CN111829472A - 利用全站仪测定传感器间相对位置的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种利用全站仪测定传感器间相对位置的方法及装置，利用全站仪对第一传感器上的N个已知点进行测量，得到每个已知点在全站仪坐标系中的坐标；根据每个已知点在全站仪坐标系中的坐标与每个已知点在第一传感器坐标系中的坐标，计算全站仪坐标系与第一传感器坐标系之间的转换关系；利用全站仪对第二传感器的中心点进行测量，得到第二传感器的中心点在全站仪坐标系中的坐标；依据全站仪坐标系与第一传感器坐标系之间的转换关系，对第二传感器的中心点在全站仪坐标系中的坐标进行转换，得到第二传感器的中心点在第一传感器坐标系中的坐标，进而得到第一传感器与第二传感器之间的相对位置，该测量方法环境受限小、操作简便、测量精度高。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，更具体的，涉及一种利用全站仪测定传感器间相对位置的方法及装置。
背景技术
在自动驾驶领域总是不可避免的需要测量某些传感器之间的位置关系，但是出于某些特定需求，传感器之间坐标系难以统一，安装部位不在同一平面甚至存在遮挡，导致测量十分耗时且误差较大。
现有技术中通过建立多个参考点，将两个传感器的坐标原点迁移到同一平面，再用卷尺粗略的测量，后期通过算法进行优化。此方法在应用过程中参考点较难选取且参考点的误差会累积至最终结果，测量精度很低。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种环境受限小、操作简便、测量精度高的利用全站仪测定传感器间相对位置的方法及装置。
为了实现上述发明目的，本发明提供的具体技术方案如下：
一种利用全站仪测定传感器间相对位置的方法，包括：
利用全站仪对第一传感器上的N个已知点进行测量，得到每个所述已知点在全站仪坐标系中的坐标，其中，N不小于3，且N个所述已知点不位于同一平面内；
根据每个所述已知点在所述全站仪坐标系中的坐标与每个所述已知点在第一传感器坐标系中的坐标，计算所述全站仪坐标系与所述第一传感器坐标系之间的转换关系；
利用所述全站仪对第二传感器的中心点进行测量，得到所述第二传感器的中心点在所述全站仪坐标系中的坐标；
依据所述全站仪坐标系与所述第一传感器坐标系之间的转换关系，对所述第二传感器的中心点在所述全站仪坐标系中的坐标进行转换，得到所述第二传感器的中心点在所述第一传感器坐标系中的坐标，进而得到所述第一传感器与所述第二传感器之间的相对位置。
可选的，在所述根据每个所述已知点在所述全站仪坐标系中的坐标与每个所述已知点在第一传感器坐标系中的坐标，计算所述全站仪坐标系与所述第一传感器坐标系之间的转换关系之前，所述方法还包括：
在N个所述已知点中选取第一已知点和第二已知点；
依据所述第一已知点和所述第二已知点在所述全站仪坐标系中的坐标，计算在所述全站仪坐标系中所述第一已知点和所述第二已知点之间的距离；
计算所述全站仪坐标系中所述第一已知点和所述第二已知点之间的距离与所述第一传感器坐标系中所述第一已知点和所述第二已知点之间的距离之间的差值；
判断所述差值是否在第一预设范围内；
若是，执行所述根据每个所述已知点在所述全站仪坐标系中的坐标与每个所述已知点在第一传感器坐标系中的坐标，计算所述全站仪坐标系与所述第一传感器坐标系之间的转换关系；
若否，返回执行所述利用全站仪对第一传感器上的N个已知点进行测量。
可选的，所述利用所述全站仪对第二传感器的中心点进行测量，得到所述第二传感器的中心点在所述全站仪坐标系中的坐标，包括：
利用所述全站仪对所述第二传感器的M个测量点进行测量，得到每个所述测量点在所述全站仪坐标系中的坐标，其中，所述第二传感器的中心点位于M个所述测量点所在的平面上，且M不小于3；
依据所述每个所述测量点在所述全站仪坐标系中的坐标与预设线段的长度的计算关系，计算在所述全站仪坐标系中所述预设线段的测量值，其中，所述预设线段为所述第二传感器中的一条线段，且所述预设线段的实际值已知；
判断在所述全站仪坐标系中预设线段的测量值与所述预设线段的实际值之间的差值是否在第二预设范围内；
若是，依据每个所述测量点在所述全站仪坐标系中的坐标，计算所述第二传感器的中心点的坐标，并将本次测量得到的所述第二传感器的中心点的坐标确定为所述第二传感器的中心点在所述全站仪坐标系中的最终坐标；
若否，返回执行所述利用所述全站仪对所述第二传感器的M个测量点进行测量。
可选的，所述第一传感器为惯性测量单元，所述第二传感器为圆盘状天线。
