本申请提供一种激光雷达的标定方法、装置及设备。该方法包括：通过相机阵列，获得标定板在激光雷达发射探测光束时的多个参考图像，其中，在不同的参考图像中标定板与激光雷达之间的距离不同，标定板位于激光雷达和相机阵列的共同视野范围内，标定板能够相对于激光雷达平移；根据多个参考图像，确定探测光束在相机坐标系中的第一位姿信息和标定板在相机坐标中的第二位姿信息；根据第二位姿信息和第三位姿信息，确定相机坐标系与世界坐标系之间的转换矩阵；根据第一位姿信息和转换矩阵，获得激光雷达的校正后参数。在本申请中，避免旋转机构的精度受限而影响标定精度，提高标定精度。提高标定精度。提高标定精度。
【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达的标定方法、装置及设备
[0001]本申请涉及激光雷达
，尤其涉及一种激光雷达的标定方法、装置及设备。
技术介绍
[0002]激光雷达是一种目标探测技术。使用激光作为信号光源，通过向目标对象发射激光，从而采集目标对象的反射信号，以此获得目标对象的方位、速度等信息。激光雷达具有测量精度高、抗干扰能力强等优点，广泛应用于遥感、测量、智能驾驶、机器人等领域。
[0003]目前，激光雷达在生产安装的过程中不可避免的存在角度偏差的问题。那么，为了保证激光雷达的精准度，需要对激光雷达的参数(如内参)进行标定。采用的主要方法是：将激光雷达设置于一旋转机构上，由旋转机构带动激光雷达旋转。通过实时获得旋转过程中的激光雷达在标定板处的点云数据以及旋转机构的旋转角度，以此实现对激光雷达的角度进行标定校正。
[0004]但是，由于旋转机构本身精度有限，存在标定精度低的问题。
技术实现思路
[0005]本申请实施例提供了一种激光雷达的标定方法、装置及设备，以提高激光雷达的标定精度。
[0006]第一方面，本申请提供了一种激光雷达的标定方法，该方法可以应用于激光雷达的标定设备。该方法可以包括：通过相机阵列，获得标定板在激光雷达发射探测光束时的多个参考图像，其中，在不同的参考图像中标定板与激光雷达之间的距离不同，标定板位于激光雷达和相机阵列的共同视野范围内，标定板能够相对于激光雷达平移；根据多个参考图像，确定探测光束在相机坐标系中的第一位姿信息和标定板在相机坐标中的第二位姿信息；根据第二位姿信息和第三位姿信息，确定相机坐标系与世界坐标系之间的转换矩阵，第三位姿信息为标定板在世界坐标系中的位姿信息；根据第一位姿信息和转换矩阵，获得激光雷达的校正后参数。
[0007]在一些可能的实施方式中，根据多个参考图像，确定探测光束在相机坐标系中的第一位姿信息，包括：在多个参考图像中确定标定板上光斑的位置，光斑是探测光束照射在标定板上形成的；根据光斑的位置，确定第一位姿信息。
[0008]在一些可能的实施方式中，在多个参考图像中确定标定板上光斑的位置，包括：获得每一个参考图像中光斑的像素坐标；根据光斑的位置，确定第一位姿信息，包括：将每一个参考图像中光斑的像素坐标映射至相机坐标系，以得到各个光斑的第一坐标；将各个光斑的第一坐标进行拟合，以确定第一位姿信息。
[0009]在一些可能的实施方式中，根据多个参考图像，确定标定板在相机坐标系中的第二位姿信息，包括：获得多个参考图像中标定板上的参考点的位置；根据参考点的位置，确定第二位姿信息。
[0010]在一些可能的实施方式中，获得多个参考图像中标定板上的参考点的位置，包括：
获得每一个参考图像中参考点的像素坐标；根据参考点的位置，确定第二位姿信息，包括：将参考点的像素坐标映射至相机坐标系，以得到参考点的第二坐标；将同一参考图像中位于同一直线上不同参考点的第二坐标进行拟合，以确定标定板对应的第一方向向量；将不同参考图像中同一参考点的第二坐标进行拟合，以确定标定板对应的第二方向向量；根据第一方向向量和第二方向向量，确定第二位姿信息。
[0011]在一些可能的实施方式中，在根据第二位姿信息和第三位姿信息，确定相机坐标系与世界坐标系之间的转换矩阵之前，方法还包括：获得标定板在世界坐标系中的第三位姿信息。
[0012]在一些可能的实施方式中，第三位姿信息包括：标定板在世界坐标系中的第三方向向量和第四方向向量，第三方向向量垂直于标定板的平移方向，第四方向向量平行于标定板的平移方向。
[0013]在一些可能的实施方式中，根据第一位姿信息和转换矩阵，获得激光雷达的校正后参数，包括：通过转换矩阵，获得第一位姿信息在世界坐标系中对应的第四位姿信息。
[0014]第二方面，本申请提供了一种激光雷达的标定装置，该标定装置可以为激光雷达的标定系统中的标定设备或者标定设备中的芯片或者片上系统，还可以为标定设备中用于实现上述各个实施例所述的方法的功能模块。该标定装置可以实现上述各实施例中标定设备所执行的功能，这些功能可以通过硬件执行相应的软件实现。这些硬件或软件包括一个或多个上述功能相应的模块。激光雷达的标定设备可以包括：获得模块，用于通过相机阵列，获得标定板在激光雷达发射探测光束时的多个参考图像，其中，在不同的参考图像中标定板与激光雷达之间的距离不同，标定板位于激光雷达和相机阵列的共同视野范围内，标定板能够相对于激光雷达平移；第一确定模块，用于根据多个参考图像，确定探测光束在相机坐标系中的第一位姿信息和标定板在相机坐标中的第二位姿信息；第二确定模块，用于根据第二位姿信息和第三位姿信息，确定相机坐标系与世界坐标系之间的转换矩阵，第三位姿信息为标定板在世界坐标系中的位姿信息；校正模块，用于根据第一位姿信息与转换矩阵，获得激光雷达的校正后参数。
