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LiDAR-IMU标定

概要

LiDAR-IMU标定(LiDAR-IMU Calibration)是将激光雷达(LiDAR)和惯性测量单元(IMU)的数据进行配准的过程,其目的是使两个传感器的数据在时间和空间上相互对齐。这样可以解决传感器之间时间和空间误差带来的问题,从而提高SLAM、定位、建图等应用的精度和稳定性。

LiDAR和IMU是机器人领域中常用的传感器。LiDAR主要用于获取环境的三维点云数据,而IMU则可以测量机器人的姿态(包括角度和角速度)。通过将两个传感器的数据进行标定,可以精确地确定它们之间的相对位置、姿态和时序关系,从而实现更准确、更稳定的机器人定位、导航和建图。

在标定过程中,需要采集一组已知姿态下的数据(如旋转和平移),并对数据进行处理以确定两个传感器之间的相对姿态和时间偏差。这个过程需要进行多项计算和优化,通常使用标定板等工具来辅助完成。

需要注意的是,不同的LiDAR和IMU可能存在不同的误差和噪声特性,因此标定过程需要根据具体的传感器进行调整和优化,以达到最佳的效果

前提条件

开始标定

step-1: 采集数据

  • 启动传感器
source pix/pit-kit/Autoware/install/setup.bash
ros2 launch pixkit_sensor_kit_launch sensing.launch.xml

  • 开始录制
cd collect_script/ros2bag_collect_script/
./collect_ros2bag.sh gnss_lidar.yaml
cd -
  • 录制成功标志

录制要求: - 车辆走8字,走三圈 - 录制时,不要有动态物体移动

ros2 bag info ros2bag/gnss_lidar_latest_ros2bag

检查Count和[Duration乘以频率]是否相差不多:表示数据没有丢失过多

  • gnss频率为50hz--82.776*50=4138.8
  • lidar频率为10hz--82.776*10=827.76

step-2: 处理数据

  • 开始处理
./collect_script/data_collectscript/lidar_imu_data.sh

  • 处理数据成功标志

查看终端打印结果, number=[864]表示在ros2bag/gnss_lidar/lidar_top文件夹中,产生了864张PCD文件

step-3: 开始标定

鼠标单击移动视角

鼠标双击旋转视角

外参调节

按钮 说明
+x degree 调节翻滚角
+y degree 调节俯仰角
+z degree 调节偏航角
+x trans 调节x轴位移
+y trans 调节y轴位移
+z trans 调节z轴位移

成功标志

cat ./calibration_script/lidar2imu/output/sensors_calibration.yaml

NEXT

现在,您已经完成LiDAR-IMU标定,接下来可以开始LiDAR-LiDAR标定

常见问题

Q1: 执行step-3: 开始标定GUI界面闪退

  • 问题原因: 在step-1: 采集数据步骤采集的数据有问题
  • 解决方法: 重新执行step-1: 采集数据