[發明專利]一種毫米波雷達與相機的自動標定方法

有效

• 申請號: 202011629588.9
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112684424B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 朱元;徐瑞東;陸科;安浩;吳志紅
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;G01S13/86;G01S13/931;G06T7/80;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

本發明涉及一種毫米波雷達與相機的自動標定方法，包括以下步驟：1)在毫米波雷達與相機的交叉可視范圍內設置且僅設置一個運動目標，該運動目標在交叉可視范圍內移動多處位置；2)毫米波雷達和相機以相同起始時刻及相同頻率進行采樣；3)對每個采樣周期內毫米波雷達和相機的多個目標點進行初步篩選；4)分別獲取連續多個采樣周期的毫米波雷達和相機得到的目標點，并進行離群點篩選；5)將進行離群點篩選后的連續采樣周期的雷達目標點坐標和相機目標點坐標，并構建神經網絡進行訓練，根據訓練后的神經網絡實現毫米波雷達與相機的自動標定。與現有技術相比，本發明具有減少標定工作量、相機內參標定和傳感器外參標定結合于一體等優點。

技術領域

本發明涉及自動駕駛技術領域，尤其是涉及一種毫米波雷達與相機的自動標定方法。

背景技術

隨著駕駛輔助系統及自動駕駛系統的發展，對周圍環境的感知已經由單一傳感器轉變為多傳感器融合。相機和毫米波雷達是目前常用兩種傳感器。相機可以返回目標的輪廓和顏色信息，但不易獲得目標的位置信息，并且會受到天氣影響。毫米波雷達可以返回目標的準確位置及速度信息，且具有全天候感知的特性。因此，對這兩種傳感器的有效利用可以進一步提高整個體統的感知能力。

由于相機和毫米波雷達安裝在車輛的不同位置，所參考的坐標系間有空間差異，所以需要對其進行空間標定，在標定過程中，需要找到多組兩個傳感器識別匹配點的三維坐標，才能求解空間變換矩陣，但相機無法直接得到目標的實際距離，通常這一步驟需要人工測量，難免會造成不便與誤差，其中，相機的標定還需要進行內參標定，得到內參矩陣，整個標定過程相對繁雜。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種毫米波雷達與相機的自動標定方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種毫米波雷達與相機的自動標定方法，包括以下步驟：

1)在毫米波雷達與相機的交叉可視范圍內設置且僅設置一個運動目標，該運動目標在交叉可視范圍內移動多處位置；

2)毫米波雷達和相機以相同起始時刻及相同頻率進行采樣，每個采樣周期分別獲得n個毫米波雷達目標點坐標，以及m個相機目標點的中心像素點坐標；

3)對每個采樣周期內毫米波雷達和相機的多個目標點進行初步篩選，得到每個采樣周期對應的一個毫米波雷達目標點和相機目標點；

4)分別獲取連續多個采樣周期的毫米波雷達和相機得到的目標點，并進行離群點篩選；

5)將進行離群點篩選后的連續采樣周期的雷達目標點坐標和相機目標點坐標，并構建神經網絡進行訓練，根據訓練后的神經網絡實現毫米波雷達與相機的自動標定。

所述的步驟3)中，若毫米波雷達在當前采樣周期的目標點總數n大于1，則根據每個目標點的速度V和雷達截面積RCS進行初步篩選，篩選條件為V＞0,RCS＞50，然后在初步篩選后的目標點中隨機選取1個作為當前周期的毫米波雷達目標點。

所述的步驟3)中，若相機在當前采樣周期的目標點總數m大于1，則選取識別分數最高的目標點作為當前周期的相機目標點。

所述的步驟4)中，對于篩選后的毫米波雷達目標點，進行離群點篩選的具體包括以下步驟：

401)計算篩選后的毫米波雷達目標點的平均坐標計算公式為：

其中，M為毫米波雷達的連續采樣周期數，(x_i,y_i,z_i)為篩選后第i個采樣周期的毫米波雷達目標點P_i^R的坐標；