Automated Driving Toolbox中坐标系

工具箱包含以下坐标系：

1. 世界坐标系(Word):一个固定的通用坐标系统，所有的车辆及其传感器都在其中放置。
2. 车辆坐标系(Vehicle):固定于自车上，通常车辆坐标系放置在后轴中心处正下方的地面处。
3. 传感器坐标系(Sensor):用于特定的传感器，如照相机或雷达。
4. 空间坐标系(Spatial):用于摄像机捕捉到的图像。空间坐标中的位置以像素为单位表示。
5. 模式坐标系(Pattern):一种棋盘式坐标系统(A checkerboard pattern)，通常用于校准照相机传感器。

从驾驶场景仿真的感知到控制，这几个坐标系的使用的贯穿始终。下面讲述下在3D仿真环境中它们之间的具体差异和实现细节。

世界坐标系(World Coordinate System)

所有的车辆坐标系、传感器坐标系和它们相关坐标系都放置在世界坐标系中。在全局路径规划、定位、绘图和驾驶场景模拟中，世界坐标系统都非常重要。自动驾驶工具箱使用ISO 8855中定义的右手直角坐标系，其中Z轴向上，单位是米。

车辆坐标系(Vehicle Coordinate System)

自动驾驶工具箱所用的车辆坐标系(XV,YV,ZV)是固定于自车上。自车就是装有感知周围环境的传感器的车辆。

1. XV轴指向车前进的方向。
2. YV轴是朝向前进方向的左侧。
3. ZV轴朝上，满足右手定则。

车辆坐标系统的旋转遵循ISO 8855。当从的轴正方向看时，顺时针方向为正的。

　在自动驾驶工具箱中大多数功能，如驾驶场景模拟和视觉感知算法，车辆坐标系统的原点在地面，在后轴中心点正下方。在3D驾驶场景模拟中，原点在地面上，在车辆纵向和横向中心正下方。

车辆坐标系中单位沿用世界坐标洗的单位，通常是米。各个传感器返回的值被转换为车辆坐标系统，以便将它们放置在统一的参考框架中。对于全局路径规划、定位、映射和驾驶场景模拟，可以使用车辆的姿态来描述车辆的状态。车辆的转向角逆时针为正。

传感器坐标系(Sensor Coordinate System)

一个自动驾驶系统传感器的布置可以在车外也可以在车内。每个传感器的位置可由其坐标系的原点表示。摄像头是自动驾驶系统中常用的一种传感器。在摄像头坐标系中原点位于摄像头的光学中心。
传感器的偏航、俯仰和滚转角符合右手准则。当分别Z轴、Y轴和x轴的正方向观察时，这些角顺时针方向为正。

空间坐标系(Spatial Coordinate System)

空间坐标系让你在图像中确定一具体位置，比像素坐标系有更大的颗粒度。在像素坐标系中，像素被视为一个离散的单元，由整数行和整数列对唯一标识。在空间坐标系中，图像中的位置用像素来表示。

模式坐标系(Pattern Coordinate System)

为了评估单目摄像机传感器的参数，一种常用的技术是使用一种多图像校准模式对摄像机进行校准，例如棋盘格。在模式坐标系(XP,YP)中，XP轴指向右侧，YP轴指向下。棋盘原点是棋盘左上角方块的右下角。
每个棋盘格的角表示坐标系统中的另一个点。比如，原点右侧的角为(1,0)，原点下方的角为(0,1)。
以上是几种坐标系简单的介绍。