[发明专利]相机内参和相机相对激光雷达外参的联合标定方法及装置

说明书

本发明公开了一种相机内参和相机相对激光雷达外参的联合标定方法及装置，包括：基于标定数据中的激光雷达点云数据，确定标定数据对应的标定板在激光雷达坐标系中的圆孔中心点坐标；基于标定数据中的相机图像和对应的标定板在激光雷达坐标系中的圆孔中心点坐标，确定相机内参、相机畸变系数以及相机相对激光雷达的外参；基于标定杆和激光测距仪获取激光雷达相对车身坐标系的外参；基于激光雷达相对车身坐标系的外参、相机内参、相机畸变系数以及相机相对激光雷达的外参，将相机坐标和激光雷达坐标统一到车身坐标系中。本发明提高了相机内参和相机相对激光雷达的外参的整体精度，可以在没有标定室的平面上对激光雷达相对车身坐标系的外参进行标定。

技术领域

本发明涉及计算机视觉技术领域，特别是涉及一种相机内参和相机相对激光雷达外参的联合标定方法、装置及计算机存储介质。

背景技术

在自动驾驶领域，各种传感器是自动驾驶感知模块非常重要的组成部分，根据对传感器的输入数据进行分析，可以完成目标检测、分割等任务，并将最终结果输出，供决策和规划使用。常用的传感器有相机、激光雷达等，不同的传感器有着不同的优点和不足，因此将相机和激光雷达等传感器进行融合可以很好地提升模型检测和分割的性能。但是由于每个传感器获得的数据都是在自身坐标系中的，为了联合使用多传感器的数据，需要将不同传感器通过内外参标定的方式统一到同一个坐标系中，即传感器的标定。通过传感器的标定，可以得到如相机的内参、相机与激光雷达之间的外参等参数。

现有相机内参和相机相对激光雷达外参的标定都是单独进行的，相机内参使用棋盘格标定，然后再对激光雷达和相机之间的外参进行标定，这就导致当相机内参存在标定误差的时候，相机相对激光雷达外参很难精确标定。得到相机内参和相机相对激光雷达外参后，需要将所有坐标统一到车身坐标系中，这就需要对激光雷达相对车身坐标系进行外参标定。传统的激光雷达相对车身坐标系外参标定依赖于标定室，大大限制了标定的场所。

因此，现有技术还有待改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种相机内参和相机相对激光雷达外参的联合标定方法及装置，可以同时优化相机内参和相机相对激光雷达的外参，提高相机内参和相机相对激光雷达的外参的整体精度，可以在没有标定室的平面上对激光雷达相对车身坐标系的外参进行标定。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种相机内参和相机相对激光雷达外参的联合标定方法，所述方法包括：

基于标定板获取多组标定数据，每组标定数据包括激光雷达点云数据和相机图像；

基于每组标定数据中的激光雷达点云数据，确定每组标定数据对应的所述标定板在激光雷达坐标系中的圆孔中心点坐标；

基于每组标定数据中的相机图像和所述每组标定数据对应的所述标定板在激光雷达坐标系中的圆孔中心点坐标，确定相机内参、相机畸变系数以及相机相对激光雷达的外参；

基于标定杆和激光测距仪获取激光雷达相对车身坐标系的外参；

基于所述激光雷达相对车身坐标系的外参、所述相机内参、所述相机畸变系数以及所述相机相对激光雷达的外参，将相机坐标和激光雷达坐标统一到车身坐标系中。

作为其中一种实施方式，所述标定板包括用于相机标定的棋盘格以及用于激光雷达标定的圆孔。

作为其中一种实施方式，所述基于每组标定数据中的激光雷达点云数据，确定每组标定数据对应的所述标定板在激光雷达坐标系中的圆孔中心点坐标，包括：

基于直通滤波器对所述激光雷达点云数据进行滤波，获得标定板附近的激光雷达点云数据；

基于所述标定板附近的激光雷达点云数据，对所述标定板进行平面分割。