CN112241989A - 外参标定方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents
外参标定方法、装置、计算机设备和存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112241989A CN112241989A CN201910778473.7A CN201910778473A CN112241989A CN 112241989 A CN112241989 A CN 112241989A CN 201910778473 A CN201910778473 A CN 201910778473A CN 112241989 A CN112241989 A CN 112241989A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coordinate system
- coordinate
- target
- laser radar
- camera
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 42
- 238000013519 translation Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 54
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 14
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 14
- 238000012897 Levenberg–Marquardt algorithm Methods 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 238000010606 normalization Methods 0.000 claims description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/80—Analysis of captured images to determine intrinsic or extrinsic camera parameters, i.e. camera calibration
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/497—Means for monitoring or calibrating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
本申请涉及一种外参标定方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括:通过获取靶标上的标定点在相机坐标系中的第一坐标,进而根据所述第一坐标和所述相机坐标系与激光雷达坐标系的转换关系,确定靶标上的标定点在激光雷达坐标系中的第二坐标;再获取靶标上的标定点在激光雷达坐标系中的第三坐标,进一步将所述第二坐标与第三坐标之间的笛卡尔距离作为迭代目标,得到目标函数,进而根据所述目标函数,确定相机坐标系与激光雷达坐标系之间的旋转平移参数。采用本方法能够提高外参标定精度。
Description
技术领域
本申请涉及外参标定技术领域,特别是涉及一种外参标定方法、装置、 计算机设备和存储介质。
背景技术
外参标定是计算机视觉与机器人领域的基础问题,例如,在自动驾驶 车辆等同时搭载激光雷达和单目相机这两类传感器的移动平台中,需要进 行激光雷达与单目相机之间的标定。
现有技术中,采用依赖于靶标的标定方式或在线实时标定方式均可实 现这两类传感器的外参标定。然而,随着自动驾驶技术的发展,越来越需 要高精度的标定技术以支撑自动驾驶汽车对外部环境的精确三维感知、定 位。现有标定方法的标定结果无法保证自动驾驶算法高精度计算的准确性。
目前,三维激光雷达和单目相机之间的外参标定精度较低。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高外参标定精度 的外参标定方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种外参标定方法,所述方法包括:
获取靶标上的标定点在相机坐标系中的第一坐标;
根据所述第一坐标和所述相机坐标系与激光雷达坐标系的转换关系, 确定靶标上的标定点在激光雷达坐标系中的第二坐标;
获取靶标上的标定点在激光雷达坐标系中的第三坐标;
将所述第二坐标与第三坐标之间的笛卡尔距离作为迭代目标,得到目 标函数;
根据所述目标函数,确定相机坐标系与激光雷达坐标系之间的旋转平 移参数。
在其中一个实施例中,所述根据所述第一坐标和所述相机坐标系与激 光雷达坐标系的转换关系,确定靶标上的标定点在激光雷达坐标系中的第 二坐标包括:
获取所述相机坐标系与激光雷达坐标系的转换关系;
根据所述相机坐标系与激光雷达坐标系的转换关系,确定所述相机坐 标系与激光雷达坐标系的转换方程;
根据所述第一坐标和所述相机坐标系与激光雷达坐标系的转换方程, 确定靶标上的标定点在激光雷达坐标系中的第二坐标。
在其中一个实施例中,所述方法还包括:
获取所述相机坐标系与激光雷达坐标系的转换方程;
将所述转换方程进行处理,得到齐次坐标方程;
对所述齐次坐标方程进行解算,得到封闭解。
在其中一个实施例中,所述对所述齐次坐标方程进行解算,得到封闭 解包括:
选取预设数量的靶标上的标定点;
根据所述预设数量的靶标上的标定点实际坐标和所述齐次坐标方程, 确定封闭解。
在其中一个实施例中,所述获取靶标上的标定点在激光雷达坐标系中 的第三坐标包括:
获取靶标上的标定点的点云数据;
