LiDAR->GNSS/IMU 标定& 结果Check [ADS]

https://github.com/ApolloAuto/apollo/blob/master/docs/quickstart/multiple_lidar_gnss_calibration_guide.md

目的 :

统一坐标系，（外参的获取过程，后面数据融合做准备）

比如HD map online 实时创建的时候，需要把多个Lidar 对应到统一的坐标系，然后建图。

 transfer the obstacle location detected by LiDAR to the IMU coordinate system, and then to the world coordinate system

All extrinsics are from LiDAR to GNSS, which means this transformation maps the coordinates of a point defined in the LiDAR coordinate system to the coordinates of this point defined in the GNSS coordinate system.

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准备：

确保IMU/GNSS 在准确的工作状态

位置误差<2cm

 atitude_std_dev, longitude_std_dev and height_std_dev. The smaller the deviation, the better the calibration quality. *** We strongly recommend calibrating the sensors when deviations are smaller than 0.02.***

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原理：

LIDAR 到惯导（IMU-GPS) 转换的 外参R|t （rotaion | translation）--旋转+平移

LIDAR 数据格式是 球面坐标系 Spherical coordinate system） 

表示一个点 p 在三维空间的位置的三维正交坐标系。右图显示了球坐标的几何意义：原点到 P 点的距离 r ，原点到点 P 的连线与正 z-轴之间的天顶角  ，以及原点到点 P 的连线，在 xy-平面的投影线，与正 x-轴之间的方位角  

 

[r,alpha,belta]  ---R|t ---> GPS :[X,Y,Z]

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操作:

1. 安装完传感器--

为了简化标定：激光雷达被水平放置于车顶以获得 360 度的感知范围，而组合惯导也常与车
的对称轴以及水平面对齐以简化坐标系的定义

初始化标定参数：

The initial guess requires the rotation angle error less than 5 degrees, and the translation error less than 0.1 meter（100cm）

静态检查信号是否正常输出： ?? 下图why

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2.到场地上走”8“字， 记录LIDAR 和GPS 的信号 

Usually, 2 minites length of data is sufficient

 注意到车辆在近似平面内运动，因此无法准确标定激光雷达与组合惯导之间的高度差。
 

3. 运用脚本（官方在线服务）得到传感器的外参---

背后原理： 多个点 ， 然后用最小二乘， SDD 运用线性代数解出转化矩阵。TBD--参考官方的说明文档。lidar-Imu-GPS 外参标定原理_apollo.pdf

理解传感器的信号输出格式。 原理？？？

 

http://www.fogsins.com/index.php/Article/productInfo/product_id/118.html

结果就是R|t 矩阵--eg  LIDAR---> 对齐到GPS

transform:
  rotation:
         x: 0.02883904659307384
	 y: -0.03212457531272153
	 z: 0.697030811535172
	 w: 0.7157404339725393
  translation:
	 x: 0.000908140840832566
	 y: 1.596564931858745
	 z: 1

calibrated the extrinsic parameters between the LiDAR and the GNSS/INS.

https://cloud.baidu.com/product/apollo/calibration.html

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标定结果Check:

如果标定OK了，车子开到有明显轮廓的路况上，建筑啊 etc

点云可视化之后，很容易看出来，物体的edge很清晰，不错位，不模糊，--标定就成功了。！

Figure 1 shows the comparison between the stitched point clouds with good (a) and insufficient(b) calibration quality.

(a)a high quality calibration result

(b) an insufficient one

https://github.com/ApolloAuto/apollo/blob/master/docs/FAQs/Calibration_FAQs.md

 

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Baidu 提供的自动标定-云服务

我们率先开放了云服务：“激光雷达与组合惯导”之间的外参数标定功能。未来，我们还将陆续开放“激光雷达与相机”、“相机与相机”以及“相机与毫米波雷达”等传感器之间的标定功能。

自动驾驶传感器标定(Calibration)是指利用传感器采集的数据计算各传感器的内参数(Intrinsic Parameters)以及多个传感器之间外参数(Extrinsic Parameters)的过程。传感器内外参的标定是各类多传感器信息融合算法的第一步。

在自动驾驶领域中，多线激光雷达与组合惯导是高精地图制作、激光点云定位以及点云物体检测任务中常用的传感器配置。因此精确标定两者之间的外参数具有非常重要的意义。

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https://github.com/ApolloAuto/apollo/blob/master/docs/specs/apollo_lidar_imu_calibration_guide.md#overview

https://github.com/ApolloAuto/apollo/blob/master/docs/FAQs/Calibration_FAQs.md

 

apollo_sensor_gnss_odometry ??? 指什么？ IMU/GNSS 的数据？