视觉导航设备校准方法、装置、计算机设备和存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种视觉导航设备校准方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：控制激光雷达转动台与摄像头拍摄方向垂直；控制激光雷达转动台转动获得角速度测量参数，根据所述角速度测量参数与角速度理论参数，计算所述角速度测量偏差；根据所述角速度测量偏差对角速度参数校准；控制激光雷达转动台与摄像头拍摄方向平行；控制激光雷达转动台转动获得线速度测量参数，根据所述线速度测量参数与线速度理论参数，计算所述线速度测量偏差；根据所述线速度测量偏差对线速度参数校准。采用本方法能够提高设备本体的拍摄或测量准确性。

【技术实现步骤摘要】
视觉导航设备校准方法、装置、计算机设备和存储介质
本申请涉及视觉导航
，特别是涉及一种视觉导航设备校准方法、装置、计算机设备和存储介质。
技术介绍
随着视觉导航技术的发展，为了在室外且遮挡较少的环境中也能进行导航、采集周围环境的图像，因而出现了视觉导航设备，这是一种将摄像头、计算机终端集成在一起的导航设备，通常与惯性导航设备或卫星导航设备进行并行工作。传统技术中，视觉导航设备在测量过程中，为了保证设备导航性能，通常校准摄像头的亮度、色度、焦距之类的光学参数，从而使拍摄得到的图像清晰真实。然而，目前的传统方法，仅对摄像头的亮度、色度、焦距之类的光学参数进行校准，在校准好摄像头的相关光学参数后，如果视觉导航设备自身存在误差，将导致校准好的摄像头也无法得到最佳拍摄或测量效果的图像。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高设备本体拍摄或测量准确性的视觉导航设备校准方法、装置、计算机设备和存储介质。一种视觉导航设备校准方法，所述方法包括：控制激光雷达转动台与摄像头拍摄方向垂直；控制激光雷达转动台转动获得角速度测量参数，根据所述角速度测量参数与角速度理论参数，计算所述角速度测量偏差；根据所述角速度测量偏差对角速度参数校准；控制激光雷达转动台与摄像头拍摄方向平行；控制激光雷达转动台转动获得线速度测量参数，根据所述线速度测量参数与线速度理论参数，计算所述线速度测量偏差；根据所述线速度测量偏差对线速度参数校准。r>一种视觉导航设备校准装置，所述装置包括：垂直方向控制模块，用于控制激光雷达转动台与摄像头拍摄方向垂直；角速度测量偏差计算模块，用于控制激光雷达转动台转动获得角速度测量参数，根据所述角速度测量参数与角速度理论参数，计算所述角速度测量偏差；角速度参数校准模块，用于根据所述角速度测量偏差对角速度参数校准；平行方向控制模块，用于控制激光雷达转动台与摄像头拍摄方向平行；线速度测量偏差计算模块，用于控制激光雷达转动台转动获得线速度测量参数，根据所述线速度测量参数与线速度理论参数，计算所述线速度测量偏差；线速度参数校准模块，用于根据所述线速度测量偏差对线速度参数校准。一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：控制激光雷达转动台与摄像头拍摄方向垂直；控制激光雷达转动台转动获得角速度测量参数，根据所述角速度测量参数与角速度理论参数，计算所述角速度测量偏差；根据所述角速度测量偏差对角速度参数校准；控制激光雷达转动台与摄像头拍摄方向平行；控制激光雷达转动台转动获得线速度测量参数，根据所述线速度测量参数与线速度理论参数，计算所述线速度测量偏差；根据所述线速度测量偏差对线速度参数校准。一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：控制激光雷达转动台与摄像头拍摄方向垂直；控制激光雷达转动台转动获得角速度测量参数，根据所述角速度测量参数与角速度理论参数，计算所述角速度测量偏差；根据所述角速度测量偏差对角速度参数校准；控制激光雷达转动台与摄像头拍摄方向平行；控制激光雷达转动台转动获得线速度测量参数，根据所述线速度测量参数与线速度理论参数，计算所述线速度测量偏差；根据所述线速度测量偏差对线速度参数校准。