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专利号: 2019113974974
申请人: 浙江商汤科技开发有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种标定方法,其特征在于,包括:

获取时间同步的数据对,所述数据对包括相机拍摄的图像以及激光雷达扫描的点云,其中,所述图像中包括标定板,所述点云中包括所述标定板对应的点云,所述标定板包括多个顶点;

根据所述点云,确定所述标定板的各个顶点的第一位置坐标,其中,所述第一位置坐标为激光雷达坐标系下的坐标;

根据所述图像和所述相机的内参,确定所述标定板的各个顶点的第二位置坐标,其中,所述第二位置坐标为相机坐标系下的坐标;

根据各个顶点的第一位置坐标和第二位置坐标,确定所述相机和所述激光雷达之间的外参标定结果;

所述根据各个顶点的第一位置坐标和第二位置坐标,确定所述相机和所述激光雷达之间的外参标定结果,包括:根据优化目标,对所述相机和所述激光雷达之间的外参进行非线性优化,得到所述外参标定结果,其中,所述优化目标由各个顶点的第一位置坐标与第二位置坐标之间的距离确定;所述优化目标为所述标定板上所有顶点的平均距离最小化,其中,所述平均距离为各个顶点的第一位置坐标与第二位置坐标之间的距离的平均值;

确定所述标定板的各个顶点的第一位置坐标,包括:提取所述点云中目标平面上的点云,所述目标平面为所述标定板所在的平面;

将所述目标平面上的点云进行聚类,得到至少一个点云簇;

将所有点云簇中数据点个数最多的点云簇,确定为所述标定板对应的点云簇;

根据所述标定板对应的点云簇以及所述标定板的形状信息,确定所述标定板的各个顶点的第一位置坐标;

所述标定板的形状信息包括所述标定板的尺寸;

所述将所有点云簇中数据点个数最多的点云簇,确定为所述标定板对应的点云簇,包括:从所有点云簇中选取数据点个数最多的点云簇作为待处理的点云簇,执行第一处理过程;所述第一处理过程包括:计算所述待处理的点云簇所占的空间尺寸与所述标定板的尺寸之间的差值;

若所述差值小于或等于第一预设阈值,则确定所述待处理的点云簇为所述标定板对应的点云簇;

若所述差值大于所述第一预设阈值,则将所述待处理的点云簇删除,并返回重新确定所述待处理的点云簇的步骤。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取时间同步的数据对,包括:获取所述相机拍摄的多帧视频图像;

从所述多帧视频图像中选取所述标定板保持静止的连续的多帧第一图像;

从所述多帧第一图像中选取一帧第一图像作为第二图像;

将在时间上与所述第二图像的时间戳最接近的点云,与所述第二图像作为一组时间同步的数据对。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述标定板上包括多个参照点;

从所述多帧视频图像中选取所述标定板保持静止的连续的多帧第一图像,包括:针对每两帧相邻的视频图像,计算所述标定板上各个参照点的移动距离的和值,若所述和值小于第二预设阈值,则判定所述标定板在该两帧视频图像上保持静止,其中,一个参照点的移动距离为该参照点在该两帧视频图像中的位置之间的距离。

4.根据权利要求1‑3任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:存储和/或显示所述外参标定结果。

5.根据权利要求1‑3任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:获取时间同步的测试数据对,所述测试数据对包括相机拍摄的测试图像以及激光雷达扫描的测试点云,其中,所述测试图像中包括测试对象,所述点云中包括所述测试对象对应的点云;

根据所述外参标定结果以及所述相机的内参,按照预设样式将所述测试对象对应的点云绘制到所述测试图像上的相应位置点;

显示绘制后的测试图像。

6.一种标定装置,其特征在于,包括:

获取模块,用于获取时间同步的数据对,所述数据对包括相机拍摄的图像以及激光雷达扫描的点云,其中,所述图像中包括标定板,所述点云中包括所述标定板对应的点云,所述标定板包括多个顶点;

第一处理模块,用于根据所述点云,确定所述标定板的各个顶点的第一位置坐标,其中,所述第一位置坐标为激光雷达坐标系下的坐标;

第二处理模块,用于根据所述图像和所述相机的内参,确定所述标定板的各个顶点的第二位置坐标,其中,所述第二位置坐标为相机坐标系下的坐标;

第三处理模块,用于根据各个顶点的第一位置坐标和第二位置坐标,确定所述相机和所述激光雷达之间的外参标定结果;

所述第三处理模块,具体用于:

根据优化目标,对所述相机和所述激光雷达之间的外参进行非线性优化,得到所述外参标定结果,其中,所述优化目标由各个顶点的第一位置坐标与第二位置坐标之间的距离确定;所述优化目标为所述标定板上所有顶点的平均距离最小化,其中,所述平均距离为各个顶点的第一位置坐标与第二位置坐标之间的距离的平均值;

所述第一处理模块,具体用于:

提取所述点云中目标平面上的点云,所述目标平面为所述标定板所在的平面;

将所述目标平面上的点云进行聚类,得到至少一个点云簇;

将所有点云簇中数据点个数最多的点云簇,确定为所述标定板对应的点云簇;

根据所述标定板对应的点云簇以及所述标定板的形状信息,确定所述标定板的各个顶点的第一位置坐标;

所述标定板的形状信息包括所述标定板的尺寸;

所述第一处理模块,具体用于:

从所有点云簇中选取数据点个数最多的点云簇作为待处理的点云簇,执行第一处理过程;所述第一处理过程包括:计算所述待处理的点云簇所占的空间尺寸与所述标定板的尺寸之间的差值;

若所述差值小于或等于第一预设阈值,则确定所述待处理的点云簇为所述标定板对应的点云簇;

若所述差值大于所述第一预设阈值,则将所述待处理的点云簇删除,并返回重新确定所述待处理的点云簇的步骤。

7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述获取模块,具体用于:获取所述相机拍摄的多帧视频图像;

从所述多帧视频图像中选取所述标定板保持静止的连续的多帧第一图像;

从所述多帧第一图像中选取一帧第一图像作为第二图像;

将在时间上与所述第二图像的时间戳最接近的点云,与所述第二图像作为一组时间同步的数据对。

8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述标定板上包括多个参照点;

所述获取模块,具体用于:

针对每两帧相邻的视频图像,计算所述标定板上各个参照点的移动距离的和值,若所述和值小于第二预设阈值,则判定所述标定板在该两帧视频图像上保持静止,其中,一个参照点的移动距离为该参照点在该两帧视频图像中的位置之间的距离。

9.根据权利要求6‑8任一项所述的装置,其特征在于,所述装置还包括输出模块;

所述输出模块,用于:

存储和/或显示所述外参标定结果。

10.根据权利要求6‑8任一项所述的装置,其特征在于,所述装置还包括测试模块;

所述测试模块,用于:

获取时间同步的测试数据对,所述测试数据对包括相机拍摄的测试图像以及激光雷达扫描的测试点云,其中,所述测试图像中包括测试对象,所述点云中包括所述测试对象对应的点云;

根据所述外参标定结果以及所述相机的内参,按照预设样式将所述测试对象对应的点云绘制到所述测试图像上的相应位置点;

显示绘制后的测试图像。

11.一种标定设备,其特征在于,包括:至少一个处理器和存储器;

所述存储器存储计算机执行指令;

所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,使得所述至少一个处理器执行如权利要求1‑5任一项所述的标定方法。

12.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,当处理器执行所述计算机执行指令时,实现如权利要求1‑5任一项所述的标定方法。