一种多传感器的标定方法、装置和计算机设备制造方法及图纸

本申请涉及一种多传感器的标定方法、装置和计算机设备。所述方法包括：分别获取至少三个传感器在静置状态下且同一时刻采集到的传感器数据；传感器数据中包括靶标的数据；针对至少三个传感器中的每个传感器，基于传感器采集到的靶标的数据的先验特征，从传感器采集的靶标的数据中提取靶标的特征点集；根据靶标的特征点集的先验分布，以及提取得到的靶标的特征点集，确定传感器的坐标系和靶标的坐标系之间的位姿关系；将至少三个传感器的坐标系和靶标的坐标系之间的位姿关系进行对齐。采用本方法能够有效避免只考虑多个传感器之间的位置关系而导致多个传感器之间存在回旋误差的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种多传感器的标定方法、装置和计算机设备


[0001]本申请涉及传感器的标定
，特别是涉及一种多传感器的标定方法、装置和计算机设备。

技术介绍

[0002]随着人工智能时代的到来，传感器技术取得了长足的进步，各类传感器的成本降低而性能和便利性却得到了一定的提升。同时，伴随着智能机器人、自动驾驶等领域的高速发展，多源异构传感器被广泛地应用和集成到各种智能感知系统中，以提高系统的自主感知能力和智能感知水平。
[0003]多传感器标定技术是多传感器系统数据融合的前置工作，而多源异构传感器的联合标定作为多源异构信息融合的重要基础，更是实现智能感知系统功能的关键路径。然而，现有的多源异构传感器标定方法大多通过传感器两两之间的标定组成多传感器坐标系间的关系树作为联合标定结果。该类方法忽视了多传感器间两两标定的回环误差的问题。同时该类方法需要使用多种不同的标定装置，过程较为繁琐，在实际操作和应用中存在一定的不便。
[0004]针对现有的多传感器标定方法中存在回环误差的问题，目前还没有提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种多传感器的标定方法、装置和计算机设备。
[0006]第一方面，本申请提供了一种多传感器的标定方法。所述方法包括：
[0007]分别获取至少三个传感器在静置状态下且同一时刻采集到的传感器数据；所述传感器数据中包括靶标的数据；
[0008]针对所述至少三个传感器中的每个传感器，基于所述传感器采集到的所述靶标的数据的先验特征，从所述传感器采集的所述靶标的数据中提取所述靶标的特征点集；根据所述靶标的特征点集的先验分布，以及提取得到的所述靶标的特征点集，确定所述传感器的坐标系和所述靶标的坐标系之间的位姿关系；
[0009]将所述至少三个传感器的坐标系和所述靶标的坐标系之间的位姿关系进行对齐。
[0010]在其中一个实施例中，所述针对所述至少三个传感器中的每个传感器，基于所述传感器采集到的所述靶标的数据的先验特征，从所述传感器采集的所述靶标的数据中提取所述靶标的特征点集，包括：
[0011]针对所述至少三个传感器中的每个传感器，从所述传感器采集到的所述靶标的数据中提取所述靶标的数据子集；
[0012]基于所述传感器采集到的所述靶标的数据的先验特征，从所述靶标的数据子集中提取所述靶标的特征点集。
[0013]在其中一个实施例中，所述根据所述靶标的特征点集的先验分布，以及提取得到的所述靶标的特征点集，确定所述传感器的坐标系和所述靶标的坐标系之间的位姿关系，包括：
[0014]在所述传感器提取得到的所述靶标的特征点集为二维特征点集的情况下，根据所述靶标的特征点集的先验分布，获取所述靶标的先验二维特征点集；计算提取得到的所述靶标的二维特征点集以及所述靶标的先验二维特征点集的光束平差，确定所述传感器的坐标系和所述靶标的坐标系之间的位姿关系；