依次对所述点云数据进行平面拟合、聚类和球面拟合,得到所述标定 点在激光雷达坐标系中的第三坐标。
在其中一个实施例中,所述根据所述目标函数,确定相机坐标系与激 光雷达坐标系之间的旋转平移参数包括:
采用Levenberg-Marquardt算法对所述目标函数进行迭代求解,确定 目标函数值;
若所述目标函数值等于预设阈值,则确定相机坐标系与激光雷达坐标 系之间的旋转平移参数。
在其中一个实施例中,所述采用Levenberg-Marquardt算法对所述目 标函数进行迭代求解,确定目标函数值包括:
获取所述齐次坐标方程中旋转矩阵的约束方程;
将所述封闭解作为所述Levenberg-Marquardt算法对所述目标函数进 行迭代的迭代初始值,并采用约束方程对迭代过程中的任意一个迭代结果 进行归一化约束。
一种外参标定装置,所述装置包括:
第一获取模块,用于获取靶标上的标定点在相机坐标系中的第一坐标;
坐标确定模块,用于根据所述第一坐标和所述相机坐标系与激光雷达 坐标系的转换关系,确定靶标上的标定点在激光雷达坐标系中的第二坐标;
第二获取模块,用于获取靶标上的标定点在激光雷达坐标系中的第三 坐标;
目标函数确定模块,用于将所述第二坐标与第三坐标之间的笛卡尔距 离作为迭代目标,得到目标函数;
参数确定模块,用于根据所述目标函数,确定相机坐标系与激光雷达 坐标系之间的旋转平移参数。
一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程 序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任一项所述方法的步骤。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序 被处理器执行时实现如上任一项所述的方法的步骤。
上述外参标定方法、装置、计算机设备和存储介质,通过获取靶标上 的标定点在相机坐标系中的第一坐标,进而根据所述第一坐标和所述相机 坐标系与激光雷达坐标系的转换关系,确定靶标上的标定点在激光雷达坐 标系中的第二坐标;再获取靶标上的标定点在激光雷达坐标系中的第三坐 标,进一步将所述第二坐标与第三坐标之间的笛卡尔距离作为迭代目标, 得到目标函数,进而根据所述目标函数,确定相机坐标系与激光雷达坐标 系之间的旋转平移参数。通过上述方法能够提高外参标定精度。
附图说明
图1为一个实施例中外参标定方法的应用环境图;
图2为一个实施例中外参标定方法的流程示意图;
图3为靶标平面示意图;
图4为激光雷达坐标系ol-xlylzl、相机坐标系oc-xcyczc和靶标坐标 系ot-xtytzt之间的空间转换关系示意图;
图5为一个实施例中外参标定装置的结构框图;
图6为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图 及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实 施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本申请提供的外参标定方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。 其中,终端70与服务器80通过网络进行通信。终端70获取靶标上的标 定点在相机坐标系中的第一坐标并将第一坐标传输至服务器80,服务器 80根据所述第一坐标和所述相机坐标系与激光雷达坐标系的转换关系,确 定靶标上的标定点在激光雷达坐标系中的第二坐标。终端70获取靶标上的标定点在激光雷达坐标系中的第三坐标,并将第三坐标传输至服 务器80,服务器80再将所述第二坐标与第三坐标之间的笛卡尔距离作为 迭代目标,得到目标函数,并根据所述目标函数,确定相机坐标系与激光 雷达坐标系之间的旋转平移参数。其中,终端70可以但不限于是各种个 人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备,服务 器80可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
在一个实施例中,如图2所示,提供了一种外参标定方法,以该方法 应用于图1中的服务器104为例进行说明,包括以下步骤:
步骤S1:获取靶标上的标定点在相机坐标系中的第一坐标;
步骤S2:根据所述第一坐标和所述相机坐标系与激光雷达坐标系的转 换关系,确定靶标上的标定点在激光雷达坐标系中的第二坐标;
步骤S3:获取靶标上的标定点在激光雷达坐标系中的第三坐标;
步骤S4:将所述第二坐标与第三坐标之间的笛卡尔距离作为迭代目标, 得到目标函数;
步骤S5:根据所述目标函数,确定相机坐标系与激光雷达坐标系之间 的旋转平移参数。
在步骤S1-S5中,如图3所示,本申请中的靶标上设置有多个标定 点,靶标尺寸为1400mm×1200mm,标定点以间距200mm等间距分布,其中 大标定点直径200mm,小标定点直径100mm。
搭建基于激光雷达和单目相机的标定系统,该系统包括标定靶标、相 机、激光雷达、工控机、车辆、标定软件。将车辆和标定靶标置于空旷地 面上,标定靶标位于车辆正前方适宜距离。激光雷达安装于车顶中间位置, 相机安装在激光雷达正下方,工控机置于车辆内部,激光雷达和相机分别 通过网线和usb线与工控机连接。激光雷达和相机同时采集靶标上标定点 数据,激光雷达和相机同时采集靶标上同一个标定点,可得到此标定点分别在激光雷达和相机坐标系的坐标,而靶标上任意一个标定点在相机坐标 系中的坐标称为第一坐标,靶标上任意一个标定点在激光雷达坐标系中的 坐标称为第三坐标。
如图4所示,相机坐标系oc-xcyczc以相机光心为原点,平行于相机 光轴的射线为Z轴,平行于成像面长度方向的射线为X轴,Y轴由右手螺 旋法则确定;激光雷达坐标系ol-xlylzl以安装螺栓中间点为原点,垂直 向上的射线为Z轴,水平向前的射线为X轴,Y轴由右手螺旋法则确定; 靶标坐标系ot-xtytzt以靶标中心点为原点,垂直靶标平面向外的射线为Z 轴,平行于靶标短边的直线为X轴,Y轴由右手螺旋法则确定。
