[发明专利]基于标靶的激光雷达与相机标定方法、系统、电子设备

说明书

本发明提供一种基于标靶的激光雷达与相机标定方法、系统、电子设备，所述方法包括：获取标靶的激光雷达点云数据和相机图像数据；对所述点云数据进行筛选，获取所述标靶在所述激光雷达坐标系下的标靶三维信息；基于所述图像数据，获取所述标靶在所述相机坐标系下的标靶三维信息；基于预设的所述标靶与所述相机转换的多组外参，将所述激光雷达坐标系与相机坐标系下的两组标靶三维信息转换至同一坐标系下；计算转换后的两组标靶三维信息的重合度，获取最大重合度对应的第一外参。实现了一种高自动化，可适用于不同场景的激光雷达和相机外参标定方法。

技术领域

本发明涉及摄像机校准技术领域，尤其涉及一种基于标靶的激光雷达与相机标定方法、系统、电子设备。

背景技术

在自动驾驶、机器人和测绘等行业中，相机与激光雷达是两种广泛使用的传感器。相机可以提供高分辨率的环境信息(比如颜色信息、纹理信息)，但容易受光照条件影响；激光雷达可以提供准确的三维距离以及物体表面反射强度信息，但其分辨率通常不如相机。将这两种具有互补特性的传感器观测信息进行融合后，可以获得比单源观测更丰富精准的结果。然而，进行融合的前提条件是：1、精确的相机内参；2、相机与激光雷达之间的坐标系转换关系(外参)已知。

目前，大多数激光雷达与相机之间的外参标定方法还未实现自动化处理流程，或多或少需要人工操作，比如手动选取点云标靶位置。人工选取带来的误差可能会降低标定精度，也无法满足批量生产需求。还有一些标定方法通过固定传感器与标靶的相对位置来获取标靶的在点云坐标系中的位置范围，然而这种方式无法直接适用于不同的标定场地，灵活性比较差。为解决这些问题，本发明提出一种自动化程度高，可适用于不同场地，基于标靶的激光雷达与相机外参标定方法。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于标靶的激光雷达与相机标定方法、系统、电子设备。

本发明提供的一种基于标靶的激光雷达与相机标定方法，所述方法包括：

获取标靶的激光雷达点云数据和相机图像数据；

对所述点云数据进行筛选，获取所述标靶在所述激光雷达坐标系下的标靶三维信息；

基于所述图像数据，获取所述标靶在所述相机坐标系下的标靶三维信息；

基于预设的所述标靶与所述相机转换的多组外参，将所述激光雷达坐标系与相机坐标系下的两组标靶三维信息转换至同一坐标系下；

计算转换后的两组标靶三维信息的重合度，获取最大重合度对应的第一外参。

根据本发明提供的一种基于标靶的激光雷达与相机标定方法，所述方法还包括：

基于所述第一外参和所述标靶在所述相机坐标系下的标靶三维信息，获取所述标靶在所述激光雷达坐标系下的第一位姿；

基于所述第一位姿，确定所述标靶的中心点；

基于标靶的外形尺寸信息和所述中心点，获取标靶的三维边界框；

获取所述标靶在所述激光雷达坐标系下的标靶三维信息中的每个激光点，计算所有所述激光点到达所述三维边界框的距离之和；

以所述距离之和的最小化为优化方向，优化所述第一外参，形成第二外参。

根据本发明提供的一种基于标靶的激光雷达与相机标定方法，获取所述标靶在所述激光雷达坐标系下的标靶三维信息中的每个激光点，包括：

以所述标靶的中心点为球心，以预设的第一半径构成筛选球体；