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专利号: 2018115049413
申请人: 杭州海康威视数字技术股份有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种图像采集设备与雷达的外参确定方法,其特征在于,所述方法包括:获取图像采集设备与激光雷达的外参的初始值、所述图像采集设备的内参、由所述图像采集设备采集的图像数据、由所述激光雷达采集的点云数据,其中,所述图像采集设备及所述激光雷达的共同探测区域内设置有预设标定板,所述预设标定板具备图像特征及反射特征;

按照所述外参的初始值及所述内参,将所述图像数据及所述点云数据转换到同一坐标系下;

调整所述外参的值,在所述图像数据与所述点云数据满足预设重合条件时,输出所述外参的标定值,其中,所述预设重合条件表征所述图像数据中预设标定板图像与所述点云数据中预设标定板点云重合。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述按照所述外参的初始值及所述内参,将所述图像数据及所述点云数据转换到同一坐标系下,包括:在所述点云数据中,确定所述预设标定板对应的目标点云;

按照所述外参的初始值及所述内参,将所述目标点云转换到所述图像数据的坐标系下;

所述调整所述外参的值,在所述图像数据与所述点云数据满足预设重合条件时,输出所述外参的标定值,包括:调整所述外参的值,在所述图像数据与所述目标点云满足预设重合条件时,输出所述外参的标定值。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述在所述点云数据中,确定所述预设标定板对应的目标点云,包括:确定所述预设标定板在所述图像数据中的目标标定区域;

按照所述外参的初始值及所述内参,确定所述目标标定区域在所述点云数据中的映射区域;

按照所述映射区域,在所述点云数据中确定初始点云;

基于各点的深度,在所述初始点云中滤除深度与所述预设标定板深度不同的点云,得到目标点云。

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述预设标定板中灰度大的区域的反射强度高于灰度小的区域的反射强度,所述方法还包括:对所述图像数据进行二值化处理及模糊处理,得到目标标定图像;

按照反射强度,通过预设聚类方法将所述目标点云中的各点进行聚类,得到高反射强度点云和/或低反射强度点云,其中,所述高反射强度点云为反射强度大于预设强度阈值的点所组成的点云,所述低反射强度点云为反射强度低于所述预设强度阈值的点所组成的点云;

所述调整所述外参的值,在所述图像数据与所述目标点云满足预设重合条件时,输出所述外参的标定值,包括:将目标点云与目标标定图像的投影图像的灰度的平均值作为优化目标,将所述外参的值作为优化变量,通过预设非线性优化方法确定所述优化变量的最优值,得到所述外参的标定值。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述对所述图像数据进行二值化处理及模糊处理,得到目标标定图像之前,所述方法还包括:按照所述内参,对所述图像数据进行去畸变处理。

6.一种图像采集设备与雷达的外参确定装置,其特征在于,所述装置包括:参数获取模块,用于获取图像采集设备与激光雷达的外参的初始值、所述图像采集设备的内参、由所述图像采集设备采集的图像数据、由所述激光雷达采集的点云数据,其中,所述图像采集设备及所述激光雷达的共同探测区域内设置有预设标定板,所述预设标定板具备图像特征及反射特征;

坐标转换模块,用于按照所述外参的初始值及所述内参,将所述图像数据及所述点云数据转换到同一坐标系下;

标定值输出模块,用于调整所述外参的值,在所述图像数据与所述点云数据满足预设重合条件时,输出所述外参的标定值,其中,所述预设重合条件表征所述图像数据中预设标定板图像与所述点云数据中预设标定板点云重合。

7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述坐标转换模块,包括:目标点云确定子模块,用于在所述点云数据中,确定所述预设标定板对应的目标点云;

目标点云映射子模块,用于按照所述外参的初始值及所述内参,将所述目标点云转换到所述图像数据的坐标系下;

所述标定值输出模块,具体用于:

调整所述外参的值,在所述图像数据与所述目标点云满足预设重合条件时,输出所述外参的标定值。

8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述目标点云确定子模块,包括:标定区域确定单元,用于确定所述预设标定板在所述图像数据中的目标标定区域;

映射区域确定单元,用于按照所述外参的初始值及所述内参,确定所述目标标定区域在所述点云数据中的映射区域;

初始点云确定单元,用于按照所述映射区域,在所述点云数据中确定初始点云;

点云过滤单元,用于基于各点的深度,在所述初始点云中滤除深度与所述预设标定板深度不同的点云,得到目标点云。

9.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述预设标定板中灰度大的区域的反射强度高于灰度小的区域的反射强度,所述装置还包括:图像处理模块,用于对所述图像数据进行二值化处理及模糊处理,得到目标标定图像;

点云聚类模块,用于按照反射强度,通过预设聚类方法将所述目标点云中的各点进行聚类,得到高反射强度点云和/或低反射强度点云,其中,所述高反射强度点云为反射强度大于预设强度阈值的点所组成的点云,所述低反射强度点云为反射强度低于所述预设强度阈值的点所组成的点云;

所述标定值输出模块,具体用于:

将目标点云与目标标定图像的投影图像的灰度的平均值作为优化目标,将所述外参的值作为优化变量,通过预设非线性优化方法确定所述优化变量的最优值,得到所述外参的标定值。

10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:去畸变模块,用于按照所述内参,对所述图像数据进行去畸变处理。

11.一种图像采集设备与雷达的外参确定装置,其特征在于,所述装置包括:图像处理模块,被设置为确定预设标定板图像数据中所在的区域,将所述预设标定板所在的区域图像进行二值化及模糊处理,得到目标标定区域图像;

激光点云处理模块,被设置为按照所述外参的初始值及所述内参,将所述反射强度点云投影到所述图像数据上;在投影后的反射强度点云中,将所述目标位置处的点云作为所述预设标定板反射的初始点云;基于反射强度点云中各点云的深度,在所述初始点云中滤除深度与所述预设标定板深度不同的点云,得到过滤点云;按照反射强度,通过预设聚类方法,在所述过滤点云中确定高反射强度点云及低反射强度点云,将所述高反射强度点云和/或所述低反射强度点云作为目标点云;

非线性优化模块,被设置为按照上述外参的初始值及上述内参,将上述目标点云及上述目标标定区域转换到同一坐标系下,将目标点云与目标标定区域投影图像的灰度的平均值作为优化目标,将上述外参的值作为优化变量,通过预设非线性优化方法确定上述优化变量的最优值,得到上述外参的标定值。