上述视觉导航设备校准方法、装置、计算机设备和存储介质，控制激光雷达转动台与摄像头拍摄方向垂直；控制激光雷达转动台转动获得角速度测量参数，根据所述角速度测量参数与角速度理论参数，计算所述角速度测量偏差；根据所述角速度测量偏差对角速度参数校准；控制激光雷达转动台与摄像头拍摄方向平行；控制激光雷达转动台转动获得线速度测量参数，根据所述线速度测量参数与线速度理论参数，计算所述线速度测量偏差；根据所述线速度测量偏差对线速度参数校准。根据角速度理论参数和角速度测量参数，计算角速度测量偏差，根据该角速度测量偏差对角速度参数校准。根据线速度理论参数和线速度测量参数，计算线速度测量偏差，根据该线速度测量偏差对线速度参数校准。视觉导航设备物理通道测量的基本参数就是线速度和角速度，通过对视觉导航设备测量时的线速度和角速度进行校准，减小了视觉导航设备自身的测量误差，因而使本申请能够提高设备本体的拍摄或测量准确性。附图说明图1为一个实施例中视觉导航设备校准方法的应用环境图；图2为一个实施例中视觉导航设备校准方法的流程示意图；图3为一个实施例中激光雷达转动台的结构示意图；图4为另一个实施例中激光雷达转动台和摄像头之间的位置关系示意图；图5为一个实施例中视觉导航设备校准装置的结构框图；图6为一个实施例中未添加外加噪声的初始状态图像和添加外加噪声的可调透明挡板图像的对比图；图7为一个实施例中对摄像头进行标定采用的图案和测量角/线速度时采用的图案的对比图；图8为一个实施例中角速度噪声灵敏度的流程示意图；图9为一个实施例中线速度噪声灵敏度的流程示意图；图10为一个实施例中视觉导航设备校准装置的结构框图；图11为一个实施例中计算机设备的内部结构图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。本申请提供的视觉导航设备校准方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。包括视觉导航设备校准装置和待校准的视觉导航设备，视觉导航设备校准装置和待校准的视觉导航设备之间通过有线和/或无线的方式实现通信。视觉导航设备校准装置，包括校准装置本体102，安装于校准装置本体102上的激光雷达转动台、可调透明挡板、标准摄像头106、第一终端控制中心104。所述激光雷达转动台、可调透明挡板和待校视觉导航设备均可通过有线或者无线与中心控制器进行同步、数据传输、计算和存储。其中，激光雷达转动台通过程控设定电机转速进行工作，转动台履带表面由标定图案进行覆盖，激光雷达记录转动速度换算得出角速度、线速度参考值。第一终端控制中心104可以控制激光雷达转动台以一定转速转动。第一终端控制中心104通过耦合关系补偿数据得出性能评估结果，测试完成时配合时间计数模块(时间计数模块集成在中心控制器内，准确度优于3.0E-6，作为晶振源提供给系统时钟以保持时间频率参数同步，并用于将待校视觉导航设备运行参数标记在时域上)与记录数据生成tgz存档或ROS包格式的数据集作为后续周期校准资料。所述数据集包含了视觉导航设备校准装置在初次校准环境条件下预期行为的校准和预估信息。可调透明挡板安装于校准装置本体102上，与激光雷达转动台呈平行设置，且位于激光雷达转动台的上方。第一终端控制中心104可以控制可调透明挡板周围的光源的亮度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种视觉导航设备校准方法，其特征在于，所述方法包括：/n控制激光雷达转动台与摄像头拍摄方向垂直；/n控制激光雷达转动台转动获得角速度测量参数，根据所述角速度测量参数与角速度理论参数，计算所述角速度测量偏差；/n根据所述角速度测量偏差对角速度参数校准；/n控制激光雷达转动台与摄像头拍摄方向平行；/n控制激光雷达转动台转动获得线速度测量参数，根据所述线速度测量参数与线速度理论参数，计算所述线速度测量偏差；/n根据所述线速度测量偏差对线速度参数校准。/n

【技术特征摘要】
1.一种视觉导航设备校准方法，其特征在于，所述方法包括：
控制激光雷达转动台与摄像头拍摄方向垂直；
控制激光雷达转动台转动获得角速度测量参数，根据所述角速度测量参数与角速度理论参数，计算所述角速度测量偏差；
根据所述角速度测量偏差对角速度参数校准；
控制激光雷达转动台与摄像头拍摄方向平行；
控制激光雷达转动台转动获得线速度测量参数，根据所述线速度测量参数与线速度理论参数，计算所述线速度测量偏差；
