[發明專利]激光雷達和相機的聯合標定方法及裝置

在審

• 申請號: 202011164253.4
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112230204A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 陳海波;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 深蘭人工智能（深圳）有限公司
• 主分類號: G01S7/497
• 分類號: G01S7/497;G01S17/86;G06T7/80
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 劉松

本發明提供一種激光雷達和相機的聯合標定方法及裝置，所述方法包括：設置相機的成像分辨率；將標定板置于相機的前方，并控制標定板在多方向上進行平移、旋轉；以標定板上的左上角角點為原點建立世界坐標系和以圖像上左上角為原點建立像素坐標系，并根據兩個坐標系關系進行相機內參的標定；在圖像上選取預設個點，并在點云數據選擇對應的預設個點云；采用EPnP方法求解激光雷達與相機之間的旋轉矩陣R和平移向量t，根據R和t行外參標定。該方法進行相機內參的標定時，控制標定板在多方向上進行平移、旋轉，使采集的數據更加均勻，確保一次就標定出準確的內參，因為內參準確，外參也可以一次完成標定，而不需要重復多次嘗試標定，且結果準確。

技術領域

本發明涉及數據處理技術領域，具體涉及一種基激光雷達和相機的聯合標定方法、一種激光雷達和相機的聯合標定裝置、一種計算機設備和一種非臨時性計算機可讀存儲介質。

背景技術

目前，用深度學習處理點云成為熱點，在標注點云時，由于點云的稀疏性，單靠點云，很難判斷目標和類別，如果有時間同步的圖像，就可以判斷出來，但是為了精確標注，還需要將點云投影到圖像，觀察是否重合，這里就需要做激光雷達和相機的聯合標定，包括相機內參標定和激光雷達和相機的外參標定。

相關技術中，在進行相機內參標定時，一般是用特定的標定板在相機前面人工隨機擺放若干位置，人工隨機擺位置難于確保在各方向及角度采集的數據能夠充分采集，導致標定結果不好。

外參標定時，一般基于3D-3D的匹配，其中，相機3D數據是通過ArUco尺寸和相機內參反推目標點的3D位置，即利用ArUco標簽計算出的位姿矩陣，計算出標定板的4個角點在相機體坐標系下的三維坐標。通過此法推出的3D點受ArUco碼尺寸的影響，只能放在近處，遠處難于檢測到ArUco碼的角點，會導致采集的數據非常受限，進而造成標定結果不準。即該方法受限于ArUco碼檢測效果的影響。

發明內容

本發明為解決上述技術問題，提供了一種激光雷達和相機的聯合標定方法，該方法進行相機內參的標定時，控制標定板在多方向上進行平移、旋轉，使采集的數據更加均勻，確保一次就標定出準確的參數，因為內參準確，外參也可以一次完成標定，而不需要重復多次嘗試標定，且結果準確。

本發明還提出一種激光雷達和相機的聯合標定裝置。

本發明還提出一種計算機設備。

本發明還提出一種非臨時性計算機可讀存儲介質。

本發明采用的技術方案如下：

本發明第一方面實施例提出了一種激光雷達和相機的聯合標定方法，包括以下步驟：設置所述相機的成像分辨率；將標定板置于所述相機的前方，并控制所述標定板在前、后、左、右方向上進行平移，并在所述上、下、左、右方向上進行旋轉，以通過所述相機獲取所述標定板上的所有角點；以所述標定板上的左上角角點為原點建立世界坐標系，以相機獲取的圖像的左上角為原點建立像素坐標系；根據所述世界坐標系與所述像素坐標系之間的關系，進行相機內參的標定；獲取所述相機采集的圖像和激光雷達采集的點云數據，在所述圖像上選取預設個點，并在所述點云數據選擇對應的預設個點云；采用EPnP(一種3d-2d位姿估計算法)方法求解激光雷達與相機之間的旋轉矩陣R和平移向量t，并根據所述旋轉矩陣R和所述平移向量t進行外參標定。

根據本發明的一個實施例，所述標定板為6x9列的棋盤格，每個格子的大小為0.0249×0.0249m。

根據本發明的一個實施例，所述世界坐標系與所述像素坐標系之間的關系為：