上述外参标定方法、装置、计算机设备和存储介质,通过获取靶标上 的标定点在相机坐标系中的第一坐标,进而根据所述第一坐标和所述相机 坐标系与激光雷达坐标系的转换关系,确定靶标上的标定点在激光雷达坐 标系中的第二坐标;再获取靶标上的标定点在激光雷达坐标系中的第三坐 标,进一步将所述第二坐标与第三坐标之间的笛卡尔距离作为迭代目标, 得到目标函数,进而根据所述目标函数,确定相机坐标系与激光雷达坐标 系之间的旋转平移参数。通过上述方法能够提高外参标定精度。
在其中一个实施例中,所述步骤S2包括:
步骤S21:获取所述相机坐标系与激光雷达坐标系的转换关系;
步骤S22:根据所述相机坐标系与激光雷达坐标系的转换关系,确定 所述相机坐标系与激光雷达坐标系的转换方程;
步骤S23:根据所述第一坐标和所述相机坐标系与激光雷达坐标系的 转换方程,确定靶标上的标定点在激光雷达坐标系中的第二坐标。
在步骤S21-S23中,通过相机成像原理可知,靶标坐标系中任意一 点Pti(i=0,1,...)在相机坐标系中的第一坐标Pci可通过式(1)表示:
激光雷达坐标系ol-xlylzl与相机坐标系oc-xcyczc之间为刚体变换 (即转换关系),因此,靶标上一点Pti在相机坐标系中的坐标 Pci(xci,yci,zci)可通过转换方程(2)转换为激光雷达坐标系ol-xlylzl中的 坐标Pli(xli,yli,zli):
将式(1)带入式(2),得第二坐标:
在其中一个实施例中,所述方法还包括:
步骤S24:获取所述相机坐标系与激光雷达坐标系的转换方程;
步骤S25:将所述转换方程进行处理,得到齐次坐标方程;
步骤S26:对所述齐次坐标方程进行解算,得到封闭解。
在步骤S24-S26中,根据旋转平移变换,式(3)可以展开为齐次坐 标方程:
在其中一个实施例中,所述步骤S26包括:
步骤S261:选取预设数量的靶标上的标定点;
步骤S262:根据所述预设数量的靶标上的标定点实际坐标和所述齐次 坐标方程,确定封闭解。
在步骤S261-S262中,预设数量指系统内部设定的求解旋转矩阵和 平移向量的最低标定点数目。求解旋转矩阵和平移向量的最低标定点对数 量为6,即至少需要6个点对方可得到式(4)的封闭解。为得到更加精确 的旋转平移矩阵,一般使用的标定点对数量大于6个,对式(4)进行非 线性迭代求解,并使用封闭解作为迭代求解的初值。
在其中一个实施例中,所述步骤S3包括:
步骤S31:获取靶标上的标定点的点云数据;
步骤S32:依次对所述点云数据进行平面拟合、聚类和球面拟合,得 到所述标定点在激光雷达坐标系中的第三坐标。
在步骤S31-S32中,假设标定点圆心为Ptm,且(6<m<42)。通过激光 雷达测量可以直接得到圆心Ptm在激光雷达坐标系ol-xlylzl中的坐标,记 为Plm(xlm,ylm,zlm)。
在其中一个实施例中,所述步骤S5包括:
步骤S51:采用Levenberg-Marquardt算法对所述目标函数进行迭代 求解,确定目标函数值;
步骤S52:若所述目标函数值等于预设阈值,则确定相机坐标系与激 光雷达坐标系之间的旋转平移参数。
在步骤S51-S52中,预设阈值指系统内部设定值,可为3或5等, 根据具体需求进行设定,此处不进行具体限定。
在其中一个实施例中,所述步骤S51包括:
步骤S511:获取所述齐次坐标方程中旋转矩阵的约束方程;
步骤S512:将所述封闭解作为所述Levenberg-Marquardt算法对所述 目标函数进行迭代的迭代初始值,并采用约束方程对迭代过程中的任意一 个迭代结果进行归一化约束。
在步骤S511-S512中,通过相机的成像模型,可以得到标定点Ptm在 相机坐标系中的坐标Pcm(xcm,ycm,zcm),将Pcm(xcm,ycm,zcm)带入式(2), 通过计算得到标定点Ptm在激光雷达坐标系ol-xlylzl中的坐标,记为 以点和点Plm(xlm,ylm,zlm)之间的笛 卡尔距离为迭代目标,建立目标函数:
当目标函数F取得最小值时,所对应的旋转平移矩阵即为最优解(即 目标函数值)。
根据旋转矩阵自身约束,可以得到式(6)和式(7):
式(6)和式(7)为旋转矩阵的归一化约束,此约束可以增加旋转矩 阵求解过程的鲁棒性。
应该理解的是,虽然图2的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次 显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文 中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以 以其它的顺序执行。而且,图2中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤 或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而 是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部 分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中,如图5所示,提供了一种外参标定装置,包括:第 一获取模块10、坐标确定模块20、第二获取模块30、目标函数确定模块 40和参数确定模块50,其中:
第一获取模块10,用于获取靶标上的标定点在相机坐标系中的第一坐 标;
坐标确定模块20,用于根据所述第一坐标和所述相机坐标系与激光雷 达坐标系的转换关系,确定靶标上的标定点在激光雷达坐标系中的第二坐 标;
第二获取模块30,用于获取靶标上的标定点在激光雷达坐标系中的第 三坐标;
目标函数确定模块40,用于将所述第二坐标与第三坐标之间的笛卡尔 距离作为迭代目标,得到目标函数;