根据所述线速度测量偏差对线速度参数校准。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，可调透明档板设置于转动台与摄像头之间，与所述转动台平行；在控制激光雷达转动台与摄像头拍摄方向垂直之前，还包括：
初始化视觉导航设备，将所述可调透明档板的亮度调节至最大，将外加噪声调至最小，根据重投影误差进行摄像头畸变较正。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制激光雷达转动台转动获得角速度测量参数，根据所述角速度测量参数与角速度理论参数，计算所述角速度测量偏差，包括：
控制所述激光雷达转动台的转速按固定频率逐步增大，获得第一角速度测量值，根据所述第一角速度测量值与角速度理论参数得到第一实时角速度测速偏差和第一实时角速度测速精度，直至所述第一实时角速度测速偏差和所述第一实时角速度测速精度超出对应阈值时获取第一转速，将所述第一转速前的第二转速对应的第一角速度测量值作为角速度动态范围的最大值；
控制所述激光雷达转动台在角速度动态范围内匀速转动，控制可调透明档板的亮度按固定频率逐步减小，获得第二角速度测量值，根据所述第二角速度测量值与角速度理论参数得到第二实时角速度测速偏差和第二实时角速度测速精度，直至所述第二实时角速度测速偏差和第二实时角速度测速精度超出对应阈值时获取第一亮度值，将所述第一亮度值前的第二亮度值作为角速度亮度值的最小值；
控制所述激光雷达转动台匀速转动，控制可调透明档板的亮度值在角速度亮度范围内，控制外加噪声按固定频率逐步增大，获得第三角速度测量值，根据所述第三角速度测量值与角速度理论参数得到第三实时角速度测速偏差和第三实时角速度测速精度，直至所述第三实时角速度测速偏差和第三实时角速度测速精度超出对应阈值时获取第一外加噪声，将第一外加噪声前的第二外加噪声对应的第一图像质量评估指标值作为角速度噪声灵敏度的最大值；
将所述角速度噪声灵敏度的最大值对应的角速度测速偏差作为角速度测量偏差。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，控制激光雷达转动台转动获得线速度测量参数，根据所述线速度测量参数与线速度理论参数，计算所述线速度测量偏差，包括：
控制所述激光雷达转动台匀速转动，获得第一线速度测量值，根据所述第一线速度测量值与所述线速度理论参数得到第一实时线速度测速偏差和第一实时线速度测速精度，直至所述第一实时线速度测速偏差和所述第一实时线速度测速精度超出对应阈值时获取第三转速，将所述第三转速前的第四转速对应的第一线速度测量值作为线速度动态范围的最大值；
控制所述激光雷达转动台在线速度动态范围内匀速转动，控制可调透明档板的亮度按固定频率逐步减小，获得第二线速度测量值，根据所述第二线速度测量值与线速度理论参数得到第二实时线速度测速偏差和第二实时线速度测速精度，直至所述第二实时线速度测速偏差和第二实时线速度测速精度超出对应阈值时获取第三亮度值，将所述第三亮度值前的第四亮度值作为线速度亮度值的最小值；
控制所述激光雷达转动台匀速转动，控制可调透明档板的亮度值在线速度亮度范围内，控制外加噪声按固定频率逐步增大，获得第三线速度测量值，根据所述第三线速度测量值与线速度理论参数得到第三实时线速度测速偏差和第三实时线速度测速精度，直至所述第三实时线速度测速偏差和第三实时线速度测速精度超出对应阈值时获取第三外加噪声，将第三外加噪声前的第四外加噪声对应的第二图像质量评估指标值作为线速度噪声灵敏度的最大值；
将所述线速度噪声灵敏度的最大值对应的线速度测速偏差作为线速度测量偏差。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，控制所述激光雷达转动台匀速转动，控制可调透明档板的亮度值在角速度亮度范围内，控制外加噪声按固定频率逐步增大，获得第三角速度测量值，根据所述第三角速度测量值与角速度理论参数得到第三实时角速度测速偏差和第三实时角速度测速精度，直至所述第三实时角速度测速...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卓念，
申请(专利权)人：广电计量检测重庆有限公司，广州广电计量检测股份有限公司，河南广电计量检测有限公司，广电计量检测成都有限公司，广电计量检测北京有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50