外参标定方法、装置及电子设备与流程

文档序号:21412476发布日期:2020-07-07 14:49阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种外参标定方法,其特征在于,包括:

获得相机设备对目标标定参照物采集的图像数据,以及雷达设备对所述目标标定参照物采集的点云数据,其中,所述目标标定参照物包括多个具有预置颜色并形成预置角度的平面体;

根据所述点云数据进行处理,确定出具有不同特定位置特征的多个点云数据集合;

将所述集合中的点云数据投影到所述相机设备采集的图像中;

根据所述集合中的点云数据与在所述相机设备采集的图像中的投影结果之间的重叠度确定标定结果。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,

所述目标标定参照物包括多个相互正交的平面体。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,

所述目标标定参照物中,同一平面体的颜色相同,不同的平面体之间具有不同的颜色。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,

所述目标标定参照物中,同一平面体的颜色相同,具有相交关系的两个平面体之间具有不同的颜色。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,

所述相机设备可同时采集到所述多个平面体的图像;所述雷达设备可扫描到所述多个平面体。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,

所述根据所述点云数据进行处理,确定出具有不同特定位置特征的多个点云数据集合,包括:

根据所述点云数据进行处理,确定出具有分别位于不同平面体上的点云数据,并确定多个不同的平面体对应的多个第一点云数据集合;

所述将所述第一点云数据集合中的点云数据投影到所述相机设备采集的图像中,包括:

将所述多个第一点云数据集合中的点云数据,分别投影到所述相机设备采集到的彩色原图的三通道图像中。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,

所述确定出具有分别位于不同平面体上的点云数据,包括:

根据所述雷达设备采集到的与所述标定参照物相关的点云数据进行拟合,得到分别对应多个不同平面体的平面方程,并分割出分别属于不同平面体的点云数据;

根据所述多个平面方程平面的尺寸信息,按照预置的间隔分别对各平面体中的点云数据进行采样,得到分别对应不同平面体的第一点云数据集合。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,还包括:

在拟合出所述平面方程后,按照所述多个平面体之间的角度先验信息,对所述平面方程进行校准。

9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,

所述根据所述集合中的点云数据与在所述相机设备采集的图像中的投影结果之间的重叠度确定标定结果,包括:

在预置的旋转欧拉角初始值、平移向量初始值附近按照预置的角度步长以及平移步长进行搜索,在所述第一点云数据集合中的点云数据与在所述三通道图像中的投影之间的重叠度符合预置条件时,按照对应的旋转欧拉角以及平移向量确定第一标定结果。

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,还包括:

根据所述点云数据进行处理,确定分别位于不同特征直线上的点云数据,并确定多个不同的特征直线对应的多个第二点云数据集合,所述特征直线包括多个正交面之间的交线和/或各平面体的边界线;

对所述相机设备采集到的图像数据进行处理,得到具有特征直线信息的图像数据;

在确定出所述第一标定结果后,将所述多个第二点云数据集合中的点云数据,分别投影到所述具有特征直线信息的图像中;

在所述第一标定结果附近,按照预置的角度步长以及平移步长进行搜索,在所述第二点云数据集合中的点云数据与在图像中特征直线上的投影之间的重叠度符合预置条件时,按照对应的旋转欧拉角以及平移向量确定第二标定结果。

11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,

所述根据所述点云数据进行处理,确定出具有不同特定位置特征的多个点云数据集合,包括:

根据所述点云数据进行处理,确定分别位于不同特征直线上的点云数据,并确定多个不同的特征直线对应的多个第二点云数据集合,所述特征直线包括多个正交面之间的交线和/或各平面体的边界线;

所述方法还包括:

对所述相机设备采集到的图像数据进行处理,得到具有特征直线信息的图像数据;

所述将所述集合中的点云数据投影到所述相机设备采集的图像中,包括:

将所述多个第二点云数据集合中的点云数据,分别投影到所述具有特征直线信息的图像中。

12.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,

所述确定分别位于不同特征直线上的点云数据,包括:

根据所述雷达设备采集到的与所述标定参照物相关的点云数据进行拟合,得到分别对应多个不同平面体的平面方程;

根据所述不同平面体对应的平面方程计算出两两平面之间的交线方程,以及平面体的边界线方程;

在各条直线上按照预置的间隔分别对各条直线上的点云数据进行采样,得到分别对应不同直线的第二点云数据集合。

13.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,

所述对所述相机设备采集到的图像数据进行处理,得到具有特征直线信息的图像数据,包括:

将所述相机设备采集到的彩色图像数据进行灰度化处理,并在每个像素的第一预置数目邻域中计算灰度值的梯度值,并取其中一邻域上的梯度最大值作为对应像素上的梯度值,得到梯度图像,以便根据所述梯度值确定所述特征直线信息。

14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,还包括:

在所述梯度图像中计算每个像素在第二预置数目邻域的逆深度变换信息,得到逆深度变换图,以便根据所述逆深度变换信息确定所述特征直线信息。

15.一种标定参照物,其特征在于,

所述标定参照物包括多个具有预置颜色并形成预置角度的平面体,所述标定参照物用于对同一环境感知系统中安装的相机设备与雷达设备的坐标系之间的转旋平移关系进行标定。

16.根据权利要求15所述的标定参照物,其特征在于,

所述目标标定参照物包括多个相互正交的平面体。

17.根据权利要求15所述的标定参照物,其特征在于,

所述目标标定参照物中,同一平面体的颜色相同,不同的平面体之间具有不同的颜色。

18.根据权利要求15所述的标定参照物,其特征在于,

所述目标标定参照物中,同一平面体的颜色相同,具有相交关系的两个平面体之间具有不同的颜色。

19.根据权利要求15所述的标定参照物,其特征在于,

所述平面体为三个,且相互正交,颜色分别为三原色之一。

20.一种环境感知系统,其特征在于,包括:

