[发明专利]车载移动测量系统中的相机外参标定方法、装置和系统

说明书

本发明公开了车载移动测量系统中的相机外参标定方法、装置和系统。所述方法包括：对点云数据与图像数据进行同名要素匹配，得到同名要素组合，将两两图像中的同名要素对包括的要素点配准得到同名要素点对；针对同名要素对中的同名要素点对，根据相机相对于惯导的设定位姿和拍摄图像时惯导在世界坐标系中的位姿，将第一要素点反投影到点云数据中得到反投影点，将反投影点投影到第二要素点所在图像，得到投影点，确定第二要素点所谓面积与投影点所谓面积的比值；判断比值的平均值是否低于误差阈值；若否，改变设定位姿，直至判断为是，将当前设定位姿作为相机外参的标定结果。能够实现车载移动测量系统中的相机外参的自动标定，标定准确度高。

技术领域

本发明涉及电子地图数据采集技术领域，特别涉及车载移动测量系统中的相机外参标定方法、装置和系统。

背景技术

在电子地图制作过程中，除了通过激光扫描仪获取的点云数据来制作各种地图要素，通常还会利用相机拍摄的图像对点云着色，提高电子地图的制作效率，点云着色的精度取决于激光扫描仪和相机之间的相对位姿即相机的外参标定的准确性。

目前标定相机外参的主要方法是人工选取点云和图像之间对应的同名点或同名边界，然后进行人工标定，这种方法对点云质量要求很高，对标定人员的要求也较高，标定结果易受噪音影响，容易存在匹配误差，且耗时长。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的车载移动测量系统中的相机外参标定方法、装置和系统。

第一方面，本发明实施例提供一种车载移动测量系统中的相机外参标定方法，包括：

对采集的点云数据与图像数据中的至少两张图像进行同名要素匹配，得到同名要素组合，将同名要素组合中两两图像中的同名要素对包括的要素点配准得到多对同名要素点对；

针对同名要素对中的同名要素点对，根据相机相对于惯导的设定位姿和拍摄图像时惯导在世界坐标系中的位姿，将所述同名要素点对中第一要素点反投影到点云数据中得到反投影点，将反投影点投影到所述同名要素点对中第二要素点所在图像，得到投影点，确定第二要素点所谓面积与投影点所谓面积的比值；

判断所述比值的平均值是否低于误差阈值；

若否，按照预设规则改变所述设定位姿，直至重新确定的比值的平均值低于误差阈值，将当前设定位姿作为相机外参的标定结果。

在一些可选的实施例中，根据相机相对于惯导的设定位姿和拍摄图像时惯导在世界坐标系中的位姿，将所述同名要素点对中第一要素点反投影到点云数据中得到反投影点，具体包括：

根据图像的时间戳和惯导轨迹数据，确定拍摄图像时惯导在世界坐标系中的位姿；

根据相机相对于惯导的设定位姿和确定的惯导在世界坐标系中的位姿，将所述同名要素点对中第一要素点反投影到点云数据中得到反投影点。

在一些可选的实施例中，所述根据图像的时间戳和惯导轨迹数据，确定拍摄图像时惯导在世界坐标系中的位姿，具体包括：

根据图像的时间戳对惯导轨迹数据进行插值得到插值点；

将所述插值点包括的惯导在世界坐标系中的位姿确定为拍摄所述图像时惯导在世界坐标系中的位姿。

在一些可选的实施例中，根据相机相对于惯导的设定位姿和拍摄图像时惯导在世界坐标系中的位姿，将所述同名要素点对中第一要素点反投影到点云数据中得到反投影点，具体包括：