[發明專利]一種基于激光雷達和相機的聯合標定方法及計算機可讀存儲介質

有效

• 申請號: 201811290090.7
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN111123242B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 張劍華;巴瑛
• 申請（專利權）人: 北京亞興智數科技有限公司
• 主分類號: G01S7/497
• 分類號: G01S7/497;G06T7/80
• 代理公司: 北京金蓄專利代理有限公司 11544
• 代理人: 許秀惠

1.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質上存儲有可執行程序，所述可執行程序被處理器執行時實現基于激光雷達和相機的聯合標定方法，所述基于激光雷達和相機的聯合標定方法，包括：

步驟1，對所述相機進行內參標定，以得到所述相機的內參矩陣；

步驟2，提取第n幀獲取的激光雷達點云中的第一前景邊緣點和背景邊緣點，其中，n為正整數；

步驟3，對于第n+1幀獲取的激光雷達點云，將其中最靠近邊緣的距離突變且與所述背景邊緣點水平角度差最小的點作為第二前景邊緣點；

步驟4，對于第n+2幀的激光雷達點云，重復執行所述步驟3，以得到第三前景邊緣點，并將其與所述第二前景邊緣點進行比較，取兩者中更靠近邊緣的距離突變點作為第四前景邊緣點；

步驟5，按照幀順序依次獲取新的一幀，重復執行所述步驟4，直到第n+k幀，以得到最終的第五前景邊緣點，以及記錄所述第n+k幀的時刻，其中，k為正整數；

步驟6，根據所述第五前景邊緣點和所述第n+k幀的時刻，提取第一圓半徑和第一圓心坐標，并利用相機模型計算相機和激光雷達坐標系之間的平移向量；

步驟7，在所述平移向量的鄰域空間內搜索標定參數，選擇使投影誤差最小的標定參數作為標定結果。

2.根據權利要求1所述的計算機可讀存儲介質，其特征在于，提取第n幀獲取的激光雷達點云中的第一前景邊緣點和背景邊緣點包括：

步驟21，對于所述第n幀獲取的激光雷達點云，計算第i個點和同一掃描線上的其相鄰的兩個點i-1和i+1到所述激光雷達的第一距離差的最大值，其中，i均為正整數；

步驟22，提取所述第一距離差的最大值大于閾值的點，以得到邊緣點，其中，所述邊緣點包括所述第一前景邊緣點和所述背景邊緣點。

3.根據權利要求1所述的計算機可讀存儲介質，其特征在于，對于第n+1幀獲取的激光雷達點云，將其中最靠近邊緣的距離突變且與所述背景邊緣點水平角度差最小的點作為第二前景邊緣點包括：

步驟31，對于第n+1幀獲取的激光雷達點云，遍歷所有的第一背景邊緣點，計算所述第n+1幀中與所述第一背景邊緣點位于同一掃描線上的點和所述背景邊緣點的第二距離差；

步驟32，在所述第二距離差大于閾值的情況下，將其對應的點存入前景點云中；

步驟33，對于所述前景點云中的每個點，計算其與所述第一前景邊緣點的第一水平角度差；

步驟34，將所述第一水平角度差最小的點作為所述第二前景邊緣點。

4.根據權利要求3所述的計算機可讀存儲介質，其特征在于，對于第n+1幀獲取的激光雷達點云，將其中最靠近邊緣的距離突變且與所述背景邊緣點水平角度差最小的點作為第二前景邊緣點還包括：

對于所述背景邊緣點，在所述第n+1幀獲取的激光雷達點云中不存在所述第二距離差大于所述閾值的情況，則將所述第n幀中對應的第一前景邊緣點作為所述第二前景邊緣點。

5.根據權利要求1所述的計算機可讀存儲介質，其特征在于，將其與所述第二前景邊緣點進行比較，取兩者中更靠近邊緣的距離突變點作為第四前景邊緣點包括：

步驟41，獲取所述第二前景邊緣點和所述背景邊緣點的第二水平角度差、以及所述第三前景邊緣點和所述背景邊緣點的第三水平角度差；

步驟42，比較所述第二水平角度差和所述第三水平角度差，并選取較小的點作為所述第四前景邊緣點。

6.根據權利要求1所述的計算機可讀存儲介質，其特征在于，根據所述第五前景邊緣點和所述第n+k幀的時刻，提取第一圓半徑和第一圓心坐標，并利用相機模型計算相機和激光雷達坐標系之間的平移向量包括：

步驟61，根據所述第五前景邊緣點和RANSAC算法，獲取第二圓半徑和第二圓心坐標；

步驟62，根據所述第n+k幀的時刻和Hough變換，獲取第三圓半徑和第三圓心坐標；

步驟63，根據所述內參矩陣、所述第二圓半徑、所述第二圓心坐標、所述第三圓半徑和所述第三圓心坐標，確定所述平移向量。

7.根據權利要求1所述的計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述步驟7還包括：

根據所述標定參數和內參矩陣，將所述第n+k幀的時刻的激光雷達點云投影到圖像平面。