参数确定模块50,用于根据所述目标函数,确定相机坐标系与激光雷 达坐标系之间的旋转平移参数。
在一个实施例中,所述坐标确定模块20包括:
转换关系获取模块201,用于获取所述相机坐标系与激光雷达坐标系 的转换关系;
转换方程确定模块202,用于根据所述相机坐标系与激光雷达坐标系 的转换关系,确定所述相机坐标系与激光雷达坐标系的转换方程;
第二坐标确定模块203,用于根据所述第一坐标和所述相机坐标系与 激光雷达坐标系的转换方程,确定靶标上的标定点在激光雷达坐标系中的 第二坐标。
在一个实施例中,所述方法还包括:
转化方程获取模块204,用于获取所述相机坐标系与激光雷达坐标系 的转换方程;
齐次方程确定模块205,用于将所述转换方程进行处理,得到齐次坐 标方程;
齐次方程求解模块206,用于对所述齐次坐标方程进行解算,得到封 闭解。
在一个实施例中,所述齐次方程求解模块206包括:
标定点获取模块2061,用于选取预设数量的靶标上的标定点;
封闭解确定模块2061,用于根据所述预设数量的靶标上的标定点实际 坐标和所述齐次坐标方程,确定封闭解。
在一个实施例中,所述第二获取模块30包括:
点云数据获取模块301,用于获取靶标上的标定点的点云数据;
第三坐标确定模块302,用于依次对所述点云数据进行平面拟合、聚 类和球面拟合,得到所述标定点在激光雷达坐标系中的第三坐标。
在一个实施例中,所述参数确定模块50包括:
目标函数值确定模块501,用于采用Levenberg-Marquardt算法对所 述目标函数进行迭代求解,确定目标函数值;
参数确定模块502,用于若所述目标函数值等于预设阈值,则确定相 机坐标系与激光雷达坐标系之间的旋转平移参数。
在一个实施例中,所述目标函数值确定模块501包括:
约束方程获取模块5011,用于获取齐次坐标方程中旋转矩阵的约束方 程;
目标函数值计算模块5012,用于将所述封闭解作为 Levenberg-Marquardt算法对所述目标函数进行迭代的迭代初始值,并采 用约束方程对迭代过程中的任意一个迭代结果进行归一化约束。
关于外参标定装置的具体限定可以参见上文中对于外参标定方法的 限定,在此不再赘述。上述外参标定装置中的各个模块可全部或部分通过 软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计 算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器 中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务 器,其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接 的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中,该计算机设备的处理器用 于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、 内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。 该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供 环境。该计算机设备的数据库用于存储相关数据。该计算机设备的网络接 口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以 实现一种外参标定方法。
本领域技术人员可以理解,图5中示出的结构,仅仅是与本申请方案 相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设 备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或 者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存 储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
获取靶标上的标定点在相机坐标系中的第一坐标;
根据所述第一坐标和所述相机坐标系与激光雷达坐标系的转换关系, 确定靶标上的标定点在激光雷达坐标系中的第二坐标;
获取靶标上的标定点在激光雷达坐标系中的第三坐标;
将所述第二坐标与第三坐标之间的笛卡尔距离作为迭代目标,得到目 标函数;
根据所述目标函数,确定相机坐标系与激光雷达坐标系之间的旋转平 移参数。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算 机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
获取靶标上的标定点在相机坐标系中的第一坐标;
根据所述第一坐标和所述相机坐标系与激光雷达坐标系的转换关系, 确定靶标上的标定点在激光雷达坐标系中的第二坐标;
获取靶标上的标定点在激光雷达坐标系中的第三坐标;
将所述第二坐标与第三坐标之间的笛卡尔距离作为迭代目标,得到目 标函数;
