空间坐标系转换与传感器

KITTI Sensor Setup

nuScenses Sensor Setup

KITTI数据集的坐标系转换过程：

IMU→Lidar→Cam相机外参→CamRect相机内参→Image图像坐标系→Pixal像素坐标系

 

刚体运动中的坐标系转换，称为欧式变换，包括旋转和平移；旋转和平移可以写在一个矩阵里，该矩阵称为变换矩阵。

变换矩阵具有比较特别的结构：左上角为旋转矩阵，右侧为平移向量，左下角为0向量，右下角为1。

 

欧拉角——把一个旋转分解成3次绕不同轴的旋转，得到3个分离的转角；可以定义XYZ、ZYX等旋转方式，常用的是“航向-俯仰-横滚”（yaw或heading、pitch、roll）来描述一个旋转，等价于ZYX的旋转。此时可以使用这样一个三维向量描述一个任意旋转。rpy角特指旋转顺序为ZYX的旋转变换。

欧拉角的缺点是在3D运动中会遇到万向锁问题：当俯仰角为±90°时，第一次和第三次旋转将使用同一个轴，使系统丢失一个*度。在自动驾驶中，车辆运动主要是2D运动，我们可以把旋转分解为3个欧拉角，把其中一个（例如航向角）拿出来作为定位信息输出。

GNSS/INS 组合导航系统：可以输出位置、速度、姿态信息