[發明專利]一種相機和雷達的聯合標定方法和裝置

在審

• 申請號: 202310373411.4
• 申請日: 2023-04-10
• 公開（公告）號: CN116482626A
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 張慧超
• 申請（專利權）人: 北京經緯恒潤科技股份有限公司
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;G01S13/86
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王雨

1.一種相機和雷達的聯合標定方法，其特征在于，包括：

在車輛上的相機內參和雷達均標定的情況下，在標定板處于至少三個位置時，分別確定標定板中心在像素坐標系下的坐標，并分別根據所述標定板中心的點云信息和/或所述標定板中心的周圍點的點云信息，確定所述標定板中心在雷達坐標系下的坐標；

根據所述標定板處于每個所述位置時，所述標定板中心分別在所述雷達坐標系和所述像素坐標系下的坐標，建立每個所述位置對應的所述雷達坐標系與所述像素坐標系的轉換關系，其中，每個所述位置對應的所述轉換關系包括第一轉換方程和第二轉換方程，所述標定板中心在所述像素坐標系下的坐標包括第一維度坐標和第二維度坐標，所述第一轉換方程中包含所述標定板中心在所述雷達坐標系下的坐標、對應的第一維度坐標，以及所述相機的旋轉矩陣和平移矩陣，所述第二轉換方程中包含所述標定板中心在所述雷達坐標系下的坐標、對應的第二維度坐標，以及所述相機的旋轉矩陣和平移矩陣；

根據各個所述位置對應的所述轉換關系對所述相機和所述雷達進行聯合標定，得到所述相機的旋轉矩陣和平移矩陣。

2.根據權利要求1所述的相機和雷達的聯合標定方法，其特征在于，所述至少三個位置均位于所述相機的可視范圍內的點云線束密集區域內。

3.根據權利要求2所述的相機和雷達的聯合標定方法，其特征在于，所述在標定板處于至少三個位置時，分別確定標定板中心在像素坐標系下的坐標，并分別根據所述標定板中心的點云信息和/或所述標定板中心的周圍點的點云信息，確定所述標定板中心在雷達坐標系下的坐標，包括：

在所述標定板處于一位置時，確定所述標定板中心在所述像素坐標系下的坐標，并根據所述標定板中心的點云信息和/或所述標定板中心的周圍點的點云信息，確定所述標定板中心在雷達坐標系下的坐標；

在所述標定板的移動次數小于預設的總次數的情況下，在所述標定板移動到另一位置后，返回執行所述確定所述標定板中心在所述像素坐標系下的坐標，并根據所述標定板中心的點云信息和/或所述標定板中心的周圍點的點云信息，確定所述標定板中心在雷達坐標系下的坐標，其中，初始的移動次數為0，所述預設的總次數大于或等于2，所述標定板在各次移動后所處的位置不同。

4.根據權利要求1所述的相機和雷達的聯合標定方法，其特征在于，所述根據所述標定板中心的點云信息和/或所述標定板中心的周圍點的點云信息，確定所述標定板中心在雷達坐標系下的坐標，包括：

在所述標定板中心有點云信息的情況下，根據所述標定板中心的點云信息，確定所述標定板中心在雷達坐標系下的坐標；

在所述標定板中心無點云信息的情況下，根據所述標定板中心的周圍點的點云信息，確定所述標定板中心在雷達坐標系下的坐標。

5.根據權利要求4所述的相機和雷達的聯合標定方法，其特征在于，所述標定板中心和所述周圍點的確定過程，包括：

計算點云俯視圖中包含標定板的目標區域的中心點相對于預設坐標軸的偏轉角，其中，所述預設坐標軸指向所述雷達的正前方；

按照所述偏轉角對所述點云俯視圖進行旋轉，以使所述目標區域的中心點位于所述雷達的正前方，將旋轉后的圖作為目標區域點云正視圖；

從所述目標區域點云正視圖中確定所述標定板中心；

在所述標定板中心無點云信息的情況下，從所述目標區域點云正視圖中確定所述標定板中心周圍距離所述標定板中心最近的一個或多個點。

6.根據權利要求4所述的相機和雷達的聯合標定方法，其特征在于，所述周圍點的點云信息為點云坐標；

所述根據所述標定板中心的周圍點的點云信息，確定所述標定板中心在雷達坐標系下的坐標，包括：

在所述標定板中心的周圍點包含一個點的情況下，將該點的點云坐標確定為所述標定板中心在雷達坐標系下的坐標；

在所述標定板中心的周圍點包含多個點的情況下，計算所述多個點的點云坐標的平均值，將計算出的平均值確定為所述標定板中心在雷達坐標系下的坐標。

7.根據權利要求3所述的相機和雷達的聯合標定方法，其特征在于，所述預設的總次數為8～11中的任一數值。