[0015]在所述传感器提取得到的所述靶标的特征点集为三维特征点集的情况下，根据所述靶标的特征点集的先验分布，获取所述靶标的先验三维特征点集；对提取得到的所述靶标的三维特征点集以及所述靶标的先验三维特征点集进行点云配准计算，确定所述传感器的坐标系和所述靶标的坐标系之间的位姿关系。
[0016]在其中一个实施例中，所述将所述至少三个传感器的坐标系和所述靶标的坐标系之间的位姿关系进行对齐，包括：
[0017]对所述至少三个传感器的坐标系和所对应的所述靶标的坐标系，进行旋转和平移操作，直至将所述至少三个传感器对应的所述靶标的坐标系统一于同一坐标系。
[0018]在其中一个实施例中，在对所述至少三个传感器的坐标系和所对应的所述靶标的坐标系，进行旋转和平移操作，直至将所述至少三个传感器对应的所述靶标的坐标系统一于同一坐标系之后，所述方法还包括：
[0019]获取所述至少三个传感器中的各个传感器的坐标系之间的坐标变换参数。
[0020]在其中一个实施例中，所述至少三个传感器包括相机、激光雷达和热成像仪中的一种或多种的传感器；从所述传感器采集的所述靶标的数据中提取所述靶标的数据子集，包括：
[0021]在所述传感器为所述相机的情况下，获取所述相机拍摄的图像，得到所述相机拍摄的所述靶标的图像；对所述靶标的图像进行边缘检测，提取所述靶标的图像区域；其中，所述靶标的图像区域为所述靶标的图像子集；
[0022]在所述传感器为所述激光雷达的情况下，获取所述激光雷达采集的点云，得到所述激光雷达采集的所述靶标的点云；对所述靶标的点云进行距离阈值滤波并采用相应的算法提取所述靶标的点云子集，得到所述靶标的点云子集；
[0023]在所述传感器为所述热成像仪的情况下，获取所述热成像仪采集的图像，得到所述热成像仪获取的靶标的图像；对所述靶标的图像进行温度阈值过滤，提取所述靶标的图像区域；其中，所述靶标的图像区域为所述靶标的图像子集。
[0024]在其中一个实施例中，基于所述传感器采集到的所述靶标的数据的先验特征，从所述靶标的数据子集中提取所述靶标的特征点集，包括：
[0025]在所述传感器为所述相机的情况下，根据所述相机采集到的所述靶标的数据的先验特征，对所述靶标的图像子集进行特征提取，获取所述靶标在所述相机拍摄的图像中的二维特征点集；
[0026]在所述传感器为所述激光雷达的情况下，根据所述激光雷达采集到的所述靶标的数据的先验特征，对所述点云子集进行平面投影和特征提取，得到所述靶标在所述激光雷达的点云中的三维特征点集；
[0027]在所述传感器为所述热成像仪的情况下，根据所述热成像仪采集到的所述靶标的数据的先验特征，对所述靶标的图像子集进行边缘提取，并对提取到的边缘进行特征拟合，获取所述靶标在所述热成像仪拍摄的图像中的二维特征点集。
[0028]在其中一个实施例中，所述根据所述靶标的特征点集的先验分布，以及提取得到的所述靶标的特征点集，确定所述传感器的坐标系和所述靶标的坐标系之间的位姿关系，包括：
[0029]在所述传感器为所述相机的情况下，根据所述靶标的特征点集的先验分布，获取所述靶标的先验二维特征点集；计算提取得到的所述靶标在所述相机拍摄的图像中的二维特征点集以及所述靶标的先验二维特征点集的光束平差，确定所述相机的坐标系和所述靶标的坐标系之间的位姿关系；
[0030]在所述传感器为所述激光雷达的情况下，根据所述靶标的特征点集的先验分布，获取所述靶标的先验三维特征点集；对提取得到的所述靶标在所述激光雷达的点云中的三维特征点集以及所述靶标的先验三维特征点集进行点云配准计算，确定所述激光雷达的坐标系和所述靶标的坐标系之间的位姿关系；
