联合标定方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本申请提供一种联合标定方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。该方法通过拍摄设备获取标定板的棋盘格图像，以及通过激光雷达获取棋盘格图像对应的骨架点云图，其中，标定板上有阵列排布的棋盘格，每个棋盘格包括中心区域和围设于中心区域外周的边界区域，中心区域和边界区域具有不同的反射率，根据骨架点云图中各点云数据的点云亮度确定多个初始角点以及每个初始角点的空间坐标值，其中，点云亮度与反射率呈正相关关系，从棋盘格图像中获取每个初始角点对应的像素坐标值，根据每个初始角点的空间坐标值与初始角点对应的像素坐标值，计算拍摄设备对应的相机坐标系与激光雷达对应的激光雷达坐标系之间的变换矩阵，能够提高标定效果。高标定效果。高标定效果。

【技术实现步骤摘要】
联合标定方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质


[0001]本专利技术涉及传感器标定
，尤其涉及一种联合标定方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]当电子设备上设置有相机和激光雷达时，为了使相机和激光雷达能够协同工作，需要对相机和激光雷达进行联合标定，确定相机的坐标系和激光雷达的坐标系之间的变换矩阵。
[0003]其中，常用的联合标定方式是采用棋盘格标定板进行标定。由于棋盘格标定板是一个平面，没有突出的形状特征，所以，激光雷达在采集到棋盘格标定板的点云数据之后，难以在棋盘格标定板的点云数据中找到特征点的点云数据进行标定，需要用户在棋盘格标定板的点云数据中手动选择特征点，不仅操作繁琐，而且选点误差较大，标定得到的变换矩阵准确性较低。