[0015]在一些可能的实施方式中，第一确定模块，用于：在多个参考图像中确定标定板上光斑的位置，光斑是探测光束照射在标定板上形成的；根据光斑的位置，确定第一位姿信息。
[0016]在一些可能的实施方式中，第一确定模块，用于：获得每一个参考图像中光斑的像素坐标；将每一个参考图像中光斑的像素坐标映射至相机坐标系，以得到各个光斑的第一坐标；将各个光斑的第一坐标进行拟合，以确定第一位姿信息。
[0017]在一些可能的实施方式中，第一确定模块，用于：获得多个参考图像中标定板上的参考点的位置；根据参考点的位置，确定第二位姿信息。
[0018]在一些可能的实施方式中，第一确定模块，用于：获得每一个参考图像中参考点的像素坐标；将参考点的像素坐标映射至相机坐标系，以得到参考点的第二坐标；将同一参考图像中位于同一直线上不同参考点的第二坐标进行拟合，以确定标定板对应的第一方向向量；将不同参考图像中同一参考点的第二坐标进行拟合，以确定标定板对应的第二方向向量；根据第一方向向量和第二方向向量，确定第二位姿信息。
[0019]在一些可能的实施方式中，获得模块，还用于：在第二确定模块确定转换矩阵之
前，获得标定板在世界坐标系中的第三位姿信息。
[0020]在一些可能的实施方式中，第三位姿信息包括：标定板在世界坐标系中的第三方向向量和第四方向向量，第三方向向量平行于标定板的平移方向，第四方向向量垂直于标定板的平移方向。
[0021]在一些可能的实施方式中，校正模块，用于：通过转换矩阵，获得第一位姿信息在世界坐标系中对应的的第四位姿信息。
[0022]第三方面，本申请提供一种激光雷达的标定系统，包括：固定件、相机阵列、标定板以及标定设备；其中，固定件，用于固定待标定的激光雷达；所述相机阵列，用于采集如上述第一方面及其可能的实施方式所述的多个参考图像；所述标定板，用于接收待标定的激光雷达发射的探测光束，以形成光斑；所述标定设备，用于执行如上述第一方面及其可能的实施方式所述的方法。
[0023]第四方面，本申请提供一种激光雷达的标定设备，包括：存储器，存储有计算机可执行指令本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种激光雷达的标定方法，其特征在于，包括：通过相机阵列，获得标定板在激光雷达发射探测光束时的多个参考图像，其中，在不同的参考图像中所述标定板与所述激光雷达之间的距离不同，所述标定板位于所述激光雷达和所述相机阵列的共同视野范围内，所述标定板能够相对于所述激光雷达平移；根据所述多个参考图像，确定所述探测光束在相机坐标系中的第一位姿信息和所述标定板在所述相机坐标中的第二位姿信息；根据所述第二位姿信息和第三位姿信息，确定所述相机坐标系与世界坐标系之间的转换矩阵，所述第三位姿信息为所述标定板在所述世界坐标系中的位姿信息；根据所述第一位姿信息和所述转换矩阵，获得所述激光雷达的校正后参数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个参考图像，确定所述探测光束在相机坐标系中的第一位姿信息，包括：在所述多个参考图像中确定所述标定板上光斑的位置，所述光斑是所述探测光束照射在所述标定板上形成的；根据所述光斑的位置，确定所述第一位姿信息。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所述多个参考图像中确定所述标定板上光斑的位置，包括：获得每一个参考图像中所述光斑的像素坐标；所述根据所述光斑的位置，确定所述第一位姿信息，包括：将所述每一个参考图像中所述光斑的像素坐标映射至所述相机坐标系，以得到各个光斑的第一坐标；将所述各个光斑的第一坐标进行拟合，以确定所述第一位姿信息。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个参考图像，确定所述标定板在所述相机坐标系中的第二位姿信息，包括：获得所述多个参考图像中所述标定板上的参考点的位置；根据所述参考点的位置，确定所述第二位姿信息。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获得所述多个参考图像中所述标定板上的参考点的位置，包括：获得每一个参考图像中所述参考点的像素坐标；所述根据所述参考点的位置，确定所述第二位姿信息，包括：将所述参考点的像素坐标映射至所述相机坐标系，以得到所述参考点的第...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘佳尧，房立岩，李艳滨，石拓，
申请(专利权)人：苏州一径科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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