[0031]在所述传感器为所述热成像仪的情况下，根据所述靶标的特征点集的先验分布，获取所述靶标的先验二维特征点集；计算提取得到的所述靶标在所述热成像仪拍摄的图像中的二维特征点集以及所述靶标的先验二维特征点集的光束平差，确定所述热成像仪的坐标系和所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多传感器的标定方法，其特征在于，所述方法包括：分别获取至少三个传感器在静置状态下且同一时刻采集到的传感器数据；所述传感器数据中包括靶标的数据；针对所述至少三个传感器中的每个传感器，基于所述传感器采集到的所述靶标的数据的先验特征，从所述传感器采集的所述靶标的数据中提取所述靶标的特征点集；根据所述靶标的特征点集的先验分布，以及提取得到的所述靶标的特征点集，确定所述传感器的坐标系和所述靶标的坐标系之间的位姿关系；将所述至少三个传感器的坐标系和所述靶标的坐标系之间的位姿关系进行对齐。2.根据权利要求1所述的多传感器的标定方法，其特征在于，所述针对所述至少三个传感器中的每个传感器，基于所述传感器采集到的所述靶标的数据的先验特征，从所述传感器采集的所述靶标的数据中提取所述靶标的特征点集，包括：针对所述至少三个传感器中的每个传感器，从所述传感器采集到的所述靶标的数据中提取所述靶标的数据子集；基于所述传感器采集到的所述靶标的数据的先验特征，从所述靶标的数据子集中提取所述靶标的特征点集。3.根据权利要求2所述的多传感器的标定方法，其特征在于，根据所述靶标的特征点集的先验分布，以及提取得到的所述靶标的特征点集，确定所述传感器的坐标系和所述靶标的坐标系之间的位姿关系，包括：在所述传感器提取得到的所述靶标的特征点集为二维特征点集的情况下，根据所述靶标的特征点集的先验分布，获取所述靶标的先验二维特征点集；计算提取得到的所述靶标的二维特征点集以及所述靶标的先验二维特征点集的光束平差，确定所述传感器的坐标系和所述靶标的坐标系之间的位姿关系；在所述传感器提取得到的所述靶标的特征点集为三维特征点集的情况下，根据所述靶标的特征点集的先验分布，获取所述靶标的先验三维特征点集；对提取得到的所述靶标的三维特征点集以及所述靶标的先验三维特征点集进行点云配准计算，确定所述传感器的坐标系和所述靶标的坐标系之间的位姿关系。4.根据权利要求1所述的多传感器的标定方法，其特征在于，所述将所述至少三个传感器的坐标系和所述靶标的坐标系之间的位姿关系进行对齐，包括：对所述至少三个传感器的坐标系和所对应的所述靶标的坐标系，进行旋转和平移操作，直至将所述至少三个传感器对应的所述靶标的坐标系统一于同一坐标系。5.根据权利要求4所述的多传感器的标定方法，其特征在于，在对所述至少三个传感器的坐标系和所对应的所述靶标的坐标系，进行旋转和平移操作，直至将所述至少三个传感器对应的所述靶标的坐标系统一于同一坐标系之后，所述方法还包括：获取所述至少三个传感器中的各个传感器的坐标系之间的坐标变换参数。6.根据权利要求1所述的多传感器的标定方法，其特征在于，所述至少三个传感器包括相机、激光雷达和热成像仪中的一种或多种的传感器；从所述传感器采集的所述靶标的数据中提取所述靶标的数据子集，包括：在所述传感器为所述相机的情况下，获取所述相机拍摄的图像，得到所述相机拍摄的所述靶标的图像；对所述靶标的图像进行边缘检测，提取所述靶标的图像区域；其中，所述
靶标的图像区域为所述靶标的图像子集；在所述传感器为所述激光雷达的情况下，获取所述激光雷达采集的点云，得到所述激光雷达采集的所述靶标的点云；对所述靶标的...

【专利技术属性】
技术研发人员：原崧育，宋俊男，朱世强，李月华，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：