持，可通过以下方式联系Livox：

• 发送邮件至cs@livoxtech.com，描述问题及设置。
• 使用Github Issues。

本工具基于以下研究开发：

@article{gong2018target,
title={A Target-Free Automatic Self-Calibration Approach for Multibeam Laser Scanners},
author={Gong, Zheng and Wen, Chenglu and Wang, Cheng and Li, Jonathan},
journal={IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement},
volume={67},
number={1},
pages={238--240},
year={2018},
publisher={IEEE}
}

开发者：Livox

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Livox自动标定工具v0.1为激光雷达标定提供了一种高效、自动化的解决方案，适用于多种应用场景。无论您是自动驾驶开发者、机器人工程师还是三维重建专家，该工具都能帮助您快速、准确地完成标定任务。立即体验，提升您的项目精度！

Livox_automatic_calibration An automatic calibration algorithm for livox LiDAR 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/li/Livox_automatic_calibration