根据所述目标函数,确定相机坐标系与激光雷达坐标系之间的旋转平 移参数。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分 流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程 序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时, 可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中 所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易 失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM) 或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲 存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、 动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增 强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器 总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、 以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对 上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这 些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和 详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对 于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做 出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的 保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种外参标定方法,其特征在于,所述方法包括:
获取靶标上的标定点在相机坐标系中的第一坐标;
根据所述第一坐标和所述相机坐标系与激光雷达坐标系的转换关系,确定靶标上的标定点在激光雷达坐标系中的第二坐标;
获取靶标上的标定点在激光雷达坐标系中的第三坐标;
将所述第二坐标与第三坐标之间的笛卡尔距离作为迭代目标,得到目标函数;
根据所述目标函数,确定相机坐标系与激光雷达坐标系之间的旋转平移参数。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一坐标和所述相机坐标系与激光雷达坐标系的转换关系,确定靶标上的标定点在激光雷达坐标系中的第二坐标包括:
获取所述相机坐标系与激光雷达坐标系的转换关系;
根据所述相机坐标系与激光雷达坐标系的转换关系,确定所述相机坐标系与激光雷达坐标系的转换方程;
根据所述第一坐标和所述相机坐标系与激光雷达坐标系的转换方程,确定靶标上的标定点在激光雷达坐标系中的第二坐标。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述相机坐标系与激光雷达坐标系的转换方程;
将所述转换方程进行处理,得到齐次坐标方程;
对所述齐次坐标方程进行解算,得到封闭解。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述对所述齐次坐标方程进行解算,得到封闭解包括:
选取预设数量的靶标上的标定点;
根据所述预设数量的靶标上的标定点实际坐标和所述齐次坐标方程,确定封闭解。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取靶标上的标定点在激光雷达坐标系中的第三坐标包括:
获取靶标上的标定点的点云数据;
依次对所述点云数据进行平面拟合、聚类和球面拟合,得到所述标定点在激光雷达坐标系中的第三坐标。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标函数,确定相机坐标系与激光雷达坐标系之间的旋转平移参数包括:
采用Levenberg-Marquardt算法对所述目标函数进行迭代求解,确定目标函数值;
若所述目标函数值等于预设阈值,则确定相机坐标系与激光雷达坐标系之间的旋转平移参数。
7.根据权利要求3、4或6所述的方法,其特征在于,所述采用Levenberg-Marquardt算法对所述目标函数进行迭代求解,确定目标函数值包括:
获取所述齐次坐标方程中旋转矩阵的约束方程;
将所述封闭解作为所述Levenberg-Marquardt算法对所述目标函数进行迭代的迭代初始值,并采用约束方程对迭代过程中的任意一个迭代结果进行归一化约束。
8.一种外参标定装置,其特征在于,所述装置包括:
第一获取模块,用于获取靶标上的标定点在相机坐标系中的第一坐标;
坐标确定模块,用于根据所述第一坐标和所述相机坐标系与激光雷达坐标系的转换关系,确定靶标上的标定点在激光雷达坐标系中的第二坐标;
第二获取模块,用于获取靶标上的标定点在激光雷达坐标系中的第三坐标;
目标函数确定模块,用于将所述第二坐标与第三坐标之间的笛卡尔距离作为迭代目标,得到目标函数;
参数确定模块,用于根据所述目标函数,确定相机坐标系与激光雷达坐标系之间的旋转平移参数。
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910778473.7A CN112241989A (zh) | 2019-08-22 | 2019-08-22 | 外参标定方法、装置、计算机设备和存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910778473.7A CN112241989A (zh) | 2019-08-22 | 2019-08-22 | 外参标定方法、装置、计算机设备和存储介质 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112241989A true CN112241989A (zh) | 2021-01-19 |
Family
ID=74168092
