CN207557463U - 雷达和摄像机融合标定工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种雷达和摄像机融合标定工具，包括带有刻度的水平固定板、垂直移动板和支撑杆、滑动组件、可旋转的支撑杆底套、三角锥及激光笔，垂直移动板滑动连接于水平固定板上，水平固定板和车辆长度方向平行，垂直移动板和车辆宽度方向平行，滑动组件滑动连接于垂直移动板上，滑动组件上嵌设有支撑杆底套，支撑杆底套的圆周方向上带有刻度，支撑杆置于支撑杆底套内且支撑杆和支撑杆底套活动连接，支撑杆和车辆高度方向平行，支撑杆的顶端固定三角锥，三角锥内嵌设有激光笔。这种低成本设计一方面不会增加车辆的成本，另一方面一个标定工具可用于所有车型的雷达和传感器融合标定，避免了用两种工具分别标定传感器的现象。

Description

雷达和摄像机融合标定工具

技术领域

本实用新型涉及汽车主动安全技术领域，特别是涉及一种雷达和摄像机融合标定工具。

背景技术

在汽车主动安全领域，雷达和摄像机是使用较广的两类传感器。雷达对于纵向目标识别的精确度较高，但是无法准备识别目标类型和形状信息；而摄像机可以获得道路的多种信息，但是对于处理算法要求较高，且易受天气影响。基于两种传感器的优缺点，两传感器融合技术的应用成为了目前环境感知领域的热点。两者信息融合可以得到关于环境更加可靠、统一、精细的描述，以便于后期决策与控制。其中两传感器联合标定的精度决定了其数据的准确匹配。

目前车辆上广泛使用多种传感器进行环境感知，但是雷达和摄像机的空间标定一直是人员手动使用卷尺进行相对位置的测量，即增加测量误差又不能提高效率。

实用新型内容

本实用新型基于上述问题，提供一种雷达和摄像机融合标定工具，通过此雷达和摄像机融合标定工具，可以方便、高效地进行两传感器各自参数的标定和联合空间标定。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本实用新型提供一种雷达和摄像机融合标定工具，其特点在于，其包括一带有刻度的水平固定板、一带有刻度的垂直移动板、一滑动组件、一可旋转的支撑杆底套、一带有刻度的支撑杆、一三角锥和一激光笔，该垂直移动板滑动连接于该水平固定板上，该水平固定板和车辆的长度方向平行，该垂直移动板和车辆的宽度方向平行，该滑动组件滑动连接于该垂直移动板上，该滑动组件上嵌设有该支撑杆底套，该支撑杆底套的圆周方向上带有刻度，该支撑杆置于该支撑杆底套内且该支撑杆和该支撑杆底套活动连接，该支撑杆和车辆的高度方向平行，该支撑杆的顶端固定有该三角锥，该三角锥内嵌设有该激光笔。

较佳地，该水平固定板上固定有水平导轨，该垂直移动板上开设有凸字形凹槽，该水平固定板可滑动地穿设该凸字形凹槽。

较佳地，该滑动组件包括工字形滑块，该垂直移动板的顶部开设有凸字形导槽，该工字形滑块可滑动地嵌设于该凸字形导槽内。

较佳地，该工字形滑块的顶部开设有安装孔，该安装孔的周圆上固定有第一齿轮，该支撑杆底套的底端周圆上固定有第二齿轮，该第一齿轮和该第二齿轮相啮合，该工字形滑块和该支撑杆底套通过该第一齿轮和该第二齿轮旋转连接。

较佳地，该支撑杆和该支撑杆底套的连接处套设有卡箍，并通过螺栓锁紧该卡箍。

较佳地，该卡箍的内环上固定有凸台，该凸台卡到该支撑杆和该支撑杆底套的连接点处。

较佳地，该三角锥上开设有放置孔，该放置孔的截面为梯形，该激光笔置于该放置孔内，且该激光笔的头部位于该放置孔的头部，该放置孔的尾部内壁上固定有弹簧式堵头，该弹簧式堵头堵住该放置孔的尾部。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型设计了一种便捷的标定工具，可以快速准确的进行雷达和传感器的空间位置关系，同时也可分别对雷达进行轴调整、摄像机的内外参数进行标定；这种低成本设计一方面不会增加车辆的成本，另一方面一个标定工具可用于所有车型的雷达和传感器融合标定，避免了用两种工具分别标定传感器的现象。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的雷达和摄像机融合标定工具的结构示意图。

