[发明专利]外参标定方法及机器人

说明书

本发明涉及计算机视觉技术领域，提供一种外参标定方法及机器人，该方法包括：获取第一传感器采集标定物的第一点云信息以及第二传感器采集标定物的第二点云信息，标定物包括相互垂直的三个标定平面；拟合得到第一点云信息在三个标定平面上的点云线以及第二点云信息在三个标定平面上的点云平面；基于点云线，确定第一传感器相对于标定物的第一位姿信息；基于点云平面，确定第二传感器相对于标定物的第二位姿信息；基于第一位姿信息和第二位姿信息，确定第一传感器和第二传感器间的外部参数。该方法通过拟合标定平面上的点云线和点云平面，标定第一传感器和第二传感器之间的外部参数，有效减少观测次数和标定准确度。

技术领域

本发明涉及计算机视觉技术领域，尤其涉及外参标定方法及机器人。

背景技术

激光雷达探测距离远、视角广且精度高，常用于实时定位构建地图，深度相机可准确探测环境的三维信息，常用于物体检测和避障，在智能驾驶及工业机器人等领域，激光雷达与深度相机常常联合使用，为车辆或机器人提供环境信息。

在激光雷达与深度相机联合使用的过程中，为提供准确的环境信息，需要将激光雷达与深度相机两个传感器采集的信息进行融合，信息融合的前提是传感器间外部参数的标定。

目前，适用于深度相机和激光雷达的外参标定方法通常需要多次观测，该类标定方法流程复杂、可操作性差，且对标定物的尺寸精度要求高，标定物尺寸精度低时还易导致外参标定产生较大误差。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种外参标定方法，简化外参标定流程，提升标定准确度。

根据本发明第一方面实施例的外参标定方法，包括：

获取第一传感器采集标定物的第一点云信息以及第二传感器采集所述标定物的第二点云信息，所述标定物包括相互垂直的三个标定平面；

拟合得到所述第一点云信息在所述三个标定平面上的点云线以及所述第二点云信息在所述三个标定平面上的点云平面；

基于所述点云线，确定所述第一传感器相对于所述标定物的第一位姿信息；

基于所述点云平面，确定所述第二传感器相对于所述标定物的第二位姿信息；

基于所述第一位姿信息和所述第二位姿信息，确定所述第一传感器和所述第二传感器间的外部参数。

根据本发明实施例的外参标定方法，通过第一传感器和第二传感器同时观测标定物的三个相互垂直的平面，提取点云信息中落在三个相互垂直的平面上的点，对第一传感器和第二传感器之间的外部参数进行标定，可有效减少观测次数，提升外参标定的准确度，提升传感器间信息融合的精确度。

根据本发明的一个实施例，所述基于所述点云线，确定所述第一传感器相对于所述标定物的第一位姿信息，包括：

基于多点透视算法，确定所述点云线的交点在第一传感器的坐标系的第一坐标和在世界坐标系的世界坐标，所述世界坐标系基于所述标定物建立；

基于所述第一坐标和所述世界坐标，确定所述第一位姿信息。

根据本发明的一个实施例，所述基于所述点云平面，确定所述第二传感器相对于所述标定物的第二位姿信息，包括：

获取所述点云平面在第二传感器的坐标系与世界坐标系之间的旋转矩阵和平移向量，所述世界坐标系基于所述标定物建立；

基于所述旋转矩阵和所述平移向量，确定所述第二位姿信息。

根据本发明的一个实施例，所述获取所述点云平面在第二传感器的坐标系与世界坐标系之间的旋转矩阵和平移向量，包括：

获取所述点云平面在所述第二传感器的坐标系下的第二正交基；