可选的，所述预设线段为所述圆盘状天线的半径，所述圆盘状天线在测量视野内为一个圆弧，M个所述测量点分别为所述圆弧上能够组成所述圆盘状天线的内接三角形的三个点。
一种利用全站仪测定传感器间相对位置的装置，包括：
第一测量单元，用于利用全站仪对第一传感器上的N个已知点进行测量，得到每个所述已知点在全站仪坐标系中的坐标，其中，N不小于3，且N个所述已知点不位于同一平面内；
转换关系计算单元，用于根据每个所述已知点在所述全站仪坐标系中的坐标与每个所述已知点在第一传感器坐标系中的坐标，计算所述全站仪坐标系与所述第一传感器坐标系之间的转换关系；
第二测量单元，用于利用所述全站仪对第二传感器的中心点进行测量，得到所述第二传感器的中心点在所述全站仪坐标系中的坐标；
坐标转换单元，用于依据所述全站仪坐标系与所述第一传感器坐标系之间的转换关系，对所述第二传感器的中心点在所述全站仪坐标系中的坐标进行转换，得到所述第二传感器的中心点在所述第一传感器坐标系中的坐标，进而得到所述第一传感器与所述第二传感器之间的相对位置。
可选的，所述装置还包括：
第一测量精度判断单元，用于在N个所述已知点中选取第一已知点和第二已知点；依据所述第一已知点和所述第二已知点在所述全站仪坐标系中的坐标，计算在所述全站仪坐标系中所述第一已知点和所述第二已知点之间的距离；计算所述全站仪坐标系中所述第一已知点和所述第二已知点之间的距离与所述第一传感器坐标系中所述第一已知点和所述第二已知点之间的距离之间的差值；判断所述差值是否在第一预设范围内，若是，触发所述转换关系计算单元，若否，触发所述第一测量单元。
可选的，所述第二测量单元，具体用于利用所述全站仪对所述第二传感器的M个测量点进行测量，得到每个所述测量点在所述全站仪坐标系中的坐标，其中，所述第二传感器的中心点位于M个所述测量点所在的平面上，且M不小于3；依据所述每个所述测量点在所述全站仪坐标系中的坐标与预设线段的长度的计算关系，计算在所述全站仪坐标系中所述预设线段的测量值，其中，所述预设线段为所述第二传感器中的一条线段，且所述预设线段的实际值已知；判断在所述全站仪坐标系中预设线段的测量值与所述预设线段的实际值之间的差值是否在第二预设范围内；若是，依据每个所述测量点在所述全站仪坐标系中的坐标，计算所述第二传感器的中心点的坐标，并将本次测量得到的所述第二传感器的中心点的坐标确定为所述第二传感器的中心点在所述全站仪坐标系中的最终坐标；若否，返回执行所述利用所述全站仪对所述第二传感器的M个测量点进行测量。
可选的，所述第一传感器为惯性测量单元，所述第二传感器为圆盘状天线。
可选的，所述预设线段为所述圆盘状天线的半径，所述圆盘状天线在测量视野内为一个圆弧，M个所述测量点分别为所述圆弧上能够组成所述圆盘状天线的内接三角形的三个点。
相对于现有技术，本发明的有益效果如下：
本发明公开的一种利用全站仪测定传感器间相对位置的方法及装置，仅利用全站仪一种仪器就可以完成传感器间相对位置的测定，降低了测量成本。测量过程中首先利用全站仪对第一传感器上的N个已知点进行测量，然后利用测量得到的每个已知点在全站仪坐标系中的坐标与每个已知点在第一传感器坐标系中的坐标，计算全站仪坐标系与第一传感器坐标系之间的转换关系，再利用全站仪对第二传感器的中心点进行测量，最后依据全站仪坐标系与第一传感器坐标系之间的转换关系，对第二传感器的中心点在全站仪坐标系中的坐标进行转换，得到第二传感器的中心点在第一传感器坐标系中的坐标，进而得到第一传感器与第二传感器之间的相对位置，简化了测定流程，由于不需要额外建立参考点将两个传感器的坐标原点迁移到同一平面，降低了参考点误差对测定结果的影响，提高了传感器间相对位置测定结果的准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种利用全站仪测定传感器间相对位置的方法的流程示意图；
图2为本发明实施例公开的另一种利用全站仪测定传感器间相对位置的方法的流程示意图；
图3为本发明实施例公开的一种第二传感器中心点的测量方法的流程示意图；
图4为本发明实施例公开的一种利用全站仪测定传感器间相对位置的装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例公开了一种利用全站仪测定传感器间相对位置的方法，在开始测量之前，需要选择合适的位置架设全站仪，当该测定方法应用于车辆传感器间相对位置的测定时，将全站仪架设在能够同时测量两个传感器的位置上，然后开始测定传感器间相对位置，具体的，请参阅图1，本实施例公开的利用全站仪测定传感器间相对位置的方法包括以下步骤：