图2和3为本实用新型较佳实施例的水平固定板、垂直移动板和工字形滑块间的位置关系的结构示意图。

图4为本实用新型较佳实施例的工字形滑块和支撑板底套的连接关系的结构示意图。

图5为本实用新型较佳实施例的激光笔固定的结构示意图。

图6为本实用新型较佳实施例的雷达标定的结构示意图。

图7为本实用新型较佳实施例的摄像机标定的结构示意图。

图8为本实用新型较佳实施例的雷达初始位置测量的结构示意图。

图9为本实用新型较佳实施例的雷达和摄像机相对位置测量的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实施例提供一种雷达和摄像机融合标定工具，其包括一带有刻度的水平固定板1、一带有刻度的垂直移动板2、一滑动组件3、一可旋转的支撑杆底套4、一带有刻度的支撑杆5、一三角锥6和一激光笔，该垂直移动板2滑动连接于该水平固定板1上，该水平固定板1和车辆的长度方向平行，该垂直移动板2和车辆的宽度方向平行，该滑动组件3滑动连接于该垂直移动板2上，该滑动组件3上嵌设有该支撑杆底套4，该支撑杆底套4的圆周方向上带有刻度，该支撑杆5置于该支撑杆底套4内且该支撑杆5和该支撑杆底套4活动连接，该支撑杆5和车辆的高度方向平行，该支撑杆5的顶端固定有该三角锥6，该三角锥6内嵌设有该激光笔。

如图2和3所示，该水平固定板1上固定有水平导轨11，该垂直移动板2上开设有凸字形凹槽21，该水平固定板1可滑动地穿设该凸字形凹槽21；该滑动组件3为工字形滑块，该垂直移动板2的顶部开设有凸字形导槽22，该工字形滑块3可滑动地嵌设于该凸字形导槽22内，凸字形凹槽21和凸字形导槽22的设计方便垂直移动板2和工字形滑块3的移动，又可固定其位置；水平固定板1和垂直移动板2表面带有刻度，移动位置后可迅速读出位置尺寸。

如图4所示，该工字形滑块3的顶部开设有安装孔，该安装孔的周圆上固定有第一齿轮，该支撑杆底套4的底端周圆上固定有第二齿轮，该第一齿轮和该第二齿轮相啮合，该工字形滑块3和该支撑杆底套4通过该第一齿轮和该第二齿轮旋转连接，每转动一个齿轮为15度，也可直接读取支撑杆5上的刻度值，即方便测量两个零件的旋转角度，又可以防止支撑杆底套4的松动；该支撑杆5和该支撑杆底套4的连接处套设有卡箍7，并通过螺栓8锁紧该卡箍7，当需要调节支撑杆5的长度时，拧开螺栓8，调整位置后再拧紧锁死；该卡箍7的内环上固定有凸台，该凸台卡到该支撑杆5和该支撑杆底套4的连接点处。

如图5所示，该三角锥6上开设有放置孔61，该放置孔61的截面为梯形，该激光笔置于该放置孔61内，且该激光笔的头部位于该放置孔61的头部，该放置孔61的尾部内壁上固定有弹簧式堵头10，该弹簧式堵头10堵住该放置孔61的尾部。

一、雷达标定的实现形式：

1、标定工具的放置：将水平固定板1和垂直移动板2分别与车辆坐标系的X和Y轴平行，并固定水平固定板1；激光笔放置到三角锥的放置孔61内，打开激光笔，移动垂直移动板2使得激光笔的光斑打到雷达100中心点处，如图6所示。

2、打开雷达装置，由于步骤1的调整，雷达的光束会因三角锥6的结构聚集到中心位置，以此计算雷达水平和垂直方向的位偏差，并将位偏差参数刷写到雷达控制器中控制雷达光束的发射角度。

