[发明专利]一种用于多线激光雷达与视觉传感器的半自动标定方法

说明书

本发明公开了一种用于多线激光雷达与视觉传感器的半自动标定方法，其特征在于：包括，标定视觉传感器内参并将标定结果录入标定程序，进而确定对焦范围；将标定板底板移动到视觉传感器正前方后静置，依次摆放marker标准板，而后通过视觉传感器可视化模块确定marker标准板的位置；记录marker标准板对应的刻度值，并将刻度值按marker标准板既定的名称与摆放顺序录入先验信息计算模块，通过先验信息计算模块计算获得先验信息；使用rosbag录制激光雷达和视觉传感器的数据包，当先验信息与配置信息、刻度值一致时，启动标定程序，输出外参结果、优化残差均方根误差和投影评价效果；本发明通过自动识别激光雷达特征点和视觉传感器识别校验机制提升了标定稳定性和标定精度。

技术领域

本发明涉及传感器联合标定的技术领域，尤其涉及一种用于多线激光雷达与视觉传感器的半自动标定方法。

背景技术

多线激光雷达与视觉传感器是自主移动机器人与无人驾驶领域的核心传感器部件，多线激光雷达具有大视角和精度较高的三维空间探测性能，视觉传感器则拥有丰富的视觉信息以及高分辨率，在一定程度上两者存在着互补的特性，多传感器的融合也成为自主移动机器人与无人驾驶能够全天时全天候稳定运行一个主要解决方案，而多传感器之间的联合标定往往是多传感器融合的重要基础工作之一，也是国内外研究的热点问题。

目前多线激光雷达与视觉传感器的联合标定方法主要分为在线标定与离线标定两大方向，动态的在线标定通常需要较大范围和相对良好的标定环境，但此方法由于振动、环境条件变化等易导致标定结果不稳定；静态离线标定通常采用标定板，相对稳定可控，有通过手动选取边缘点进行线拟合的方式寻找对应点，但手动选择易引入人为误差，线拟合由于采样稀疏的问题易放大传感器自身的观测误差，以及通过反射强度手动选择对应点，该方法对标定板要求较高，当为一块整板时易导致难于操作找到足够的有效对应点。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明提供了一种用于多线激光雷达与视觉传感器的半自动标定方法，能够避免人为操作的产生的标定误差。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括，标定视觉传感器内参并将标定结果录入标定程序，进而确定对焦范围；将标定板底板移动到所述视觉传感器正前方后静置，依次摆放marker标准板，而后通过视觉传感器可视化模块确定所述marker标准板的位置；记录所述marker标准板对应的刻度值，并将所述刻度值按marker标准板既定的名称与摆放顺序录入先验信息计算模块，通过所述先验信息计算模块计算获得先验信息；使用rosbag录制激光雷达和视觉传感器的数据包，当所述先验信息与配置信息、所述刻度值一致时，启动所述标定程序，输出外参结果、优化残差均方根误差和投影评价效果。

作为本发明所述的用于多线激光雷达与视觉传感器的半自动标定方法的一种优选方案，其中：所述标定板底板包括，其由一块磁性整板和两把刻度尺构成，所述刻度尺分别放置于所述磁性整板的左右两侧，且其量程与磁性整板的长度相适应。

作为本发明所述的用于多线激光雷达与视觉传感器的半自动标定方法的一种优选方案，其中：移动所述标定板底板包括，当所述视觉传感器可视化模块满足标定条件时停止移动所述标定板底板；其中，所述标定条件为：在所述对焦范围内能清晰地观测并识别视觉传感器Aruco marker标准板与视觉传感器棋盘格marker标准板。