[发明专利]雷达和相机标定方法、装置、设备、介质和程序产品

权利要求书

1.一种雷达和相机标定方法，其特征在于，所述方法包括：

通过相机采集共视区域的待处理图像，并通过雷达采集所述共视区域的雷达数据，所述共视区域为所述相机以及所述雷达的共视区域，且所述共视区域处设置有标定物；

根据所述待处理图像和共视区域中的标定物，计算得到相机坐标系下的第一标定物平面方程和所述标定物中的目标线条的第一线方程；

根据所述雷达数据计算得到雷达坐标系下的第二标定物平面方程和所述标定物中的所述目标线条的第二线方程；

根据所述第一标定物平面方程、所述第二标定物平面方程、所述第一线方程以及所述第二线方程，计算得到所述雷达和所述相机之间的初始姿态；

根据所述标定物在所述雷达坐标系以及所述相机坐标系下的目标平面约束和目标线约束，计算得到所述雷达和所述相机之间的初始位置；

根据所述标定物在所述雷达坐标系以及所述相机坐标系下的目标平面约束和目标线约束，构建第一目标函数；

将所述初始姿态和所述初始位置作为非线性优化初值，对所述第一目标函数进行求解得到所述雷达和所述相机的目标姿态和目标位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述待处理图像和共视区域中的标定物，计算得到相机坐标系下的第一标定物平面方程和所述标定物中的目标线条的第一线方程，包括：

识别所述待处理图像中的标定物的角点和边界；

利用单应性矩阵根据所述待处理图像中的标定物的角点，计算得到相机坐标系下的第一标定物平面方程；

获取经过所述标定物的边界和所述相机的光心的平面，并计算所述平面与所述待处理图像中的标定物的交线作为目标线条；

计算所述目标线条在所述相机坐标系下的第一线方程。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述雷达数据计算得到雷达坐标系下的第二标定物平面方程和所述标定物中的所述目标线条的第二线方程，包括：

获取所述雷达数据中标定物的点云数据，根据所述雷达数据中标定物的点云数据计算得到雷达坐标系下的第二标定物平面方程；

根据所述雷达数据中标定物的目标线条上的点云数据，计算得到雷达坐标系下的所述目标线条的第二线方程。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一标定物平面方程、所述第二标定物平面方程、所述第一线方程以及所述第二线方程，计算得到所述雷达和所述相机之间的初始姿态，包括：

获取所述雷达和所述相机之间的待计算初始姿态；

将所述雷达坐标系下的所述第二标定物平面方程的法向量，通过所述待计算初始姿态投影至相机坐标系下得到第三标定物平面方程的法向量；

将所述雷达坐标系下的所述第二线方程的方向向量，通过所述待计算初始姿态投影至相机坐标系下得到第三线方程的方向向量；

根据所述第三标定物平面方程的法向量、所述第一标定物平面方程的法向量、所述第三线方程的方向向量以及第一线方程的方向向量构建第二目标函数；

求解所述第二目标函数得到所述待计算初始姿态对应的解，作为初始姿态。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第三标定物平面方程的法向量、所述第一标定物平面方程的法向量、所述第三线方程的方向向量以及第一线方程的方向向量构建第二目标函数，包括，

根据所述第三标定物平面方程的法向量、所述第一标定物平面方程的法向量、所述第三线方程的方向向量以及第一线方程的方向向量构建得到如下第二目标函数：

其中，N表示标定物的数量，其中1≤i≤N，M为目标线条的数量，其中1≤j≤M，R_CL为待计算初始姿态，为计算得到的初始姿态，为所述雷达坐标系下的第i个标定物的所述第二标定物平面方程的法向量，为所述相机坐标系下的第i个标定物的所述第一标定物平面方程的法向量，为所述雷达坐标系下的第i个标定物的第j条目标线条的所述第二线方程的方向向量，为所述相机坐标系下的第i个标定物的第j条目标线条的第一线方程的方向向量。