相机设备,用于对目标环境进行图像数据采集;

雷达设备,用于对所述目标环境进行点云数据采集;

数据处理设备,用于预先保存所述相机设备坐标系与所述雷达设备坐标系之间的转换关系标定结果,根据所述标定结果将所述相机设备与所述雷达设备采集到的数据进行融合,获得对所述目标环境的感知结果;其中,所述标定结果是通过目标标定参照物获得的,所述目标标定参照物包括多个具有预置颜色并形成预置角度的平面体。

21.根据权利要求20所述的系统,其特征在于,

所述目标环境包括目标道路环境。

22.根据权利要求21所述的系统,其特征在于,

所述目标道路环境中还包括按照预置的排列方式部署的多个路侧单元rsu;

所述相机设备、雷达设备以及所述数据处理设备部署于所述rsu上,所述rsu上还部署有无线通信模块;

所述数据处理设备还用于,将对所述目标道路环境的感知结果通过所述rsu上的无线通信模块进行广播。

23.根据权利要求21所述的系统,其特征在于,

所述相机设备、雷达设备以及所述数据处理设备部署于所述目标道路环境中的交通参与者对象上。

24.根据权利要求23所述的系统,其特征在于,

所述交通参与者对象包括自动驾驶类的交通参与者对象;

所述数据处理设备还用于,根据对所述目标道路环境的感知结果进行驾驶决策。

25.一种环境感知方法,其特征在于,包括:

预先保存相机设备坐标系与雷达设备坐标系之间的转换关系标定结果,其中,所述标定结果是通过目标标定参照物获得的,所述目标标定参照物包括多个具有预置颜色并形成预置角度的平面体;

根据所述标定结果将所述相机设备与所述雷达设备采集到的数据进行融合,获得对目标环境的感知结果。

26.一种外参标定装置,其特征在于,包括:

数据获得单元,用于获得相机设备对目标标定参照物采集的图像数据,以及雷达设备对所述目标标定参照物采集的点云数据,其中,所述目标标定参照物包括多个具有预置颜色并形成预置角度的平面体;

点云数据集合确定单元,用于根据所述点云数据进行处理,确定出具有不同特定位置特征的多个点云数据集合;

投影单元,用于将所述集合中的点云数据投影到所述相机设备采集的图像中;

标定结果确定单元,用于根据所述集合中的点云数据与在所述相机设备采集的图像中的投影结果之间的重叠度确定标定结果。

27.一种环境感知装置,其特征在于,包括:

保存单元,用于预先保存相机设备坐标系与雷达设备坐标系之间的转换关系标定结果,其中,所述标定结果是通过目标标定参照物获得的,所述目标标定参照物包括多个具有预置颜色并形成预置角度的平面体;

感知单元,用于根据所述标定结果将所述相机设备与所述雷达设备采集到的数据进行融合,获得对目标环境的感知结果。

28.一种电子设备,其特征在于,包括:

一个或多个处理器;以及

与所述一个或多个处理器关联的存储器,所述存储器用于存储程序指令,所述程序指令在被所述一个或多个处理器读取执行时,执行如下操作:

获得相机设备对目标标定参照物采集的图像数据,以及雷达设备对所述目标标定参照物采集的点云数据,其中,所述目标标定参照物包括多个具有预置颜色并形成预置角度的平面体;

根据所述点云数据进行处理,确定出具有不同特定位置特征的多个点云数据集合;

将所述集合中的点云数据投影到所述相机设备采集的图像中;

根据所述集合中的点云数据与在所述相机设备采集的图像中的投影结果之间的重叠度确定标定结果。

29.一种电子设备,其特征在于,包括:

一个或多个处理器;以及

与所述一个或多个处理器关联的存储器,所述存储器用于存储程序指令,所述程序指令在被所述一个或多个处理器读取执行时,执行如下操作:

预先保存相机设备坐标系与雷达设备坐标系之间的转换关系标定结果,其中,所述标定结果是通过目标标定参照物获得的,所述目标标定参照物包括多个具有预置颜色并形成预置角度的平面体;

根据所述标定结果将所述相机设备与所述雷达设备采集到的数据进行融合,获得对目标环境的感知结果。


技术总结
本申请实施例公开了外参标定方法、装置及电子设备,所述方法包括:获得相机设备对目标标定参照物采集的图像数据,以及雷达设备对所述目标标定参照物采集的点云数据,其中,所述目标标定参照物包括多个具有预置颜色并形成预置角度的平面体;根据所述点云数据进行处理,确定出具有不同特定位置特征的多个点云数据集合;将所述集合中的点云数据投影到所述相机设备采集的图像中;根据所述集合中的点云数据与在所述相机设备采集的图像中的投影结果之间的重叠度确定标定结果。通过本申请实施例,能够更简单便捷得获得更高精度的外参标定结果。

技术研发人员:李方震;孙伟健;王兵;王刚
受保护的技术使用者:阿里巴巴集团控股有限公司
技术研发日:2018.12.29
技术公布日:2020.07.07
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