摘要:
本文提出一种针对四层激光雷达和相机的外部标定方法,在摄像机内参数已知时,利用两种传感器对不同位姿的标定板进行检测并提取多组特征点对,再根据两种传感器坐标系之问的透视变换关系求出两者问的外部参数.为了充分利用四层激光雷达,设计了一种特殊的带有缝隙的标定板,使得只需要标定板的3个不同位姿就可以求出标准P6P问题的唯一解.由于外部参数解的精度取决于雷达坐标系中特征点的提取精度,观察外部参数的求解方程,可看出雷达特征点在X轴、Y轴、Z轴上的坐标有类似的形式,因此各个坐标轴上的单位长度偏差对最终外部参数解的精度影响大致相同.而特征点的三维坐标产生偏差的主要因素有:1)缺少对提取出的特征点进行最优化运算.由于本试验中相邻雷达扫描点问的间隔约为20mm,且雷达点不可能恰好落在缝隙的边缘上,通过对一系列雷达点进行分析处理后,提取出的特征点在雷达坐标系Y轴方向上的偏差范围约为O-10Omm;2)提取的特征点是近似点.由于理想的雷达特征点应该位于标定板缝隙边缘的中点,而缝隙的宽度为5mm左右,因此实际提取的特征点在雷达坐标系Z轴方向上的偏差范围约为0-3 mm.实验结果表明该方法的平均投影误差在30Pixel左右,而当前研究领域内精度最高的方法的平均投影误差为6pixel[1],缺少对雷达点的最优化处理是主要误差来源.本方法优点是算法简单易行,而且传感器成本较低,可以适用于像野外环境下的越野车自主导航等场景中.
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