S101：利用全站仪对第一传感器上的N个已知点进行测量，得到每个所述已知点在全站仪坐标系中的坐标；
其中，N不小于3，且N个已知点不位于同一平面内。
需要说明的是，N个已知点分布在不同平面上，即N个已知点分布在全站仪的三维坐标系中。
S102：根据每个所述已知点在所述全站仪坐标系中的坐标与每个所述已知点在第一传感器坐标系中的坐标，计算所述全站仪坐标系与所述第一传感器坐标系之间的转换关系；
第一传感器坐标系是预先标定的。
全站仪坐标系与第一传感器坐标系之间的转换关系实质上是对全站仪坐标系进行旋转平移的过程。
其中，xnew为全站仪坐标系进行旋转平移后得到的第一传感器坐标系；
xoriginal为全站仪坐标系；
R3×3为坐标系的旋转矩阵；
t3×1为坐标系的平移矩阵。
S103：利用所述全站仪对第二传感器的中心点进行测量，得到所述第二传感器的中心点在所述全站仪坐标系中的坐标；
S104：依据所述全站仪坐标系与所述第一传感器坐标系之间的转换关系，对所述第二传感器的中心点在所述全站仪坐标系中的坐标进行转换，得到所述第二传感器的中心点在所述第一传感器坐标系中的坐标，进而得到所述第一传感器与所述第二传感器之间的相对位置。
进一步，为了提高测量精度，在测量过程中实现测量精度可检验，本实施例公开了另一种利用全站仪测定传感器间相对位置的方法，请参阅图2，该方法具体包括以下步骤：
S201：利用全站仪对第一传感器上的N个已知点进行测量，得到每个所述已知点在全站仪坐标系中的坐标；
S202：在N个所述已知点中选取第一已知点和第二已知点；
S203：依据所述第一已知点和所述第二已知点在所述全站仪坐标系中的坐标，计算在所述全站仪坐标系中所述第一已知点和所述第二已知点之间的距离；
S204：计算所述全站仪坐标系中所述第一已知点和所述第二已知点之间的距离与所述第一传感器坐标系中所述第一已知点和所述第二已知点之间的距离之间的差值；
S205：判断所述差值是否在第一预设范围内；
若否，返回执行S201；
若是，执行S206：根据每个所述已知点在所述全站仪坐标系中的坐标与每个所述已知点在第一传感器坐标系中的坐标，计算所述全站仪坐标系与所述第一传感器坐标系之间的转换关系；
S207：利用所述全站仪对第二传感器的中心点进行测量，得到所述第二传感器的中心点在所述全站仪坐标系中的坐标；
S208：依据所述全站仪坐标系与所述第一传感器坐标系之间的转换关系，对所述第二传感器的中心点在所述全站仪坐标系中的坐标进行转换，得到所述第二传感器的中心点在所述第一传感器坐标系中的坐标，进而得到所述第一传感器与所述第二传感器之间的相对位置。
进一步的，为了实现在测量第二传感器中心点的过程中测量精度可校验，请参阅图3，利用全站仪对第二传感器的中心点进行测量，得到第二传感器的中心点在全站仪坐标系中的坐标，具体包括以下步骤：
S301：利用全站仪对第二传感器的M个测量点进行测量，得到每个测量点在全站仪坐标系中的坐标；
其中，由于需要至少3个测量点才能确定第二传感器的中心点所在的平面，因此，M不小于3，且第二传感器的中心点位于M个测量点所在的平面上。
S302：依据每个测量点在全站仪坐标系中的坐标与预设线段的长度的计算关系，计算在全站仪坐标系中预设线段的测量值；
其中，预设线段为第二传感器中的已知线段，预设线段的实际值已知，当第二传感器为圆盘状天线时，预设线段可以为圆盘状天线的半径。
由于第二传感器可以为市面上任意一个传感器，传感器不同，预设线段的选取也不同，测量点可以在预设线段上，也可以不在预设线段上，但是基于每个测量点的坐标必定可以计算得到预设线段的测量值。
S303：判断在全站仪坐标系中预设线段的测量值与预设线段的实际值之间的差值是否在第二预设范围内；
若是，S304：依据每个测量点在全站仪坐标系中的坐标，计算第二传感器的中心点的坐标，并将本次测量得到的第二传感器的中心点的坐标确定为第二传感器的中心点在全站仪坐标系中的最终坐标；
若否，返回执行S301。
可以理解的是，第二传感器中M个测量点的选取原则如下：
1、第二传感器的中心点位于M个测量点所在的平面；
2、利用M个测量点的坐标可以计算第二传感器的中心点的坐标；
3、利用M个测量点的坐标可以计算预设线段的测量值。
为了进一步对上述实施例公开的利用全站仪测定传感器间相对位置的方法进行介绍，以测量惯性测量单元(Inertial measurement unit，IMU)与圆盘状天线之间的杆臂为例，其中，IMU为第一传感器，圆盘状天线为第二传感器，目前自动驾驶的车辆布局均为天线位于车顶，IMU位于车辆内部。
