[发明专利]基于毫米波雷达与双目相机的联合标定方法和系统

权利要求书

1.一种基于毫米波雷达与双目相机的联合标定方法，其特征在于，所述方法包括：

在标定范围内，不同纵向距离处设置多组标定点；

分别获取相同纵向距离的标定点处双目相机的图像信息和毫米波雷达的信息数据，并基于所述双目相机的图像信息得到视差图；

基于所述毫米波雷达的信息数据解析，得到各标定点在所述毫米波雷达所在坐标系下的三维坐标点；

基于所述视差图，得到各标定点在所述双目相机所在坐标系下的三维坐标点；

利用SVD解ICP模型计算得到最优匹配标定参数。

2.根据权利要求1所述的联合标定方法，其特征在于，所述分别获取相同纵向距离的标定点处双目相机的图像信息和毫米波雷达的信息数据，具体包括：

在相同纵向距离的两个标定点处分别放置靶标；

同时获取毫米波雷达的信息数据和双目相机的图像信息；

其中，每个标定点至少采集N组数据，N≥3。

3.根据权利要求1所述的联合标定方法，其特征在于，所述基于所述毫米波雷达的信息数据解析，得到各标定点在所述毫米波雷达所在坐标系下的三维坐标点，具体包括：

基于所述毫米波雷达的信息数据，解析出标定点所在的径向距离以及标定点与雷达中心面夹角的角度信息；

利用所述径向距离和所述角度信息解析成二维坐标点，其中，在所述二维坐标点所在的二维坐标系中，汽车行驶方向为X轴正方向，向右为Y轴正方向；

将所述二维坐标系的Z轴全部补零，以建立所述毫米波雷达的三维坐标系，并得到各标定点在所述毫米波雷达所在坐标系下的三维坐标点。

4.根据权利要求1所述的联合标定方法，其特征在于，所述基于所述视差图，得到各标定点在所述双目相机所在坐标系下的三维坐标点，具体包括：

根据所述视差图通过视差转换获取点云信息；

从所述点云信心中抽取靶标上的点，并通过坐标变换确定标定点在双目相机相机坐标系下的三维坐标点。

5.根据权利要求1所述的联合标定方法，其特征在于，所述利用SVD解ICP模型计算得到最优匹配标定参数，具体包括：

将双目相机坐标系下的三维坐标点与毫米波雷达坐标系坐标点一一对应形成点对；

建立ICP算法模型，取雷达坐标系中坐标点为源点集P＝{pi|pi∈R³,i＝1,2,3,...,n}，双目相机坐标系坐标点为目标点集Q＝{qj∈R³,j＝1,2,3,...,m}；

其中，n和m分别代表两个点集的规模；

设旋转矩阵为R，平移矩阵为T，用F(R,T)来表示源点集P在变换矩阵(R,T)下与目标点集之间的误差，设定误差函数利用SVD(奇异值分解)求解此误差函数，解得最优匹配参数旋转矩阵R，平移矩阵T，使得误差函数最小，即获得所述最优匹配标定参数。

6.根据权利要求5所述的联合标定方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于所述最优匹配标定参数进行标定，并验证标定误差。

7.根据权利要求6所述的联合标定方法，其特征在于，所述验证所述最优匹配标定参数的正确性，具体包括：

以双目相机的测评指标来验证标定误差；

判定所述测评指标处于设定指标范围，则认定双目相机与毫米波雷达联合标定完成。

8.一种基于毫米波雷达与双目相机的联合标定系统，其特征在于，所述系统包括：

标定点设置单元，用于在标定范围内，不同纵向距离处设置多组标定点；

数据获取单元，用于分别获取相同纵向距离的标定点处双目相机的图像信息和毫米波雷达的信息数据，并基于所述双目相机的图像信息得到视差图；

雷达数据解析单元，用于基于所述毫米波雷达的信息数据解析，得到各标定点在所述毫米波雷达所在坐标系下的三维坐标点；

相机坐标转换单元，用于基于所述视差图，得到各标定点在所述双目相机所在坐标系下的三维坐标点；

标定参数获取单元，用于利用SVD解ICP模型计算得到最优匹配标定参数。