[发明专利]一种激光雷达的参数标定方法和装置

权利要求书

1.一种激光雷达的参数标定方法，其特征在于，包括：

(1)将Spot dToF激光雷达的激光源投射到具有光反射效果的平板上；

(2)利用Spot dToF激光传感器面采集平板上斑点的图像，统计传感器各像素雪崩二极管触发的次数n和飞行时间T；

(3)根据单位时间段内所有像素的最高触发次数P，将各像素的P值转换为灰度值I并生成对应的灰度图；

(4)以所述灰度图中各斑点中灰度值最大的像素点P1(u1,v1)作为斑点图的特征点；

(5)设置双目激光传感器采集平板上斑点的图像，提取两张斑点图中每个斑点中心像素点作为各自斑点图的特征点，并计算平板上斑点到双目传感器的深度Z；

(6)根据各斑点中心的深度值和斑点在双目激光传感器内单个传感器的灰度图中的像素坐标Pl(ul,vl)，以及传感器内参矩阵K计算平板上斑点中心的世界坐标(X,Y,Z)；

(7)变换Spot dToF激光雷达的位姿，重复步骤(4-6)，得到多帧激光雷达传感器获得的斑点图像素特征点坐标和平板上斑点中心的世界坐标，根据相机模型、平板上斑点中心的世界坐标(X,Y,Z)、图像角点坐标(u,v)和相机内参fx,fy,cx,cy进行内参求解；

内参求解的公式如下：

式中：R为平板上斑点中心的世界坐标换成Spot dToF相机坐标时的旋转矩阵，t为平板上斑点中心的世界坐标转换成Spot dToF相机时的平移向量。

2.根据权利要求1所述的激光雷达的参数标定方法，其特征在于，所述平板具有较高反射率，投射的光源呈斑点状分布。

3.根据权利要求1所述的激光雷达的参数标定方法，其特征在于，在步骤(3)中，以时间为坐标横轴，触发次数为坐标纵轴，统计单位时间段内的最高触发次数P，传感器所有像素的P值，把各像素的P值按下式转换成0-255区间的灰度值I即可得到平板上斑点的图像；

I＝P/maxP*255

式中maxP是所有像素P值中的最大值。

4.根据权利要求1所述的激光雷达的参数标定方法，其特征在于，所述双目激光传感器成像的像素灰度值由每个像素接收到的激光强度S决定，把各像素的S值按下式转换成0-255区间的灰度值I即可得到平板上斑点的图像；

I＝S/maxS*255

式中的maxS是所有像素S值中的最大值。

5.根据权利要求4所述的激光雷达的参数标定方法，其特征在于，在步骤(5)中，根据斑点的分布特征，对两张图中的特征点Pl(ul,vl)，Pr(ur,vr)进行一一对应。

6.根据权利要求1所述的激光雷达的参数标定方法，其特征在于，在步骤(6)中，计算斑点在相机坐标系下的坐标(X,Y,Z)的公式如下：

式中Z为深度值，K为传感器内参矩阵。

7.用于实现权利要求1～6任一项所述激光雷达的参数标定方法的装置，其特征在于，包括：

Spot dToF激光雷达，由激光投射器和激光传感器组成；

具有光反射效果的平板；

和设置在所述Spot dToF激光雷达附近的双目激光传感器。