[发明专利]激光雷达和相机的联合标定方法、装置、设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种激光雷达和相机的联合标定方法、装置、设备及存储介质。激光雷达和相机的联合标定方法包括：通过激光雷达获取多边形平面板在若干姿态下的若干组点云数据，并通过相机获取多边形平面板在相同姿态下的若干组图像数据；在点云数据中确定点云平面点和点云边缘点；在图像数据中确定图像平面点和图像边缘点；基于点云平面点、点云边缘点、图像平面点和图像边缘点计算激光雷达的坐标系与相机的坐标系之间的旋转矩阵和平移向量；根据旋转矩阵和平移向量对激光雷达和相机进行联合标定，有效的避免了使用传统的棋盘格标靶进行标定时人工参与激光雷达和相机的联合标定所带来的人为误差和时间消耗，并减少联合标定过程中的计算量。

技术领域

本发明实施例涉及激光雷达和相机的标定技术，尤其涉及一种激光雷达和相机的联合标定方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

随着计算机视觉技术的不断发展，可实现通过三维激光雷达有效的探测三维环境信息，通过相机解读环境中的颜色、纹理信息。

在某些场景下需要同时使用到三维激光雷达检测三维环境信息和使用相机解读环境中的颜色、纹理信息，以实现更可靠的高精度的场景识别。而为了结合使用两种传感器的数据，则需要事先对激光雷达和相机进行联合标定。目前常用的相机和激光雷达联合标定方法，主要基于立体标定板或平面靶标，通过对立体标定板或平面靶标的识别，并计算激光雷达和相机之间的旋转矩阵和平移向量，从而使激光雷达和相机的数据能够在同一个坐标系下进行处理分析。

从目前来看，立体标定板对制作精度要求较高、制作方法复杂、成本高；使用平面靶标则需要在录制好的数据中手动选择特征点在图像像素和激光雷达点云中的位置，然而手动选点会带来人工误差，同时选择较多的特征点需要耗费一定的时间、效率不高。

发明内容

本发明提供一种激光雷达和相机的联合标定方法、装置、设备及存储介质，以实现提高激光雷达和相机的联合标定效率。

第一方面，本发明实施例提供了激光雷达和相机的联合标定，包括：

通过激光雷达获取多边形平面板在若干姿态下的若干组点云数据，并通过相机获取所述多边形平面板在相同姿态下的若干组图像数据；

在所述点云数据中确定点云平面点和点云边缘点，所述点云平面点为所述点云数据中与所述多边形平面板的表面对应的点云，所述点云边缘点为所述点云数据中与所述多边形平面板的边缘对应的点云；

在所述图像数据中确定图像平面点和图像边缘点，所述图像平面点为所述图像数据中与所述多边形平面板的表面对应的像素点，所述图像边缘点为所述图像数据中与所述多边形平面板的边缘对应的像素点；

基于所述点云平面点、所述点云边缘点、所述图像平面点和所述图像边缘点计算所述激光雷达的坐标系与所述相机的坐标系之间的旋转矩阵和平移向量；

根据所述旋转矩阵和所述平移向量对所述激光雷达和所述相机进行联合标定。

可选的，多边形平面板置于背景墙前，所述多边形平面板的上边缘和/或下边缘与水平方向呈夹角设置；

所述通过激光雷达获取多边形平面板在若干姿态下的若干组点云数据，并通过相机获取所述多边形平面板在相同姿态下的若干组图像数据包括：

通过激光雷达获取所述多边形平面板在当前姿态下的点云数据；

通过相机获取所述多边形平面板在相同姿态下的图像数据：

调整所述多边形平面板的姿态；

重复所述通过激光雷达获取所述多边形平面板在当前姿态下的点云数据，获取多组所述点云数据和所述图像数据。

可选的，所述在所述点云数据中确定点云平面点和点云边缘点，包括：