第一，选择合适位置架设全站仪，使全站仪可以同时测量IMU上N个已知点在全站仪坐标系中的坐标以及圆盘状天线的中心点在全站仪坐标系中的坐标。
第二，利用全站仪对IMU上N个已知点进行测量，得到每个已知点在全站仪坐标系中的坐标，其中，IMU坐标系是预先标定的，IMU上每个已知点在IMU坐标系中的坐标是已知的。
第三，在IMU上N个已知点中任意选取两个点，计算这两个点在全站仪坐标系中的距离，由于IMU上每个已知点在IMU坐标系中的坐标是已知的，因此选取的两个点在IMU坐标系中的距离也是已知的，计算这两个点在全站仪坐标系中的距离与在IMU坐标系中的距离之间的差值，当该差值在第一预设范围，则认为全站仪测量的是准确的，继续执行以下步骤，若该差值不在第一预设范围内，则认为全站仪测量不准确，进行重测。
第四，根据每个已知点在全站仪坐标系中的坐标与每个已知点在IMU坐标系中的坐标，计算全站仪坐标系与IMU坐标系之间的转换关系。
第五，利用全站仪对圆盘状天线上三个测量点进行测量，在测量过程中圆盘状天线在视野内为圆弧状，理论上来说，M个测量点可以分别为所述圆弧上能够组成所述圆盘状天线的内接三角形的三个点，通过求内接三角形的外接圆的圆心可以得到圆盘状天线的中心点和圆盘状天线的半径。实践中，为了提高计算效率，三个测量点分别为圆弧两侧的端点、以及圆弧的中心点，其中圆弧两侧的端点之间的线段为圆盘状天线的直径，三个测量点构成一个等边三角形，通过等边三角形容易求得外接圆的圆心，进一步可以得到圆盘状天线的中心点和圆盘状天线的半径。
第六，由于圆盘状天线的半径是已知的，计算测量得到的圆盘状天线半径的测量值与实际值之间的差值，当该差值在第二预设范围内时，则认为全站仪对圆盘状天线的测量是准确的，继续执行以下步骤，若该差值不在第二预设范围内时，则全站仪测量不准确，进行重测。
第七，依据全站仪坐标系与IMU坐标系之间的转换关系，对圆盘状天线的中心点在全站仪坐标系中的坐标进行转换，得到圆盘状天线的中心点在IMU坐标系中的坐标，进而得到IMU与圆盘状天线之间的相对位置，即得到IMU与圆盘状天线之间杆臂的距离。
可见，本实施例公开的一种利用全站仪测定传感器间相对位置的方法，仅利用全站仪一种仪器就可以完成传感器间相对位置的测定，降低了测量成本。
本实施例公开的一种利用全站仪测定传感器间相对位置的方法，在测量过程中，首先利用全站仪对第一传感器上的N个已知点进行测量，然后利用测量得到的每个已知点在全站仪坐标系中的坐标与每个已知点在第一传感器坐标系中的坐标，计算全站仪坐标系与第一传感器坐标系之间的转换关系，再利用全站仪对第二传感器的中心点进行测量，最后依据全站仪坐标系与第一传感器坐标系之间的转换关系，对第二传感器的中心点在全站仪坐标系中的坐标进行转换，得到第二传感器的中心点在第一传感器坐标系中的坐标，进而得到第一传感器与第二传感器之间的相对位置，简化了测定流程。实验可知，当测量IMU与圆盘状天线之间相对位置时，仅需10分钟即可完成整个测量流程，相对于现有技术，大大降低了测量耗时。
由于本实施例公开的利用全站仪测定传感器间相对位置的方法不需要额外建立参考点将两个传感器的坐标原点迁移到同一平面，避免了额外建立参考点带来的误差，降低了参考点误差对测定结果的影响，提高了传感器间相对位置测定结果的准确度。
且，本实施例公开的利用全站仪测定传感器间相对位置的方法，不需要后期大量的算法进行优化，进而也降低了测量过程的复杂度，缩短了测量时间。
基于上述实施例公开的一种利用全站仪测定传感器间相对位置的方法，本实施例相应公开了一种利用全站仪测定传感器间相对位置的装置，请参阅图4，该装置具体包括：
第一测量单元401，用于利用全站仪对第一传感器上的N个已知点进行测量，得到每个所述已知点在全站仪坐标系中的坐标，其中，N不小于3，且N个所述已知点不位于同一平面内；
转换关系计算单元402，用于根据每个所述已知点在所述全站仪坐标系中的坐标与每个所述已知点在第一传感器坐标系中的坐标，计算所述全站仪坐标系与所述第一传感器坐标系之间的转换关系；
第二测量单元403，用于利用所述全站仪对第二传感器的中心点进行测量，得到所述第二传感器的中心点在所述全站仪坐标系中的坐标；
坐标转换单元404，用于依据所述全站仪坐标系与所述第一传感器坐标系之间的转换关系，对所述第二传感器的中心点在所述全站仪坐标系中的坐标进行转换，得到所述第二传感器的中心点在所述第一传感器坐标系中的坐标，进而得到所述第一传感器与所述第二传感器之间的相对位置。
可选的，所述装置还包括：