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910778473.7A Pending CN112241989A (zh) | 2019-08-22 | 2019-08-22 | 外参标定方法、装置、计算机设备和存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112241989A (zh) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113269836A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-08-17 | 深圳市世宗自动化设备有限公司 | 3d相机标定方法、装置、计算机设备及其存储介质 |
CN113341401A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-09-03 | 广州小鹏自动驾驶科技有限公司 | 一种车载激光雷达标定方法、装置、车辆、存储介质 |
CN113359118A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-09-07 | 广州小鹏自动驾驶科技有限公司 | 一种车载激光雷达标定方法、装置、车辆、存储介质 |
CN113608170A (zh) * | 2021-07-07 | 2021-11-05 | 云鲸智能(深圳)有限公司 | 雷达标定方法、雷达、机器人、介质及计算机程序产品 |
CN113702927A (zh) * | 2021-08-02 | 2021-11-26 | 中汽创智科技有限公司 | 一种车辆传感器标定方法、装置及存储介质 |
CN115239821A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-10-25 | 小米汽车科技有限公司 | 参数信息确定方法、装置、车辆、电子设备及存储介质 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101699313A (zh) * | 2009-09-30 | 2010-04-28 | 北京理工大学 | 基于摄像机和三维激光雷达的外部参数标定方法及系统 |
CN103837869A (zh) * | 2014-02-26 | 2014-06-04 | 北京工业大学 | 基于向量关系的单线激光雷达和ccd相机标定方法 |
CN106228537A (zh) * | 2016-07-12 | 2016-12-14 | 北京理工大学 | 一种三维激光雷达与单目摄像机的联合标定方法 |
CN108020826A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-05-11 | 厦门大学 | 多线激光雷达与多路相机混合标定方法 |
CN109581338A (zh) * | 2019-01-14 | 2019-04-05 | 中国科学院计算技术研究所 | 一种标定多激光雷达外参数的系统及其方法 |
-
2019
- 2019-08-22 CN CN201910778473.7A patent/CN112241989A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101699313A (zh) * | 2009-09-30 | 2010-04-28 | 北京理工大学 | 基于摄像机和三维激光雷达的外部参数标定方法及系统 |
CN103837869A (zh) * | 2014-02-26 | 2014-06-04 | 北京工业大学 | 基于向量关系的单线激光雷达和ccd相机标定方法 |
CN106228537A (zh) * | 2016-07-12 | 2016-12-14 | 北京理工大学 | 一种三维激光雷达与单目摄像机的联合标定方法 |
CN108020826A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-05-11 | 厦门大学 | 多线激光雷达与多路相机混合标定方法 |
CN109581338A (zh) * | 2019-01-14 | 2019-04-05 | 中国科学院计算技术研究所 | 一种标定多激光雷达外参数的系统及其方法 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
李琳;张旭;屠大维;: "二维和三维视觉传感集成系统联合标定方法", 仪器仪表学报, no. 11, pages 2473 - 2479 * |
程金龙;冯莹;曹毓;雷兵;魏立安;: "车载激光雷达外参数的标定方法", 光电工程, no. 12 * |
董方新;蔡军;解杨敏;: "立体视觉和三维激光系统的联合标定方法", 仪器仪表学报, no. 10 * |
黄攀峰等: "空间绳系机器人技术", 31 August 2014, 中国宇航出版社, pages: 213 - 218 * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113269836A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-08-17 | 深圳市世宗自动化设备有限公司 | 3d相机标定方法、装置、计算机设备及其存储介质 |
CN113269836B (zh) * | 2021-03-30 | 2024-05-28 | 深圳市世宗自动化设备有限公司 | 3d相机标定方法、装置、计算机设备及其存储介质 |
CN113608170A (zh) * | 2021-07-07 | 2021-11-05 | 云鲸智能(深圳)有限公司 | 雷达标定方法、雷达、机器人、介质及计算机程序产品 |
