[发明专利]基于激光雷达的摄像头标定方法

权利要求书

1、一种基于激光雷达的摄像头标定方法，其特征在于包括以下步骤：

第1步，制作一个圆柱杆，测量圆柱杆的高度；

第2步，在摄像头视野内选定至少六个位置，称为标定位置，将圆柱杆置于其中一个标定位置上，构成一个标定场景；

第3步，取圆柱杆上两个特殊点作为标定样点：一点是圆柱杆底面中心即下标定样点，另一点是圆柱杆顶面中心即上标定样点，用摄像头获取当前标定场景的一帧图像，手工测取下标定样点和上标定样点的图像坐标；

第4步，采用激光雷达作为测距仪器，将其水平安装在车辆前部，用激光雷达获取当前标定场景的一帧激光雷达数据，手工选取激光雷达数据中圆柱杆对应的样点，将这些圆柱杆样点的坐标由激光雷达极坐标系下的取值转换成激光雷达直角坐标系下的取值；

第5步，对于第4步中的圆柱杆样点，求取这些样点的横坐标均值和纵坐标均值，则得下标定样点的世界坐标为：(横坐标均值，纵坐标均值，0)，上标定样点的世界坐标为：(横坐标均值，纵坐标均值，圆柱杆高度)；

第6步，将圆柱杆置于另外一个标定位置上，构成一个新的标定场景，重新执行第3步至第6步，直至圆柱杆在所有的标定位置上都放置过为止；

第7步，求解如下线性方程组：

X1Y1Z110000-X1u1-Y1u1-Z1u1-u10000X1Y1Z11-X1v1-Y1v1-Z1v1-v1....................................XNYNZN10000-XNuN-YNuN-ZNuN-uN0000X1Y1Z11-XNvN-YNvN-ZNvN-vNm11...m14m21...m24m31...m34=0]]>

其中，N表示标定样点的总数，(X_i，Y_i，Z_i)表示第i个标定样点对应的世界坐标，(u_i，v_i)表示第i个标定样点对应的图像坐标，m₁₁，...，m₁₄，m₂₁，...，m₂₄，m₃₁，...，m₃₄为透视变换参数；

求得透视变换参数，即得到透视变换矩阵：

M=m11...m14m21...m24m31...m34,]]>

从而完成摄像头的标定。