[發明專利]車載移動測量系統中的相機外參標定方法、裝置和系統

在審

• 申請號: 202010168045.5
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN113393527A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 李勇
• 申請（專利權）人: 阿里巴巴集團控股有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G01C25/00
• 代理公司: 北京思格頌知識產權代理有限公司 11635
• 代理人: 楊超

本發明公開了車載移動測量系統中的相機外參標定方法、裝置和系統。所述方法包括：對點云數據與圖像數據進行同名要素匹配，得到同名要素組合，將兩兩圖像中的同名要素對包括的要素點配準得到同名要素點對；針對同名要素對中的同名要素點對，根據相機相對于慣導的設定位姿和拍攝圖像時慣導在世界坐標系中的位姿，將第一要素點反投影到點云數據中得到反投影點，將反投影點投影到第二要素點所在圖像，得到投影點，確定第二要素點所謂面積與投影點所謂面積的比值；判斷比值的平均值是否低于誤差閾值；若否，改變設定位姿，直至判斷為是，將當前設定位姿作為相機外參的標定結果。能夠實現車載移動測量系統中的相機外參的自動標定，標定準確度高。

技術領域

本發明涉及電子地圖數據采集技術領域，特別涉及車載移動測量系統中的相機外參標定方法、裝置和系統。

背景技術

在電子地圖制作過程中，除了通過激光掃描儀獲取的點云數據來制作各種地圖要素，通常還會利用相機拍攝的圖像對點云著色，提高電子地圖的制作效率，點云著色的精度取決于激光掃描儀和相機之間的相對位姿即相機的外參標定的準確性。

目前標定相機外參的主要方法是人工選取點云和圖像之間對應的同名點或同名邊界，然后進行人工標定，這種方法對點云質量要求很高，對標定人員的要求也較高，標定結果易受噪音影響，容易存在匹配誤差，且耗時長。

發明內容

鑒于上述問題，提出了本發明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的車載移動測量系統中的相機外參標定方法、裝置和系統。

第一方面，本發明實施例提供一種車載移動測量系統中的相機外參標定方法，包括：

對采集的點云數據與圖像數據中的至少兩張圖像進行同名要素匹配，得到同名要素組合，將同名要素組合中兩兩圖像中的同名要素對包括的要素點配準得到多對同名要素點對；

針對同名要素對中的同名要素點對，根據相機相對于慣導的設定位姿和拍攝圖像時慣導在世界坐標系中的位姿，將所述同名要素點對中第一要素點反投影到點云數據中得到反投影點，將反投影點投影到所述同名要素點對中第二要素點所在圖像，得到投影點，確定第二要素點所謂面積與投影點所謂面積的比值；

判斷所述比值的平均值是否低于誤差閾值；

若否，按照預設規則改變所述設定位姿，直至重新確定的比值的平均值低于誤差閾值，將當前設定位姿作為相機外參的標定結果。

在一些可選的實施例中，根據相機相對于慣導的設定位姿和拍攝圖像時慣導在世界坐標系中的位姿，將所述同名要素點對中第一要素點反投影到點云數據中得到反投影點，具體包括：

根據圖像的時間戳和慣導軌跡數據，確定拍攝圖像時慣導在世界坐標系中的位姿；

根據相機相對于慣導的設定位姿和確定的慣導在世界坐標系中的位姿，將所述同名要素點對中第一要素點反投影到點云數據中得到反投影點。

在一些可選的實施例中，所述根據圖像的時間戳和慣導軌跡數據，確定拍攝圖像時慣導在世界坐標系中的位姿，具體包括：

根據圖像的時間戳對慣導軌跡數據進行插值得到插值點；

將所述插值點包括的慣導在世界坐標系中的位姿確定為拍攝所述圖像時慣導在世界坐標系中的位姿。

在一些可選的實施例中，根據相機相對于慣導的設定位姿和拍攝圖像時慣導在世界坐標系中的位姿，將所述同名要素點對中第一要素點反投影到點云數據中得到反投影點，具體包括：