CN113608170B (zh) * | 2021-07-07 | 2023-11-14 | 云鲸智能(深圳)有限公司 | 雷达标定方法、雷达、机器人、介质及计算机程序产品 |
CN113341401A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-09-03 | 广州小鹏自动驾驶科技有限公司 | 一种车载激光雷达标定方法、装置、车辆、存储介质 |
CN113359118A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-09-07 | 广州小鹏自动驾驶科技有限公司 | 一种车载激光雷达标定方法、装置、车辆、存储介质 |
CN113702927A (zh) * | 2021-08-02 | 2021-11-26 | 中汽创智科技有限公司 | 一种车辆传感器标定方法、装置及存储介质 |
CN115239821A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-10-25 | 小米汽车科技有限公司 | 参数信息确定方法、装置、车辆、电子设备及存储介质 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112241989A (zh) | 外参标定方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
CN109545072B (zh) | 地图构建的位姿计算方法、装置、存储介质和系统 | |
US20180329022A1 (en) | Method, apparatus and system for locating an object using cluster-type magnetic field | |
CN108332758B (zh) | 一种移动机器人的走廊识别方法及装置 | |
CN110493710B (zh) | 轨迹重建方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
CN108732554B (zh) | 激光雷达标定方法和装置 | |
CN111179274A (zh) | 地图地面分割方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
CN109102524B (zh) | 图像特征点的跟踪方法和跟踪装置 | |
CN113635311A (zh) | 固定标定板的眼在手外标定方法和系统 | |
CN108627178B (zh) | 机器人手眼标定方法和系统 | |
CN114926549B (zh) | 三维点云处理方法、装置、设备以及存储介质 | |
CN111325663A (zh) | 基于并行架构的三维点云匹配方法、装置和计算机设备 | |
CN111915681B (zh) | 多组3d相机群的外参标定方法、装置、存储介质及设备 | |
CN112629565B (zh) | 像机与惯性测量单元旋转关系校准方法、装置和设备 | |
CN114387352A (zh) | 一种外参标定方法、装置、设备及存储介质 | |
US20210270611A1 (en) | Navigation apparatus, navigation parameter calculation method, and medium | |
Ahmad et al. | Multi-Robot Cooperative Object Tracking Based on Particle Filters. | |
CN110824496B (zh) | 运动估计方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
CN112720450B (zh) | 机器人关节角度检验方法、装置、设备及介质 | |
CN108846856B (zh) | 图片特征点的跟踪方法和跟踪装置 | |
CN113658247B (zh) | 器械空间预测方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
CN112435299B (zh) | 一种机载点云辅助的卫星影像立体匹配点云定向方法 | |
CN115454073A (zh) | 打孔控制方法、系统、装置和计算机设备 | |
CN112711012B (zh) | 一种激光雷达定位系统的全局位置初始化方法及系统 | |
CN114186190A (zh) | 坐标转换矩阵的计算方法、装置、设备及可读存储介质 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: 100176 floor 10, building 1, zone 2, yard 9, Taihe 3rd Street, Beijing Economic and Technological Development Zone, Daxing District, Beijing Applicant after: Beijing National New Energy Vehicle Technology Innovation Center Co.,Ltd. Address before: 100176 1705, block a, building 1, No. 10, Ronghua Middle Road, economic and Technological Development Zone, Daxing District, Beijing Applicant before: BEIJING NEW ENERGY VEHICLE TECHNOLOGY INNOVATION CENTER Co.,Ltd. |