第一测量精度判断单元，用于在N个所述已知点中选取第一已知点和第二已知点；依据所述第一已知点和所述第二已知点在所述全站仪坐标系中的坐标，计算在所述全站仪坐标系中所述第一已知点和所述第二已知点之间的距离；计算所述全站仪坐标系中所述第一已知点和所述第二已知点之间的距离与所述第一传感器坐标系中所述第一已知点和所述第二已知点之间的距离之间的差值；判断所述差值是否在第一预设范围内，若是，触发所述转换关系计算单元，若否，触发所述第一测量单元。
可选的，所述第二测量单元403，具体用于利用所述全站仪对所述第二传感器的M个测量点进行测量，得到每个所述测量点在所述全站仪坐标系中的坐标，其中，所述第二传感器的中心点位于M个所述测量点所在的平面上，且M不小于3；依据所述每个所述测量点在所述全站仪坐标系中的坐标与预设线段的长度的计算关系，计算在所述全站仪坐标系中所述预设线段的测量值，其中，所述预设线段为所述第二传感器中的一条线段，且所述预设线段的实际值已知；判断在所述全站仪坐标系中预设线段的测量值与所述预设线段的实际值之间的差值是否在第二预设范围内；若是，依据每个所述测量点在所述全站仪坐标系中的坐标，计算所述第二传感器的中心点的坐标，并将本次测量得到的所述第二传感器的中心点的坐标确定为所述第二传感器的中心点在所述全站仪坐标系中的最终坐标；若否，返回执行所述利用所述全站仪对所述第二传感器的M个测量点进行测量。
可选的，所述第一传感器为惯性测量单元，所述第二传感器为圆盘状天线。
可选的，所述预设线段为所述圆盘状天线的半径，所述圆盘状天线在测量视野内为一个圆弧，M个所述测量点分别为所述圆弧上能够组成所述圆盘状天线的内接三角形的三个点。
本实施例公开的一种利用全站仪测定传感器间相对位置的装置，仅利用全站仪一种仪器就可以完成传感器间相对位置的测定，降低了测量成本。测量过程中首先利用全站仪对第一传感器上的N个已知点进行测量，然后利用测量得到的每个已知点在全站仪坐标系中的坐标与每个已知点在第一传感器坐标系中的坐标，计算全站仪坐标系与第一传感器坐标系之间的转换关系，再利用全站仪对第二传感器的中心点进行测量，最后依据全站仪坐标系与第一传感器坐标系之间的转换关系，对第二传感器的中心点在全站仪坐标系中的坐标进行转换，得到第二传感器的中心点在第一传感器坐标系中的坐标，进而得到第一传感器与第二传感器之间的相对位置，简化了测定流程，由于不需要额外建立参考点将两个传感器的坐标原点迁移到同一平面，降低了参考点误差对测定结果的影响，提高了传感器间相对位置测定结果的准确度。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种利用全站仪测定传感器间相对位置的方法，其特征在于，包括：
利用全站仪对第一传感器上的N个已知点进行测量，得到每个所述已知点在全站仪坐标系中的坐标，其中，N不小于3，且N个所述已知点不位于同一平面内；
根据每个所述已知点在所述全站仪坐标系中的坐标与每个所述已知点在第一传感器坐标系中的坐标，计算所述全站仪坐标系与所述第一传感器坐标系之间的转换关系；
利用所述全站仪对第二传感器的中心点进行测量，得到所述第二传感器的中心点在所述全站仪坐标系中的坐标；
依据所述全站仪坐标系与所述第一传感器坐标系之间的转换关系，对所述第二传感器的中心点在所述全站仪坐标系中的坐标进行转换，得到所述第二传感器的中心点在所述第一传感器坐标系中的坐标，进而得到所述第一传感器与所述第二传感器之间的相对位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据每个所述已知点在所述全站仪坐标系中的坐标与每个所述已知点在第一传感器坐标系中的坐标，计算所述全站仪坐标系与所述第一传感器坐标系之间的转换关系之前，所述方法还包括：
在N个所述已知点中选取第一已知点和第二已知点；
依据所述第一已知点和所述第二已知点在所述全站仪坐标系中的坐标，计算在所述全站仪坐标系中所述第一已知点和所述第二已知点之间的距离；
计算所述全站仪坐标系中所述第一已知点和所述第二已知点之间的距离与所述第一传感器坐标系中所述第一已知点和所述第二已知点之间的距离之间的差值；
判断所述差值是否在第一预设范围内；
若是，执行所述根据每个所述已知点在所述全站仪坐标系中的坐标与每个所述已知点在第一传感器坐标系中的坐标，计算所述全站仪坐标系与所述第一传感器坐标系之间的转换关系；
若否，返回执行所述利用全站仪对第一传感器上的N个已知点进行测量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述全站仪对第二传感器的中心点进行测量，得到所述第二传感器的中心点在所述全站仪坐标系中的坐标，包括：
