[發明專利]一種確定相機與激光雷達之間的外參數的裝置

有效

• 申請號: 201610922123.X
• 申請日: 2016-10-21
• 公開（公告）號: CN107976669B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 法法汽車（中國）有限公司
• 主分類號: G01S7/497
• 分類號: G01S7/497;G01S17/02;G01S17/931;G01C25/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇

本發明實施例提供一種確定相機與激光雷達之間的外參數的裝置，所述裝置包括：標定板模塊，用于將多張不同ID的AprilTag分別設置于多邊形標定板的各角；第一角點獲取模塊，用于獲取相機檢測到的各第一角點位置坐標，其中，所述第一角點位置坐標由相機通過檢測各AprilTag獲得；第二角點獲取模塊，用于獲取各第二角點位置坐標，其中，所述第二角點位置坐標為所述多邊形標定板的各角的角點坐標；外參數確定模塊，用于依據獲取到的第一角點位置坐標和所述第二角點位置坐標，確定相機與激光雷達之間的外參數。通過本發明實施例提供的確定相機與激光雷達之間的外參數的裝置，能夠提升相機與激光雷達之間的外參數的標定結果的準確度。

技術領域

本發明涉及無人車領域，具體設計一種確定相機與激光雷達之間的外參數的裝置。

背景技術

隨著無人車技術的不斷推進，車上搭載的傳感器種類也逐漸增多。最常見的就是用于無人車感知和定位的相機以及激光雷達，通過激光雷達掃描可以獲得物體的三維位置，而相機捕獲的圖片又以得到物體的二維位置和顏色，這些信息在無人車行駛過程中非常重要同時要求我們標定激光雷達和相機的位置方向關系，為了準確地將二者得到的數據信息融和到一個坐標系下。

當前用于相機和激光雷達外參標定的方法主要有兩種，分別為：

第一種是利用黑白相間的棋盤格進行標定,該方法是將棋盤格放在相機和激光雷達都可見的范圍內，利用相機和激光雷達檢測到的棋盤格平面作為約束計算它們的相對關系。這種方法的問題在于：激光雷達的光束在黑白顏色上的反射率不同，將導致測得的平面有偏差，最終影響標定的結果。

第二種方法是利用自然環境的特征進行標定，該方法雖不需要任何特殊的標定板，利用相機和激光雷達在同一個區域重建的點云找到相應的約束，計算它們的相對關系。但是這種方法的問題在于：重建的點云本身會有誤差且沒有方法可以規避該誤差，加上標定過程中車體處于運動狀態，會產生傳感器數據同步和運動補償的問題，最終導致標定結果不準。

可見，現有的相機和激光雷達外參標定的方案，制約于現有的測量技術及其他的客觀因素，最終的標定結果準確度不高。

發明內容

本發明提供了一種確定相機與激光雷達之間的外參數的裝置，以解決現有技術中存在的相機和激光雷達外參標定的方案，由于制約于現有的測量技術及其他的客觀因素，最終的標定結果準確度不高的問題。

為了解決上述問題，本發明公開了一種確定相機與激光雷達之間的外參數的裝置，所述裝置包括：標定板模塊，用于將多張不同ID的AprilTag分別設置于多邊形標定板的各角；第一角點獲取模塊，用于獲取相機檢測到的各第一角點位置坐標，其中，所述第一角點位置坐標由所述相機通過檢測各AprilTag獲得；第二角點獲取模塊，用于獲取各第二角點位置坐標，其中，所述第二角點位置坐標為所述多邊形標定板的各角的角點坐標；外參數確定模塊，用于依據獲取到的所述第一角點位置坐標和所述第二角點位置坐標，確定相機與激光雷達之間的外參數。

優選地，所述第二角點獲取模塊包括：點云數據子模塊，用于獲取所述多邊形標定板上的點云數據信息，其中，所述點云數據信息由激光雷達檢測多邊形標定板反射回的激光獲得；邊緣點子模塊，用于依據所述點云數據信息，計算所述多邊形標定板邊緣上的各邊緣點位置坐標；直線擬合子模塊，用于根據所述邊緣點位置坐標，擬合出所述多邊形標定板的各條邊的直線方程；坐標確定子模塊，用于依據所述各邊的直線方程，確定所述多邊形標定板各角點的第二角點位置坐標。

優選地，所述外參數確定模塊包括：第一矩陣子模塊，用于依據所述第一角點位置坐標，生成第一角點矩陣；第二矩陣子模塊，用于依據所述第二角點位置坐標，生成第二角點矩陣；參數獲取子模塊，用于獲取標量以及標定過的內參數；約束方程子模塊，用于將所述第一角點矩陣、第二角點矩陣、標量以及內參數輸入約束方程；參數確定子模塊，用于將計算得到的輸出值確定為相機與激光雷達之間的外參數。