技术实现思路

[0004]鉴于以上内容，有必要提供一种联合标定方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，能够解决无法通过激光雷达和图像进行联合标定获取到相机外参以及对相机的标定效果不够精准的技术问题。
[0005]一方面，本申请提出一种联合标定方法，联合标定方法包括：通过拍摄设备获取标定板的棋盘格图像，以及通过激光雷达获取棋盘格图像对应的骨架点云图，其中，标定板上有阵列排布的棋盘格，每个棋盘格包括中心区域和围设于中心区域外周的边界区域，中心区域和边界区域具有不同的反射率，根据骨架点云图中各点云数据的点云亮度确定多个初始角点以及每个初始角点的空间坐标值，其中，点云亮度与反射率呈正相关关系，从棋盘格图像中获取每个初始角点对应的像素坐标值，根据每个初始角点的空间坐标值与初始角点对应的像素坐标值，计算拍摄设备对应的相机坐标系与激光雷达对应的激光雷达坐标系之间的变换矩阵。
[0006]根据本申请可选实施例，根据骨架点云图中各点云数据的点云亮度确定多个初始角点，包括：根据骨架点云图中各点云数据的点云亮度确定多条横线及多条纵线，根据每条横线与每条纵线的相交点，确定多个初始角点。
[0007]在本实施例中，由于直接将准确显示的多条相交的横线与纵线的多个交点确定为多个初始角点，因此，能够快速定位角点位置。
[0008]根据本申请可选实施例，棋盘格的边界区域的反射率大于所述棋盘格的中心区域的反射率，根据骨架点云图中各点云数据的点云亮度确定多条横线及多条纵线，包括：将骨架图点云图中大于第一阈值的点云亮度所对应的点云确定为第一目标点云，根据第一目标点云确定多条横线及多条纵线。
[0009]在本实施例中，由于棋盘格的边界区域的反射率大于棋盘格的中心区域的反射
率，使得骨架点云图中每个棋盘格的边界区域的点云亮度相对于棋盘格的中心区域的点云亮度会更亮一些，因此，通过将点云亮度与第一阈值进行比较，能够快速确定出多条横线及多条纵线。
[0010]根据本申请可选实施例，棋盘格的边界区域的反射率小于棋盘格的中心区域的反射率，根据骨架点云图中各点云数据的点云亮度确定多条横线及多条纵线，包括：将骨架图点云图中小于第二阈值的点云亮度所对应的点云确定为第二目标点云，根据第二目标点云确定多条横线及多条纵线。
[0011]在本实施例中，由于棋盘格的边界区域的反射率小于棋盘格的中心区域的反射率，使得骨架点云图中每个棋盘格的边界区域的点云亮度相对于棋盘格的中心区域的点云亮度会更暗一些，因此，通过将点云亮度与第二阈值进行比较，能够快速确定出多条横线及多条纵线。
[0012]根据本申请可选实施例，根据每个初始角点的空间坐标值与初始角点对应的像素坐标值，计算拍摄设备对应的相机坐标系与激光雷达对应的激光雷达坐标系之间的变换矩阵，包括：获取拍摄设备的内参矩阵，根据每个初始角点的空间坐标值和内参矩阵，确定每个初始角点对应的第一像素坐标值，根据每个初始角点对应的像素坐标值和第一像素坐标值，确定每个初始角点对应的第二像素坐标值，根据第二像素坐标值、初始角点的空间坐标值和内参矩阵，计算拍摄设备对应的相机坐标系与激光雷达对应的激光雷达坐标系之间的变换矩阵。
[0013]在本实施例中，根据多个初始角点的空间坐标值以及对应的像素坐标值计算变换矩阵，由于直接将准确显示的多条相交的横线与纵线的多个交点确定为多个初始角点，无需手动选择初始角点的空间坐标值及初始角点对应的像素坐标值，因此，能够大大减小手动标定时人工选点造成的误差。
[0014]另一方面，本申请还提出一种联合标定装置，联合标定装置包括：获取单元，用于通过拍摄设备获取标定板的棋盘格图像，以及通过激光雷达获取棋盘格图像对应的骨架点云图，其中，标定板上有阵列排布的棋盘格，每个棋盘格包括中心区域和围设于中心区域外周的边界区域，中心区域和边界区域具有不同的反射率，确定单元，用于根据骨架点云图中各点云数据的点云亮度确定多个初始角点以及每个初始角点的空间坐标值，其中，点云亮度与反射率呈正相关关系，获取单元，还用于从棋盘格图像中获取每个初始角点对应的像素坐标值，计算单元，用于根据每个初始角点的空间坐标值与初始角点对应的像素坐标值，计算拍摄设备对应的相机坐标系与激光雷达对应的激光雷达坐标系之间的变换矩阵。
[0015]另一方面，本申请还提出一种电子设备，电子设备包括：
[0016]存储器，存储计算机可读指令；及
[0017]处理器，执行存储器中存储的计算机可读指令以实现联合标定方法。
[0018]另一方面，本申请还提出一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机可读指令，计算机可读指令被电子设备中的处理器执行以实现联合标定方法。
[0019]由上述技术方案可知，本申请可以通过拍摄装置获取标定板的棋盘格图像，以及，通过激光雷达获取棋盘格图像对应的骨架点云图。其中，标定板形成有阵列排布的棋盘格，每个棋盘格中的中心区域和边界区域具有不同的反射率。由于点云亮度与反射率呈正相关关系，所以，在骨架点云图中，棋盘格的边界区域对应的点云数据的点云亮度与棋盘格的中
心区域对应的点云数据的点云亮度存在差别。因此，可以根据骨架点云图中各点云数据的点云亮度，确定多个初始角点，并从初始角点对应的点云数据中准确的获取初始角点的空间坐标值。此外，还可以从上述棋盘格图像中获取每个初始角点对应的像素坐标值。后续，根据每个初始角点的空间坐标值与对应的像素坐标值，计算拍摄设备对应的相机坐标系与激光雷达对应的激光雷达坐标系之间的变换矩阵。综上，在本申请实施例提供的方法中，电子设备可以根据骨架点云图中各点云数据的点云亮度自动选定初始角点，无需用户手动选取特征点，操作简单，且可以降低选点误差，提高变换矩阵的准确性。
附图说明
[0020]图1是本申请的实施例提供的联合标定方法的应用环境图。
[0021]图2是本申请的实施例提供的联合标定方法的流程图。
[0022]图3是本申请的实施例提供的标定板的示意图。
[0023]图4是本申请的实施例提供的骨架点云图的示意图。
[0024]图5是本申请的实施例提供的联合标定方法的功能模块图。
[0025]图6是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种联合标定方法，其特征在于，所述联合标定方法包括：通过拍摄设备获取标定板的棋盘格图像，以及通过激光雷达获取所述棋盘格图像对应的骨架点云图，其中，所述标定板上有阵列排布的棋盘格，每个棋盘格包括中心区域和围设于所述中心区域外周的边界区域，所述中心区域和所述边界区域具有不同的反射率；根据所述骨架点云图中各点云数据的点云亮度确定多个初始角点以及每个初始角点的空间坐标值；其中，所述点云亮度与所述反射率呈正相关关系；从所述棋盘格图像中获取每个初始角点对应的像素坐标值；根据每个初始角点的空间坐标值与所述初始角点对应的像素坐标值，计算所述拍摄设备对应的相机坐标系与所述激光雷达对应的激光雷达坐标系之间的变换矩阵。2.如权利要求1所述的联合标定方法，其特征在于，所述根据所述骨架点云图中各点云数据的点云亮度确定多个初始角点，包括：根据所述骨架点云图中各点云数据的点云亮度确定多条横线及多条纵线；根据每条横线与每条纵线的相交点，确定多个所述初始角点。3.如权利要求2所述的联合标定方法，其特征在于，所述棋盘格的边界区域的反射率大于所述棋盘格的中心区域的反射率；所述根据所述骨架点云图中各点云数据的点云亮度确定多条横线及多条纵线，包括：将所述骨架图点云图中大于第一阈值的点云亮度所对应的点云确定为第一目标点云；根据所述第一目标点云确定多条所述横线及多条所述纵线。4.如权利要求2所述的联合标定方法，其特征在于，所述棋盘格的边界区域的反射率小于所述棋盘格的中心区域的反射率；所述根据所述骨架点云图中各点云数据的点云亮度确定多条横线及多条纵线，包括：将所述骨架图点云图中小于第二阈值的点云亮度所对应的点云确定为第二目标点云；根据所述第二目标点云确定多条所述横线及多条所述纵线。5.如权利要求1所述的联合标定方法，其特征在于，所述根据每个初始角点的空间坐标值与所述初始角点对应的像素坐标值，计算所述拍摄设备对应的相机坐标系与所述激光雷达对应的激光雷达坐标系之间的变换矩阵，包括：获取所述拍摄设备的内参矩阵；根据每个初始角点的空间坐标值和所述内参矩阵，确定每个初始角点对应的第一像素坐标值；根据每个初始角点对应的像素坐标值和所述第一像素坐标值，确定每个初始角点对应的第二像...

【专利技术属性】
技术研发人员：张泫舜，陈熙，
申请(专利权)人：深圳市正浩创新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：