[发明专利]确定相机与激光雷达之间外参的方法和装置

权利要求书

1.一种确定相机和激光雷达之间外参的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取多组标定图像，每组标定图像包括二维图像和三维激光点云图像；

基于每组标定图像中的二维图像，确定每组标定图像对应的标定板在所述相机的成像坐标系下的各边缘直线特征；

基于每组标定图像中的三维点云图像，确定每组标定图像对应的所述标定板在激光雷达坐标系下的边缘点三维坐标；

基于每组标定图像对应的所述标定板在世界坐标系下的各角点坐标、以及相机坐标系和所述世界坐标系之间的外参，确定每组标定图像对应的所述标定板在所述相机坐标系下的平面特征；

基于每组标定图像中的二维图像，确定每组标定图像对应的所述标定板在所述相机坐标系下的边缘点二维坐标；

基于每组标定图像对应的所述标定板在所述相机坐标系下的平面特征、以及所述标定板在所述相机坐标系下的边缘点二维坐标，确定每组标定图像对应的所述标定板在所述相机坐标系下的各边缘对应的方向向量；

基于每组标定图像对应的所述标定板在所述激光雷达坐标系下的边缘点三维坐标，确定每组标定图像对应的所述标定板在所述激光雷达坐标系下的各边缘对应的方向向量；

基于每组标定图像对应的所述标定板在所述相机坐标系下的各边缘对应的方向向量、所述标定板在所述激光雷达坐标系下的各边缘对应的方向向量、所述标定板在所述成像坐标系下的各边缘直线特征、以及所述标定板在激光雷达坐标系下的边缘点三维坐标，建立所述相机和所述激光雷达之间外参的非线性关系；

基于所述非线性关系，确定相机和激光雷达之间的外参。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于每组标定图像对应的所述标定板在所述相机坐标系下的各边缘对应的方向向量、所述标定板在所述激光雷达坐标系下的各边缘对应的方向向量、所述标定板在所述成像坐标系下的各边缘直线特征、以及所述标定板在激光雷达坐标系下的边缘点三维坐标，建立所述相机和所述激光雷达之间外参的非线性关系，包括：

基于每组标定图像对应的所述标定板在所述相机坐标系下的平面特征，确定每组标定图像对应的所述标定板在所述相机坐标系下的平面的法向量；

基于每组标定图像对应的所述标定板在所述激光雷达坐标系下的边缘点三维坐标，确定所述每组标定图像对应的所述标定板在所述激光雷达坐标系下的平面的法向量；

基于每组标定图像对应的所述标定板在所述相机坐标系下的平面的法向量、所述标定板在所述激光雷达坐标系下的平面的法向量、所述标定板在所述相机坐标系下的各边缘对应的方向向量、所述标定板在所述激光雷达坐标系下的各边缘对应的方向向量、所述标定板在成像坐标系下的各边缘直线特征、以及所述标定板在激光雷达坐标系下的边缘点三维坐标，建立所述相机和所述激光雷达之间外参的非线性关系。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于每组标定图像对应的所述标定板在所述相机坐标系下的平面的法向量、所述标定板在所述激光雷达坐标系下的平面的法向量、所述标定板在所述相机坐标系下的各边缘对应的方向向量、所述标定板在所述激光雷达坐标系下的各边缘对应的方向向量、所述标定板在成像坐标系下的各边缘直线特征、以及所述标定板在激光雷达坐标系下的边缘点三维坐标，建立所述相机和所述激光雷达之间外参的非线性关系，包括：

基于每组标定图像对应的所述标定板在所述相机坐标系下的平面的法向量、所述标定板在所述激光雷达坐标系下的平面的法向量、所述标定板在所述相机坐标系下的各边缘对应的方向向量、所述标定板在所述激光雷达坐标系下的各边缘对应的方向向量、所述标定板在成像坐标系下的各边缘直线特征、以及所述标定板在激光雷达坐标系下的边缘点三维坐标，建立所述相机和所述激光雷达之间外参的代价函数；

所述基于所述非线性关系，确定相机和激光雷达之间的外参，包括：

对所述代价函数进行优化，确定相机和激光雷达之间的外参。