[发明专利]激光雷达、激光摄像头、视频摄像头的融合标定系统及方法

权利要求书

1.一种激光雷达、激光摄像头、视频摄像头的融合标定系统，其特征在于，包括：

激光雷达，用于对被测区域进行激光扫描得到激光雷达的点云数据；

激光摄像头，用于根据所述被测区域反射的激光信号进行获取所述被测区域的边框图像数据；

视频摄像头，用于采集所述被测区域的视频数据；

点云数据标定模块，其根据所述激光雷达的激光光点在所述激光摄像头的边框图像数据中的位置进行计算坐标转换参数，并根据该坐标转换参数将所述激光雷达的点云数据投影至所述激光摄像头的边框图像数据，得到所述激光雷达与所述激光摄像头之间的第一转换矩阵；

视频数据标定模块，其根据所述激光摄像头和所述视频摄像头的相对位置关系进行计算坐标转换参数，并根据该坐标转换参数将所述激光摄像头获取的边框图像数据投影至所述视频摄像头的视频数据，得到所述激光摄像头和所述视频摄像头之间的第二转换矩阵；

融合标定模块，其将所述激光雷达与所述激光摄像头之间的第一转换矩阵进一步投影至所述激光摄像头和所述视频摄像头之间的第二转换矩阵，实现所述激光雷达到所述视频摄像头的标定。

2.根据权利要求1所述的一种激光雷达、激光摄像头、视频摄像头的融合标定系统，其特征在于：所述激光雷达进一步包括：

激光发射器，用于发射激光束并对所述被测区域进行激光扫描；

激光接收器，用于接收所述被测区域反射的激光信号，得到激光雷达的点云数据。

3.根据权利要求1所述的一种激光雷达、激光摄像头、视频摄像头的融合标定系统，其特征在于：所述激光摄像头的前端设有与所述激光雷达的波段相匹配的激光滤光片。

4.一种激光雷达、激光摄像头、视频摄像头的融合标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

(10)激光雷达对被测区域进行激光扫描得到激光雷达的点云数据；

(20)激光摄像头根据所述被测区域反射的激光信号进行获取所述被测区域的边框图像数据；

(30)视频摄像头采集所述被测区域的视频数据；

(40)根据所述激光雷达的激光光点在所述激光摄像头的边框图像数据中的位置进行计算坐标转换参数，并根据该坐标转换参数将所述激光雷达的点云数据投影至所述激光摄像头的边框图像数据，得到所述激光雷达与所述激光摄像头之间的第一转换矩阵；

(50)根据所述激光摄像头和所述视频摄像头的相对位置关系进行计算坐标转换参数，并根据该坐标转换参数将所述激光摄像头获取的边框图像数据投影至所述视频摄像头的视频数据，得到所述激光摄像头和所述视频摄像头之间的第二转换矩阵；

(60)将所述激光雷达与所述激光摄像头之间的第一转换矩阵进一步投影至所述激光摄像头和所述视频摄像头之间的第二转换矩阵，实现所述激光雷达到所述视频摄像头的标定。

5.根据权利要求4所述的一种激光雷达、激光摄像头、视频摄像头的融合标定方法，其特征在于：所述的步骤(10)中，对被测区域进行激光扫描，包括以下扫描方法：

(11)点扫描的方法：每次扫描四个点，从屏幕的最外围向屏幕的中间进行扫描；

(12)线扫描的方法：每次扫描一条横线或者一条竖线，从屏幕的一边扫描到屏幕的另一边；

(13)正方形扫描方法：每次扫描一个四条边框围成的正方形，先在屏幕最外围扫描最大正方形，逐渐缩小正方形的大小，直至扫描到屏幕的中间的最小正方形，或者直至扫描到屏幕的中间的一个点。

6.根据权利要求4所述的一种激光雷达、激光摄像头、视频摄像头的融合标定方法，其特征在于：所述的步骤(20)中，所述被测区域为所述激光雷达进行扫描所产生的一个预设大小的矩形区域或者预设大小的正方形区域或者是激光雷达扫描视场的最大边框区域。

7.根据权利要求4所述的一种激光雷达、激光摄像头、视频摄像头的融合标定方法，其特征在于：所述的步骤(40)至步骤(60)中，所述激光雷达到所述视频摄像头的标定，是指在所述激光雷达、所述激光摄像头、所述视频摄像头均处于静止状态或者同步移动状态下进行静态标定。