利用所述全站仪对所述第二传感器的M个测量点进行测量，得到每个所述测量点在所述全站仪坐标系中的坐标，其中，所述第二传感器的中心点位于M个所述测量点所在的平面上，且M不小于3；
依据所述每个所述测量点在所述全站仪坐标系中的坐标与预设线段的长度的计算关系，计算在所述全站仪坐标系中所述预设线段的测量值，其中，所述预设线段为所述第二传感器中的一条线段，且所述预设线段的实际值已知；
判断在所述全站仪坐标系中预设线段的测量值与所述预设线段的实际值之间的差值是否在第二预设范围内；
若是，依据每个所述测量点在所述全站仪坐标系中的坐标，计算所述第二传感器的中心点的坐标，并将本次测量得到的所述第二传感器的中心点的坐标确定为所述第二传感器的中心点在所述全站仪坐标系中的最终坐标；
若否，返回执行所述利用所述全站仪对所述第二传感器的M个测量点进行测量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一传感器为惯性测量单元，所述第二传感器为圆盘状天线。
5.根据权利要求3和4所述方法，其特征在于，所述预设线段为所述圆盘状天线的半径，所述圆盘状天线在测量视野内为一个圆弧，M个所述测量点分别为所述圆弧上能够组成所述圆盘状天线的内接三角形的三个点。
6.一种利用全站仪测定传感器间相对位置的装置，其特征在于，包括：
第一测量单元，用于利用全站仪对第一传感器上的N个已知点进行测量，得到每个所述已知点在全站仪坐标系中的坐标，其中，N不小于3，且N个所述已知点不位于同一平面内；
转换关系计算单元，用于根据每个所述已知点在所述全站仪坐标系中的坐标与每个所述已知点在第一传感器坐标系中的坐标，计算所述全站仪坐标系与所述第一传感器坐标系之间的转换关系；
第二测量单元，用于利用所述全站仪对第二传感器的中心点进行测量，得到所述第二传感器的中心点在所述全站仪坐标系中的坐标；
坐标转换单元，用于依据所述全站仪坐标系与所述第一传感器坐标系之间的转换关系，对所述第二传感器的中心点在所述全站仪坐标系中的坐标进行转换，得到所述第二传感器的中心点在所述第一传感器坐标系中的坐标，进而得到所述第一传感器与所述第二传感器之间的相对位置。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第一测量精度判断单元，用于在N个所述已知点中选取第一已知点和第二已知点；依据所述第一已知点和所述第二已知点在所述全站仪坐标系中的坐标，计算在所述全站仪坐标系中所述第一已知点和所述第二已知点之间的距离；计算所述全站仪坐标系中所述第一已知点和所述第二已知点之间的距离与所述第一传感器坐标系中所述第一已知点和所述第二已知点之间的距离之间的差值；判断所述差值是否在第一预设范围内，若是，触发所述转换关系计算单元，若否，触发所述第一测量单元。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二测量单元，具体用于利用所述全站仪对所述第二传感器的M个测量点进行测量，得到每个所述测量点在所述全站仪坐标系中的坐标，其中，所述第二传感器的中心点位于M个所述测量点所在的平面上，且M不小于3；依据所述每个所述测量点在所述全站仪坐标系中的坐标与预设线段的长度的计算关系，计算在所述全站仪坐标系中所述预设线段的测量值，其中，所述预设线段为所述第二传感器中的一条线段，且所述预设线段的实际值已知；判断在所述全站仪坐标系中预设线段的测量值与所述预设线段的实际值之间的差值是否在第二预设范围内；若是，依据每个所述测量点在所述全站仪坐标系中的坐标，计算所述第二传感器的中心点的坐标，并将本次测量得到的所述第二传感器的中心点的坐标确定为所述第二传感器的中心点在所述全站仪坐标系中的最终坐标；若否，返回执行所述利用所述全站仪对所述第二传感器的M个测量点进行测量。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一传感器为惯性测量单元，所述第二传感器为圆盘状天线。
10.根据权利要求8和9所述的装置，其特征在于，所述预设线段为所述圆盘状天线的半径，所述圆盘状天线在测量视野内为一个圆弧，M个所述测量点分别为所述圆弧上能够组成所述圆盘状天线的内接三角形的三个点。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114184151A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-03-15 | 上海无线电设备研究所 | 一种单轴坐标外推方法 |
