[发明专利]一种距离传感器外参数标定方法和系统

权利要求书

1.一种距离传感器外参数标定方法，其特征在于，包括：

S1，布置一个三脚架，三脚架位于待标定的距离传感器的扫描范围内，三脚架包括S、A、B和C四个顶点，其中点A、B、C位于底面上；

S2，测量三脚架的三个斜边SA、SB、SC长度及三个底边AB、BC、AC的长度，建立三脚架坐标系，求解所述三脚架坐标系的各顶点坐标；

S3，对各个距离传感器获取的三脚架的扫描点进行聚类并分类，根据各类中心点在三脚架坐标系下的坐标和在距离传感器坐标系下的坐标，计算各个距离传感器在所述三脚架坐标系下的旋转矩阵和平移矩阵；以及

S4，根据各个距离传感器相对于三脚架坐标系下的旋转矩阵和平移矩阵，选择其中一个距离传感器为参考坐标系，计算其他距离传感器相对与该距离传感器参考坐标系下的旋转矩阵和平移矩阵，得到标定结果。

2.根据权利要求1所述的距离传感器外参数标定方法，其特征在于，步骤S2包括：

1)，以三脚架底面作为三脚架坐标系XY平面，以AC所在边为X轴，以过B点且与AC边垂直的直线为Y轴，以与XY轴垂直且过XY轴交点的直线为Z轴，建立以三脚架为参照系的直角坐标系；

2)，根据三脚架各斜边长度，利用几何关系建立方程，求解三脚架顶点S、A、B、C在所述三脚架参考坐标系下的坐标值。

3.根据权利要求1所述的距离传感器外参数标定方法，其特征在于，步骤S3包括：

S3-1，对距离传感器获取的三脚架的扫描点进行聚类运算，将激光扫描点分成三类，并计算各类的中心点a,b,c的坐标；

S3-2，依据所述中心点a,b,c的坐标，计算三个中心点a,b,c之间的距离；

S3-3，依据几何关系，求解三个中心点a,b,c在所述三脚架坐标系下的坐标值；

S3-4，根据三个中心点a,b,c在三脚架坐标系下的坐标和在距离传感器坐标系下的坐标，计算旋转矩阵R和平移矩阵T；

S3-5，按步骤S3-3和S3-4依次计算各距离传感器相对于三脚架坐标系下的旋转矩阵R_i和平移矩阵T_i。

4.根据权利要求1所述的距离传感器外参数标定方法，其特征在于，

对于两个距离传感器之间的标定，需要将三角架放在两个距离传感器的检测范围之内；

对于三个以上的距离传感器之间的标定，通过参照两个距离传感器之间的标定方法，至少需要将三脚架放在两个或两个及以上的距离传感器的检测重合范围之内，依次标定能同时扫描到三脚架的距离传感器。

5.根据权利要求3所述的距离传感器外参数标定方法，其特征在于，在S3-1中，

各类中心点代表激光扫描平面与三角架的三斜边的理论交点，

当距离传感器扫描到三脚架的某一条斜边时候，得到多个距离传感器扫描点，对激光点进行聚类并计算该类的中心。

6.一种距离传感器外参数标定系统，其特征在于，包括：处理器，所述处理器被配置为执行如下步骤：

S1，布置一个三脚架，并使三脚架位于待标定的距离传感器的扫描范围内，三脚架包括S、A、B和C四个顶点，其中点A、B、C位于底面上；

S2，测量三脚架的三个斜边SA、SB、SC长度及三个底边AB、BC、AC的长度，建立三脚架坐标系，求解所述三脚架坐标系的各顶点坐标；

S3，对各个距离传感器获取的三脚架的扫描点进行聚类并分类，根据各类中心点在三脚架坐标系下的坐标和在距离传感器坐标系下的坐标，计算各个距离传感器在所述三脚架坐标系下的旋转矩阵和平移矩阵；以及

S4，根据各个距离传感器相对于三脚架坐标系下的旋转矩阵和平移矩阵，选择其中一个距离传感器为参考坐标系，计算其他距离传感器相对与该距离传感器参考坐标系下的旋转矩阵和平移矩阵。