[发明专利]相机外参标定方法、装置和车辆

权利要求书

1.一种相机外参标定方法，其特征在于，所述方法包括：

获取相机采集标定板的多帧目标图像数据和激光雷达采集所述标定板的多帧目标三维点云；

根据所述多帧目标图像数据，获得各帧目标图像数据中标定板的多个角点位置和对应的所述标定板在相机坐标系下的第一平面方程；

根据所述各帧目标图像数据中标定板的多个角点位置，获得所述各帧目标图像数据中标定板的多个目标相机边缘点和对应的所述标定板在相机坐标系下的边缘直线方程；

根据所述多帧目标三维点云，获得各帧目标三维点云中标定板在激光雷达坐标系下的第二平面方程和所述各帧目标三维点云中标定板的多个目标激光边缘点；

根据所述各帧目标图像数据中标定板的多个角点位置、所述边缘直线方程和所述第一平面方程、以及所述各帧目标三维点云、所述各帧目标三维点云中标定板的多个目标激光边缘点和所述第二平面方程，建立所述相机和所述激光雷达之间的外参的目标函数；

基于所述目标函数，确定所述相机的目标外参；

其中，所述根据所述各帧目标图像数据中标定板的多个角点位置、所述边缘直线方程和所述第一平面方程、以及所述各帧目标三维点云、所述各帧目标三维点云中标定板的多个目标激光边缘点和所述第二平面方程，建立所述相机和所述激光雷达之间的外参的目标函数，包括：

通过所述目标外参，将所述各帧目标三维点云投影到相机坐标系下，获得所述各帧目标三维点云中标定板对应的第一目标投影点；

通过所述目标外参，将所述各帧目标图像数据中标定板的多个角点位置投影到所述相机坐标系下，获得所述各帧目标图像数据中标定板对应的第二目标投影点；

通过所述目标外参，将所述各帧目标三维点云中标定板对应的多个目标激光边缘点投影到所述相机坐标系下，获得所述各帧目标三维点云中标定板对应的第三目标投影点；

根据所述各帧目标三维点云中标定板对应的第一目标投影点和第一平面方程、所述各帧目标图像数据中标定板对应的第二目标投影点和第二平面方程、以及所述各帧目标三维点云中标定板对应的第三目标投影点和边缘直线方程，建立所述相机和所述激光雷达之间的外参的目标函数；

其中，所述根据所述各帧目标三维点云中标定板对应的第一目标投影点和第一平面方程、所述各帧目标图像数据中标定板对应的第二目标投影点和第二平面方程、以及所述各帧目标三维点云中标定板对应的第三目标投影点和边缘直线方程，建立所述相机和所述激光雷达之间的外参的目标函数，包括：

根据所述各帧目标三维点云中标定板对应的第一目标投影点到对应的所述第一平面方程的第一距离，建立所述各帧目标三维点云中标定板对应的第一代价函数；

根据所述各帧目标图像数据中标定板对应的第二目标投影点到对应的所述第二平面方程的第二距离，建立所述各帧目标图像数据中标定板对应的第二代价函数；

根据所述各帧目标三维点云中标定板对应的第三目标投影点到所述边缘直线方程的第三距离，建立所述各帧目标三维点云中标定板对应的第三代价函数；

基于所述各帧目标三维点云中标定板对应的第一代价函数、所述各帧目标图像数据中标定板对应的第二代价函数、以及所述各帧目标三维点云中标定板对应的第三代价函数，建立所述相机和所述激光雷达之间的外参的目标函数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多帧目标图像数据，获得各帧目标图像数据中标定板的多个角点位置和对应的所述标定板在相机坐标系下的第一平面方程，包括：

根据预设角点函数和所述多帧目标图像数据，获得所述各帧目标图像数据中标定板的多个角点位置；

获取所述各帧目标图像数据中标定板的多个角点位置通过相机内参投影到世界坐标系下的第四目标投影点；

对所述各帧目标图像数据中标定板对应的第四目标投影点进行数据拟合，根据数据拟合结果，获得所述各帧目标图像数据中标定板在相机坐标系下的第一平面方程。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述各帧目标图像数据中标定板对应的第四目标投影点进行数据拟合，根据数据拟合结果，获得所述各帧目标图像数据中标定板在相机坐标系下的第一平面方程，包括：

基于Ransac算法，对所述各帧目标图像数据中标定板对应的第四目标投影点进行数据拟合，根据所述数据拟合结果，获得所述各帧目标图像数据中标定板在相机坐标系下的第一平面方程。