[發明專利]標定參數的確定方法、裝置及計算機可讀存儲介質

有效

• 申請號: 201710786518.6
• 申請日: 2017-09-04
• 公開（公告）號: CN107564069B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 楊恒
• 申請（專利權）人: 北京京東尚科信息技術有限公司;北京京東世紀貿易有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G01S7/497
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 曲瑞

本發明公開了一種標定參數的確定方法、裝置及計算機可讀存儲介質，涉及移動機器人技術領域。其中的確定方法包括：獲取對象的激光雷達點云中空間位置跳躍點的空間坐標，并獲取對象的相機圖像；將空間位置跳躍點通過初始標定參數映射到相機圖像上，以獲取空間位置跳躍點在初始標定參數下的實際圖像坐標；根據輸入的交互操作信息，對空間位置跳躍點在初始標定參數下的實際圖像坐標進行校正，以確定空間位置跳躍點的校正圖像坐標；利用空間位置跳躍點的空間坐標、空間位置跳躍點的校正圖像坐標，確定最終的標定參數。本發明能夠獲得更加準確的激光雷達與相機的標定參數。

技術領域

本發明涉及移動機器人技術領域，特別涉及一種標定參數的確定方法、裝置及計算機可讀存儲介質。

背景技術

隨著技術的發展，各種傳感器設備在移動機器人領域逐漸得到廣泛的應用，激光雷達與相機就是常用的傳感器設備。激光雷達能夠對空間位置進行精確的測量，相機能夠捕獲顏色等圖像內容信息。如果能夠將激光雷達坐標系下的空間位置信息與相機圖像坐標系下的圖像內容信息對應，上述兩種信息的相互補充能夠使移動機器人獲得準確可靠的環境感知能力。

然而，激光雷達與相機圖像各自使用獨立的坐標系。為了將激光雷達坐標系下的空間位置信息與相機圖像坐標系下的圖像內容信息對應，將激光雷達與相機安裝到移動機器人上后，一個重要且基礎的工作就是確定激光雷達與相機的標定參數：旋轉矩陣R以及平移矩陣T。確定了激光雷達與相機的標定參數后，可以通過透視投影變換將激光雷達坐標系下的空間坐標與相機圖像坐標系下的圖像坐標進行相互轉換。

現有技術中確定激光雷達與相機標定參數的方法具有多種。例如，可以在標定場景中設置不同方位的標定板，達到固定空間位置信息的目的，再通過激光雷達坐標系下和相機坐標系下標定板所固定空間位置信息的對應，計算出激光雷達與相機的標定參數。

發明內容

發明人研究發現，現有技術在計算激光雷達與相機標定參數的過程中，需要利用標定板的信息以及激光雷達掃描得到的點云。標定板的擺放位置以及上述點云的稀疏性，都可能導致計算的標定參數在客觀上存在誤差。因此利用現有技術計算的標定參數，無法實現激光雷達坐標系下的空間位置信息與相機圖像坐標系下的圖像內容信息準確對應，從而影響到移動機器人對環境的感知能力。為了獲得更加準確的標定參數，需要對現有技術確定的初始標定參數進行后期的優化處理。

本發明解決的一個技術問題是，如何獲得更加準確的激光雷達與相機的標定參數。

根據本發明實施例的一個方面，提供了一種標定參數的確定方法，包括：獲取對象的激光雷達點云中空間位置跳躍點的空間坐標，并獲取對象的相機圖像；將空間位置跳躍點通過初始標定參數映射到相機圖像上，以獲取空間位置跳躍點在初始標定參數下的實際圖像坐標；對空間位置跳躍點在初始標定參數下的實際圖像坐標進行校正，以確定空間位置跳躍點的校正圖像坐標；利用空間位置跳躍點的空間坐標、空間位置跳躍點的校正圖像坐標，確定最終的標定參數。

在一個實施例中，根據空間位置跳躍點的實際圖像坐標與相機圖像的相應結構邊緣之間的位置關系，對空間位置跳躍點在初始標定參數下的實際圖像坐標進行校正，以確定空間位置跳躍點的校正圖像坐標包括：根據輸入的交互操作信息，將空間位置跳躍點在初始標定參數下的實際圖像點校正為在相機圖像的相應結構邊緣上的校正圖像點；將校正圖像點的相機圖像坐標作為空間位置跳躍點的校正圖像坐標。

在一個實施例中，利用空間位置跳躍點的空間坐標、空間位置跳躍點的校正圖像坐標，確定最終的標定參數包括：將空間位置跳躍點的空間坐標表示為第一矩陣，將空間位置跳躍點的校正圖像坐標表示為第二矩陣；計算第一矩陣以及第二矩陣之間的旋轉矩陣和平移矩陣；將旋轉矩陣和平移矩陣確定為最終的標定參數。