| CN116625240A (zh) * | 2023-07-20 | 2023-08-22 | 中交第一航务工程局有限公司 | 一种组合式水下定位设备的标定方法 |
Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104777501A (zh) * | 2015-04-17 | 2015-07-15 | 东南大学 | 一种基于移动终端gps的室内定位系统及方法 |
| CN105015800A (zh) * | 2015-05-19 | 2015-11-04 | 北京星航机电装备有限公司 | 航天器舱段在地面上的自动化装配系统 |
| CN106225676A (zh) * | 2016-09-05 | 2016-12-14 | 凌云光技术集团有限责任公司 | 三维测量方法、装置及系统 |
| CN107192350A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-09-22 | 中国人民解放军信息工程大学 | 一种三维激光扫描仪内参数标定方法及装置 |
| CN107339961A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-11-10 | 北京小米移动软件有限公司 | 校准距离传感器的方法及装置、电子设备 |
| CN107782240A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-03-09 | 首都师范大学 | 一种二维激光扫描仪标定方法、系统及装置 |
| CN107882080A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-04-06 | 苏州蓝博控制技术有限公司 | 挖掘机精细工作控制方法、系统及挖掘机 |
| CN108398123A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-08-14 | 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 | 一种全站仪及其度盘标定方法 |
| CN108489398A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-09-04 | 华南农业大学 | 一种广角场景下激光加单目视觉测量三维坐标的方法 |
| CN108734744A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-11-02 | 国网山西省电力公司电力科学研究院 | 一种基于全站仪的远距离大视场双目标定方法 |
| CN108759668A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-06 | 武汉中观自动化科技有限公司 | 一种震动环境中的跟踪式三维扫描方法及系统 |
| CN108779984A (zh) * | 2016-03-16 | 2018-11-09 | 索尼公司 | 信号处理设备和信号处理方法 |
| CN109297436A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-02-01 | 北京伟景智能科技有限公司 | 双目线激光立体测量基准标定方法 |
| CN109493305A (zh) * | 2018-08-28 | 2019-03-19 | 初速度（苏州）科技有限公司 | 一种人眼视线与前景图像叠加的方法及系统 |
| CN109612437A (zh) * | 2019-01-14 | 2019-04-12 | 华南农业大学 | 基于Bumblebee与全站仪相结合的双目定位检测方法 |
-
2019
- 2019-04-17 CN CN201910308339.0A patent/CN111829472A/zh active Pending
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104777501A (zh) * | 2015-04-17 | 2015-07-15 | 东南大学 | 一种基于移动终端gps的室内定位系统及方法 |
| CN105015800A (zh) * | 2015-05-19 | 2015-11-04 | 北京星航机电装备有限公司 | 航天器舱段在地面上的自动化装配系统 |
