[发明专利]一种多线激光传感器的标定方法

权利要求书

1.一种多线激光传感器的标定方法，所述多线激光传感器包括双目相机和多线激光器，双目相机中的一个标记为相机A，另一个标记为相机B；

其特征在于，包括：

步骤一、标定双目相机内外参；在多线激光传感器的测量体积内摆放标定板，所述标定板上设有多个特征点；

步骤二、激光器在标定板上投射激光条，双目相机采集图像，图像中至少包括三个不共线的特征点以及部分或全部激光条；解算图像中特征点的三维坐标，并以此构建空间平面，将其标记为平面P；

步骤三、将相机A获取图像中的任一激光条的光条中心线上的点分别进行如下处理：所述光条中心线上的点记为点D_i，i=1,2,3,4……n，n为光条中心线上点的数量；

1）分别查找点D_i在相机B所采集图像上的极线，极线与相机B采集到图像中的所有激光条的交点组成交点集合；

2）利用交点集合中所有点分别与点D_i配合解算空间坐标，若没有空间坐标位于平面P上，则跳转到步骤四，否则，取平面P上的空间坐标为点D_i的空间坐标；

3）将n个点D_i的空间坐标形成的直线记为所述激光条对应的空间直线L；

步骤四、对相机A获取图像中其他激光条分别进行步骤三，将获取的所有空间直线L记为集合Q；

步骤五、变换多线激光传感器和所述标定板的相对位置关系，重复步骤二~四N次，获取所有位姿下的集合Q，组成集合W；

所述集合W中包括激光器投射的所有激光条所对应的空间直线L；

步骤六、在集合W中分别筛选激光器投射的同一激光条所对应的空间直线L；利用其拟合光平面，获取激光器投射的所有激光条所对应的光平面，完成标定。

2.如权利要求1所述多线激光传感器的标定方法，其特征在于：步骤五中：N≥10。

3.如权利要求1或2所述多线激光传感器的标定方法，其特征在于：在重复步骤二~四N次的过程中，每条激光条在双目相机公共视场中出现的次数大于等于Floor（）次，Floor表示向下取整运算。

4.如权利要求1所述多线激光传感器的标定方法，其特征在于：步骤二采集到的图像中，部分或全部激光条与图像坐标系的X轴均不平行。

5.如权利要求1所述多线激光传感器的标定方法，其特征在于：步骤二，多线激光传感器与标定板在同一相对位姿下，在不打开激光器的条件下采集图像对I；在打开激光器的条件下，采集图像对II；

利用图像对I中图像解算特征点的三维坐标，获取平面P；利用图像对II中图像进行步骤三。

6.如权利要求1所述多线激光传感器的标定方法，其特征在于：标定板的颜色、特征点的颜色与激光条的颜色互不相同。

7.如权利要求1所述多线激光传感器的标定方法，其特征在于：特征点为特征圆圆心或棋盘格角点。

8.如权利要求1所述多线激光传感器的标定方法，其特征在于：双目相机的内外参通过张氏标定或光束平差的方法解算。

9.如权利要求1所述多线激光传感器的标定方法，其特征在于：同一激光条所对应的空间直线L采用如下方法获得：从任一集合Q中任选一条空间直线L，依次选择不同位姿下获取的集合Q中的任意一条空间直线L，利用两条空间直线L拟合平面，记为平面K，选择其他集合Q中落在平面K上的空间直线L，所有选出的空间直线L即为同一激光条所对应的空间直线L；若其他集合Q中没有落在平面K上的空间直线L则表明用于拟合平面的两条空间直线L并非是同一激光条所对应的空间直线L。

10.如权利要求1所述多线激光传感器的标定方法，其特征在于：同一激光条所对应的空间直线L采用如下方法获得：

①选择任一集合Q位于中间位置的空间直线L，利用其与其他集合Q中的任意一条空间直线L拟合空间平面，记为平面J，选择其他集合Q中落在平面J上的空间直线L，所有选出的空间直线L即为同一激光条所对应的空间直线L，将其标记为空间直线L’；

②确定所有空间直线L’所对应的相机A、相机B所采集的图像中的光条位置，将其标记为光条F，分别计算各图像上光条的平均间距，依据各光条与同张图像上光条F的间距，配对相机A、相机B所采集图像上的光条，并利用配对结果查找对应空间直线L，依次获取与空间直线L’相对位置已知的空间直线L；即能得到同一激光条所对应的所有空间直线L。