[发明专利]相机和惯性测量单元相对姿态的标定方法及装置

权利要求书

1.一种相机和惯性测量单元相对姿态的标定方法，其特征在于，包括：

对相机和惯性测量单元分别进行内参标定，所述相机和所述惯性测量单元均设置于机械臂；

驱动机械臂携带所述相机和所述惯性测量单元以预设轨迹运动，并同时通过所述相机采集标定板的第一图像数据以及通过所述惯性测量单元采集第一惯性测量单元数据；

当根据获取到的所述相机的性能参数确定所述相机为卷帘快门相机时，对所述相机进行卷帘标定并获取相应的参数值，当所述参数值在第一预设范围以内时，根据所述第一图像数据和所述第一惯性测量单元数据，计算所述相机和所述惯性测量单元的相对外参；当所述参数值不在所述第一预设范围以内时，进行错误提示，所述参数值为卷帘相机的曝光一行的时间；

其中，对相机进行内参标定，包括：

驱动机械臂携带相机旋转多个角度，并通过相机在多个角度下采集标定板的第二图像数据；

利用所述第二图像数据提取的角点以及所述标定板的参数特征计算所述相机的内参，其中所述标定板的参数特征包括标定板的实际边长。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述相机采集标定板的第一图像数据以及通过所述惯性测量单元采集第一惯性测量单元数据之后，还包括：当所述相机为全局快门相机时，根据所述第一图像数据和所述第一惯性测量单元数据，计算所述相机和所述惯性测量单元的相对外参。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对惯性测量单元进行内参标定，包括：

当惯性测量单元处于静止状态时，通过所述惯性测量单元采集预设采集时长t下的第二惯性测量单元数据；

对所述第二惯性测量单元数据进行Allan方差分析获取所述惯性测量单元的误差参数。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述第二惯性测量单元数据进行Allan方差分析获取所述惯性测量单元的误差参数，包括：

将所述第二惯性测量单元数据均分为N组，计算每组所述第二惯性测量单元数据的均值；

根据所述均值计算Allan方差σ²(T)；其中，T为每组第二惯性测量单元数据的时间跨度，T＝t/N；

根据所述Allan方差σ²(T)计算Allan标准差σ(T)；

作Allan标准差σ(T)与所述时间跨度T的双对数曲线获取误差参数。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述计算所述相机和所述惯性测量单元的相对外参之后，还包括：当所述相对外参在第二预设范围以内时，结束本次标定；当所述相对外参不在所述第二预设范围以内时，进行错误提示。

6.一种相机和惯性测量单元相对姿态的标定装置，其特征在于，包括：

内参标定模块，用于对相机和惯性测量单元分别进行内参标定，所述相机和所述惯性测量单元均设置于机械臂；

驱动和采集执行模块，用于驱动机械臂携带所述相机和所述惯性测量单元以预设轨迹运动，并同时通过所述相机采集标定板的第一图像数据以及通过所述惯性测量单元采集第一惯性测量单元数据；

第一外参标定模块，用于当根据获取到的所述相机的性能参数确定所述相机为卷帘快门相机时，对所述相机进行卷帘标定并获取相应的参数值，当所述参数值在第一预设范围以内时，根据所述第一图像数据和所述第一惯性测量单元数据，计算所述相机和所述惯性测量单元的相对外参，所述参数值为卷帘相机的曝光一行的时间；

提示模块，用于当所述参数值不在所述第一预设范围以内时，进行错误提示；

其中，所述内参标定模块，还用于驱动机械臂携带相机旋转多个角度，并通过相机在多个角度下采集标定板的第二图像数据；利用所述第二图像数据提取的角点以及所述标定板的参数特征计算所述相机的内参，其中所述标定板的参数特征包括标定板的实际边长。

7.一种终端设备，包括存储器以及处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。