二、摄像机内外参数标定的实现形式：

1、由于摄像机200有4个未知内参数，所以当摄取得到的图像数目大于等于3时，就可以得到其参数。因为三角锥6同一平面的三个点已涂成黑点(如图7所示)，因此移动工字形滑块3从不同角度拍摄若干三角锥图像；

2、检测图像中黑点位置，求出摄像机200的内外参数以及畸变系数。

三、雷达和摄像机两传感器融合标定的实现形式：

1、雷达初始位置测量。移动垂直移动板2和工字形滑块3使三角锥6的中点至雷达100的中心位置，且旋转角为零，即激光笔的光斑落到雷达100的中心点位置，做记录。注意：之后的测量中保证工字形滑块3和支撑杆5之间的旋转角度保持不变，如图8所示。

2、水平方向(X轴)、垂直方向(Y轴)和上下方向(Z轴)空间相对位置测量。移动垂直移动板，打开三角锥的支撑杆5上的卡箍调整三角锥6在Z轴方向上的位置(如图9所示三个方向滑动)，使得激光笔的光斑落在摄像机镜头中点位置，记录下此时X、Y和Z三个方向的刻度值，即为两传感器之间的相对位置关系。

本标定工具在水平和垂直方向上设置导轨，使用激光笔进行定位，可迅速测量两传感器水平和垂直方向上的相对关系；同时工具中带有旋转角度和上下Z轴尺寸的测量，可满足三维空间任何相对位置的测量。使用表面光滑，三个黑色顶点的三角锥可分别对雷达轴调整和摄像机内外参数的标定。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种雷达和摄像机融合标定工具，其特征在于，其包括一带有刻度的水平固定板、一带有刻度的垂直移动板、一滑动组件、一可旋转的支撑杆底套、一带有刻度的支撑杆、一三角锥和一激光笔，该垂直移动板滑动连接于该水平固定板上，该水平固定板和车辆的长度方向平行，该垂直移动板和车辆的宽度方向平行，该滑动组件滑动连接于该垂直移动板上，该滑动组件上嵌设有该支撑杆底套，该支撑杆底套的圆周方向上带有刻度，该支撑杆置于该支撑杆底套内且该支撑杆和该支撑杆底套活动连接，该支撑杆和车辆的高度方向平行，该支撑杆的顶端固定有该三角锥，该三角锥内嵌设有该激光笔。

2.如权利要求1所述的雷达和摄像机融合标定工具，其特征在于，该水平固定板上固定有水平导轨，该垂直移动板上开设有凸字形凹槽，该水平固定板可滑动地穿设该凸字形凹槽。

3.如权利要求1所述的雷达和摄像机融合标定工具，其特征在于，该滑动组件包括工字形滑块，该垂直移动板的顶部开设有凸字形导槽，该工字形滑块可滑动地嵌设于该凸字形导槽内。

4.如权利要求3所述的雷达和摄像机融合标定工具，其特征在于，该工字形滑块的顶部开设有安装孔，该安装孔的周圆上固定有第一齿轮，该支撑杆底套的底端周圆上固定有第二齿轮，该第一齿轮和该第二齿轮相啮合，该工字形滑块和该支撑杆底套通过该第一齿轮和该第二齿轮旋转连接。

5.如权利要求1所述的雷达和摄像机融合标定工具，其特征在于，该支撑杆和该支撑杆底套的连接处套设有卡箍，并通过螺栓锁紧该卡箍。

6.如权利要求5所述的雷达和摄像机融合标定工具，其特征在于，该卡箍的内环上固定有凸台，该凸台卡到该支撑杆和该支撑杆底套的连接点处。

7.如权利要求1所述的雷达和摄像机融合标定工具，其特征在于，该三角锥上开设有放置孔，该放置孔的截面为梯形，该激光笔置于该放置孔内，且该激光笔的头部位于该放置孔的头部，该放置孔的尾部内壁上固定有弹簧式堵头，该弹簧式堵头堵住该放置孔的尾部。