[发明专利]一种获取三维空间数据的方法、系统、装置和存储介质

权利要求书

1.一种获取三维空间数据的方法，其特征在于，包括：

双目相机组中的彩色摄像头在每个停止位置采集第一图像，所述停止位置为双目相机组旋转预设角度后停止的位置；

激光雷达和所述双目相机组中的深度摄像头分别采集激光雷达数据和第二图像；

基于确定的每组双目相机中的所述彩色摄像头和所述深度摄像头之间的第一姿态标定参数，将所述第二图像投影至所述第一图像上，生成每组双目相机的三维点云图；

以所述双目相机组中的任一组双目相机的相机坐标系为基准坐标系，根据确定的相邻的双目相机之间的第二姿态标定参数，将所述每组双目相机的三维点云图投影至所述基准坐标系的三维点云图上，生成所述双目相机组的三维点云图；

在所述基准坐标系下，根据确定的任一所述双目相机与所述激光雷达之间的第三姿态标定参数，将所述激光雷达采集的所述激光雷达数据投影至所述双目相机组的三维点云图，生成三维空间数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述双目相机组中的彩色摄像头在每个停止位置采集第一图像的步骤之前，所述方法进一步包括：

选取多个采样点，并在每个所述采样点设置标定板；

每组双目相机在选取的每个所述采样点，通过深度摄像头和彩色摄像头分别采集第一采样图像和第二采样图像，其中，每张所述第一采样图像和所述第二采样图像中包含在所述标定板上设置的至少一个定位码；

在所述第一采样图像和所述第二采样图像中分别检测第一角点和第二角点，并根据所述定位码，对所述第一角点和所述第二角点进行配对，生成角点对；

基于所述角点对，计算第一姿态标定参数，并根据所述第一姿态标定参数调整所述每组双目相机中所述深度摄像头与所述彩色摄像头之间的相对姿态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述根据第一姿态标定参数调整所述每组双目相机中所述深度摄像头与所述彩色摄像头之间的相对姿态的步骤和所述双目相机组中的彩色摄像头在每个停止位置采集第一图像的步骤之间，所述方法进一步包括：

双目相机组在选取的每个所述采样点上通过彩色摄像头采集由所述第二采样图像组成的采样图像组，其中，所述第二采样图像包含在所述标定板上设置的至少一个定位码；

根据所述定位码，在所述第二采样图像中检测所述第二角点的角点坐标；

根据相邻的所述双目相机采集的所述第二采样图像中的所述第二角点的角点坐标，计算所述第二姿态标定参数，并根据所述第二姿态标定参数在所述双目相机组中调整相邻的所述双目相机之间的相对姿态。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述根据第二姿态标定参数在所述双目相机组中调整相邻的所述双目相机之间的相对姿态的步骤和所述双目相机组中的彩色摄像头在每个停止位置采集第一图像的步骤之间，所述方法进一步包括：

在所述双目相机组中的任一组双目相机的所述彩色摄像头采集的所述第二采样图像中提取所述标定板中的所述第二角点；

将所述第二角点的所述角点坐标在所述基准坐标系下进行变换，生成所述标定板在所述基准坐标系下的平面方程；

根据所述激光雷达在所述采样点采集的表示所述标定板的激光雷达数据，生成所述激光雷达数据在所述基准坐标系中的直线方程；

根据所述平面方程的法向量和所述直线方程，计算所述第三姿态标定参数，并根据所述第三姿态标定参数调整所述激光雷达和任一双目相机之间的相对姿态。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述生成每组双目相机的三维点云图的步骤包括：

根据所述角点对，计算所述彩色摄像头的第一相机内参和第一畸变参数，以及所述深度摄像头的第二相机内参和第二畸变参数；

根据所述第一相机内参和所述第一畸变参数对所述第一图像进行去畸变处理，以及根据所述第二相机内参和所述第二畸变参数对所述第二图像进行去畸变处理；

根据第一姿态标定参数，将进行去畸变处理后的所述第一图像和所述第二图像进行像素点对齐，并将所述第二图像投影在所述第一图像上，生成每组双目相机的三维点云图。