[发明专利]一种基于统计分析的毫米波雷达与视觉相机动态标定方法

权利要求书

1.一种基于统计分析的毫米波雷达与视觉相机动态标定方法，其特征在于，

建立毫米波雷达和视觉相机的坐标系，确定旋转角、位移量和动态标定物移动位置；

其中，所述建立毫米波雷达和视觉相机的坐标系包括：分别以待标定平台上的毫米波雷达和视觉相机的各自中心位置为原点建立O_cX_cY_cZ_c和O_rX_rY_rZ_r坐标系；将O_rX_rY_rZ_r坐标系通过旋转和位移转换到O_cX_cY_cZ_c坐标系，确定毫米波雷达相对视觉相机的三个旋转角为，位移为x，y和z；调整标定物初始位置距地面的高度等于毫米波雷达距地面的高度，且其动态移动过程中与O_cX_cZ_c平面平行；

根据所述旋转角、位移量和动态标定物移动位置采集毫米波雷达和视觉相机投影动态数据，采用统计分析的方法确定毫米波雷达相对视觉相机的旋转角和位移量；

标定物沿O_rY_r方向从(x_a,y_a)至(x_a,y_b)往复移动，采集其特征点的位置信息，确定，包括：

将标定物沿O_rY_r方向从(x_a,y_a)至(x_a,y_b)往复移动，并在高度位于初始位置，采集标定物在雷达坐标系下的位置数据(x_r,y_r)；

对毫米波雷达位置数据进行线性拟合，得到其拟合方程，其中为拟合方程斜率；

将拟合方程斜率转换为所求旋转角，则此时；

取n次不同标定物的始末位置，获得第n次旋转角，取的均值作为所求旋转角最终结果；

移动标定物到初始位置，调节其特征点到地面距离，确定，包括：

将标定物固定在处，改变标定物高度，从初始位置h处，以为步长向上或向下移动；

记第一次检测到标定物信号时，标定物到地面的距离为，记第一次丢失标定物信号时，标定物到地面的距离为；

将标定物、地面和雷达间的相对位置关系转换为所求旋转角，则此时；

取n次不同标定物的初始位置，获得第n次旋转角，取的均值作为所求旋转角最终结果；

移动标定物到初始位置，调节其特征点到地面距离，确定，包括：

将标定物固定在处，改变标定物高度的初始位置h，调节标定物到地面的距离，从h处以为步长向上或向下移动；

记第一次测得标定物信号时，标定物到地面的距离为，记第一次丢失标定物信号时，标定物到地面的距离为；

将标定物、地面和雷达间的相对位置关系转换为所求旋转角，则此时；

在时，取i次不同，获得第i次旋转角，取的均值；

改变，取n次不同，获得第n次旋转角，取的均值作为旋转角最终结果；

移动标定物到初始位置，采集像素坐标系下其特征点沿O_iY_i方向投影和到毫米波雷达的距离，确定，包括：

将标定物固定在处，记录此时标定物上特征点在像素平面上沿O_iY_i方向投影和毫米波雷达的距离为；

改变标定物位置，获得和；

将标定物、地面和雷达间的相对位置关系转换为所求位移量z，则此时z记为；

取n次不同标定物的初始位置，重复以上步骤获得第n次位移量，取的均值作为所求位移量的最终结果；

移动标定物到初始位置，采集像素坐标系下其特征点和整体像素沿O_iX_i方向的投影，确定，包括：

将标定物固定在处，将标定物整体轮廓通过，特征点通过同时投影到像素坐标系，采集毫米波雷达沿O_iX_i方向的投影；

调整位移量，使位于标定物的像素投影O_iX_i方向中心，则此时所求位移量；

取n次不同标定物的初始位置，重复以上步骤获得第n次位移量，取的均值作为所求位移量的最终结果；

N为视觉性相机内参矩阵，；M为旋转矩阵，；L为位移向量，；

移动标定物到初始位置，采集像素坐标系下其特征点和整体像素沿O_iY_i方向的投影，确定，包括：

将标定物固定在处，将标定物整体轮廓通过，特征点通过同时投影到像素坐标系，采集毫米波雷达沿O_iY_i方向的投影；

调整位移量，使位于标定物的像素投影O_iY_i方向中心，则此时所求位移量；

取n次不同标定物的初始位置，重复以上步骤获得第n次位移量，取的均值作为所求位移量的最终结果。