| CN108779984A (zh) * | 2016-03-16 | 2018-11-09 | 索尼公司 | 信号处理设备和信号处理方法 |
| CN106225676A (zh) * | 2016-09-05 | 2016-12-14 | 凌云光技术集团有限责任公司 | 三维测量方法、装置及系统 |
| CN107339961A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-11-10 | 北京小米移动软件有限公司 | 校准距离传感器的方法及装置、电子设备 |
| CN107192350A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-09-22 | 中国人民解放军信息工程大学 | 一种三维激光扫描仪内参数标定方法及装置 |
| CN107782240A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-03-09 | 首都师范大学 | 一种二维激光扫描仪标定方法、系统及装置 |
| CN107882080A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-04-06 | 苏州蓝博控制技术有限公司 | 挖掘机精细工作控制方法、系统及挖掘机 |
| CN108398123A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-08-14 | 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 | 一种全站仪及其度盘标定方法 |
| CN108734744A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-11-02 | 国网山西省电力公司电力科学研究院 | 一种基于全站仪的远距离大视场双目标定方法 |
| CN108489398A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-09-04 | 华南农业大学 | 一种广角场景下激光加单目视觉测量三维坐标的方法 |
| CN108759668A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-06 | 武汉中观自动化科技有限公司 | 一种震动环境中的跟踪式三维扫描方法及系统 |
| CN109493305A (zh) * | 2018-08-28 | 2019-03-19 | 初速度（苏州）科技有限公司 | 一种人眼视线与前景图像叠加的方法及系统 |
| CN109297436A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-02-01 | 北京伟景智能科技有限公司 | 双目线激光立体测量基准标定方法 |
| CN109612437A (zh) * | 2019-01-14 | 2019-04-12 | 华南农业大学 | 基于Bumblebee与全站仪相结合的双目定位检测方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 孙国明: "道路工程测量可靠性办法", 《民营科技》 * |
| 王星运: "提高无定向导线可靠性的新方法", 《测绘与空间地理信息》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114184151A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-03-15 | 上海无线电设备研究所 | 一种单轴坐标外推方法 |
| CN114184151B (zh) * | 2021-12-15 | 2024-01-02 | 上海无线电设备研究所 | 一种单轴坐标外推方法 |
| CN116625240A (zh) * | 2023-07-20 | 2023-08-22 | 中交第一航务工程局有限公司 | 一种组合式水下定位设备的标定方法 |
| CN116625240B (zh) * | 2023-07-20 | 2023-09-19 | 中交第一航务工程局有限公司 | 一种组合式水下定位设备的标定方法 |
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