[發(fā)明專利]激光傳感器和視覺傳感器的校準

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780090109.0
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN110573901A
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳侃之;馬陸
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司
• 主分類號: G01S7/497
• 分類號: G01S7/497;G01S17/87
• 代理公司: 11021 中科專利商標代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 王曉晗

本文公開了對移動平臺承載的激光傳感器和視覺傳感器的自動校準以及相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)和方法。代表性方法包括利用從視覺傳感器獲得的邊緣信息評估從激光傳感器獲得的基于深度的特征點，以及基于此生成校準規(guī)則。

技術(shù)領(lǐng)域

本技術(shù)總體上涉及對移動平臺承載的發(fā)射器/檢測器傳感器(例如，激光傳感器)和光學(xué)檢測傳感器(例如，諸如相機之類的視覺傳感器)之間的校準。

背景技術(shù)

通常通過使用傳感器的組合獲得周圍環(huán)境中的物體的位置信息來促進移動平臺的操作。獲得的關(guān)于物體位置的信息可以有助于檢測環(huán)境中的行人和/或載運工具，從而允許移動平臺在導(dǎo)航期間避開障礙物。諸如單目相機之類的典型的光學(xué)檢測傳感器可以基于計算機視覺和機器學(xué)習(xí)算法來檢測物體，但是無法一致地提供目標的三維位置信息。諸如LiDAR傳感器之類的發(fā)射器/檢測器傳感器通常向外發(fā)射脈沖信號(例如，激光信號)、檢測脈沖信號反射、并測量環(huán)境中的三維信息(例如，激光器掃描點)以便于對環(huán)境進行地圖構(gòu)建。典型的發(fā)射器/檢測器傳感器可以提供環(huán)境的三維幾何信息，但是基于此的物體檢測相對困難。另外，具有360度水平視場(FOV)的傳統(tǒng)全向激光傳感器可能價格昂貴且不可定制。因此，仍然需要用于移動平臺的改進的感測技術(shù)和設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

以下發(fā)明內(nèi)容是為了讀者的方便而提供，并且指出所公開的技術(shù)的一些代表性實施例。

在一些實施例中，一種用于自動地校準均由公共移動平臺承載的至少發(fā)射器/檢測器單元和光學(xué)檢測單元的計算機實現(xiàn)的方法，包括：組合從所述發(fā)射器/檢測器單元獲得的點信息的一個或多個集合，以在與所述移動平臺相關(guān)聯(lián)的參考系中形成點云；從所述點云中選擇特征點子集；利用從所述光學(xué)檢測單元獲得的邊緣信息來評估所述特征點子集；以及至少部分地基于利用所述邊緣信息評估所述特征點，生成用于所述發(fā)射器/檢測器單元和所述光學(xué)檢測單元之間的校準的至少一個校準規(guī)則。在一些實施例中，所述方法還包括至少部分地基于變換規(guī)則集合來變換所述特征點子集，根據(jù)所述光學(xué)檢測單元相對于所述移動平臺的位置和取向來至少部分地定義所述變換規(guī)則集合。在一些實施例中，與所述移動平臺相關(guān)聯(lián)的參考系包括坐標系。在一些實施例中，所述方法還包括至少部分地基于所述點云內(nèi)的點之間的一個或多個深度差異、基于所述一個或多個深度差異與閾值之間的關(guān)系來選擇所述特征點子集。在一些實施例中，所述方法還包括：將從所述光學(xué)檢測單元獲得的圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像；以及至少部分地基于所述灰度圖像的至少一個像素與在所述至少一個像素的閾值接近度內(nèi)的一個或多個像素之間的差異來確定所述邊緣信息。在一些實施例中，利用所述邊緣信息評估所述特征點包括：將所述特征點投影到從所述光學(xué)檢測單元獲得的圖像中的相應(yīng)位置。在一些實施例中，利用所述邊緣信息評估所述特征點還包括：評估至少部分地由所述特征點的投影位置定義的目標函數(shù)，其中，生成至少一個校準規(guī)則包括優(yōu)化所述目標函數(shù)，并且其中，優(yōu)化所述目標函數(shù)包括根據(jù)至少六個自由度優(yōu)化所述目標函數(shù)。在一些實施例中，所述至少一個校準規(guī)則包括用于在與所述發(fā)射器/檢測器單元相關(guān)聯(lián)的參考系和與所述光學(xué)檢測單元相關(guān)聯(lián)的參考系之間進行變換的規(guī)則。在一些實施例中，所述方法還包括檢測(a)所生成的至少一個校準規(guī)則與(b)一個或多個先前生成的校準規(guī)則之間的差異。在一些實施例中，所述方法還包括根據(jù)所述至少一個校準規(guī)則對所述發(fā)射器/檢測器單元和所述光學(xué)檢測單元進行校準。