[发明专利]一种无人车中相机与二维码的标定方法

说明书

本发明涉及一种无人车中相机与二维码的标定方法。S1.构建无人车，并搭载相机和二维码，在相机和二维码周围安装多个optitrack捕捉系统专用的标记点；S2.使用optitrack捕捉系统得到无人车中二维码周围多个标记点构造的刚体在场景中的位姿以及无人车中相机周围的多个标记点构造的刚体的位姿；S3.通过场景中的相机识别出无人车中的二维码，并得到其在该场景相机的坐标系下的位姿；S4.通过无人车中的相机得到场景中二维码中心位置在该相机坐标系下的位姿；S5.计算出无人车中二维码与其周围的多个标记点构造的刚体之间的相对位姿和相机与其周围的多个标记点构造的刚体之间的相对位姿；S6.使用现有数据计算出无人车中相机与二维码之间的相对位姿，得到标定结果。本发明提供较高精度的标定结果。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，更具体地，涉及一种无人车中相机与二维码的标定方法。

背景技术

同步定位与地图构建(SLAM)是机器人领域的重要问题，经过近三十年来的飞速发展，已经日渐成熟。目前SLAM技术有单移动机器人SLAM和多机器人协同SLAM技术，单移动机器人仅针对单一任务，在传感器形式、体积、重量、续航等方面都有诸多限制，因而在大规模环境探索中稳定性与鲁棒性不佳等问题；而多机器人协同SLAM以单机器人SLAM为基础，能够通过获取不同形式机器人和不同类型传感器进行信息融合，修正自身定位误差，解决单个移动机器人功能单一、效率低下等问题。但是多机器人的协同SLAM也存在下面几个问题需要解决：相对位姿估计、相对位姿不确定性估计、地图更新与位姿更新、视线内观测、回环检测等，其中相对位姿估计是协同SLAM的基础，具有较大的挑战性。

对于多无人车之间的相对位姿估计问题，目前多个无人车之间的相对位姿估计往往需要依赖于视觉信息，通过一个无人车对另一个无人车所携带的二维码进行识别并得到两个无人车之间的相对位姿。该过程中需要对同一无人车中相机与二维码进行标定，以得到两个无人车body坐标系下的相对位姿。但目前无人车中相机与二维码之间的标定方法较少，有直接使用手眼标定的方法进行标定，存在着较大的误差，造成无人车之间相对位姿估计不准确。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中的缺陷，提供一种无人车中相机与二维码的标定方法，提供较高精度的标定结果，解决了多无人车协同SLAM中相对位姿估计不准确的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种无人车中相机与二维码的标定方法，包括以下步骤：

S1.构建无人车，在该无人车平台上搭载相机和二维码，并分别在相机和二维码周围安装多个optitrack高速运动捕捉系统专用的标记点；

S2.使用optitrack高速运动捕捉系统得到无人车中二维码周围多个标记点构造的刚体在场景中的位姿；

S3.通过场景中optitrack高速运动捕捉系统得到无人车中相机周围的多个标记点构造的刚体的位姿；

S4.通过场景中的相机识别出无人车中的二维码，并得到其在该场景相机坐标系下的位姿；

S5.通过无人车中的相机得到场景中二维码中心位置在该相机坐标系下的位姿；

S6.移动无人车，重复步骤S2至步骤S5，进行多次测量，得到上述位姿的多组数据；

S7.计算出无人车中二维码与其周围的多个标记点构造的刚体之间的相对位姿和相机与其周围的多个标记点构造的刚体之间的相对位姿；

S8.使用现有数据计算出无人车中相机与二维码之间的相对位姿，得到标定结果。