[发明专利]自主移动平台、外参优化方法、装置及存储介质

说明书

本发明涉及人工智能领域，提供一种自主移动平台、装置、外参优化方法及可读存储介质。本发明中，自主移动平台在预先部署好的标定场景中运行时同步录制相机所拍摄的标定板的图像、第一传感器的传感数据、第二传感器的传感数据，将录制的图像/数据导入相关的算法中进行标定运算，首先会进行初步标定得到第一传感器与相机之间的第一外参以及第二传感器与相机之间的第二外参之后，然后根据录制数据分别构建针对第一外参、第二外参、相机位姿的约束残差以及视觉重投影误差以进行优化标定，这种优化标定方法可以将多传感器的外参一次性同步算出，并非传统的解耦解算，而是耦合到一起优化，在减少标定次数的同时还可以做到毫米级标定精度。

技术领域

本发明涉及人工智能领域，尤其涉及一种自主移动平台、外参优化方法、装置及存储介质。

背景技术

随着人工智能技术的爆发，各种可自动行驶的自主移动平台的研发与落地也得到了广泛的关注。定位技术作为这类自主移动平台的核心技术，其相关的学术研究与实践落地也得到了广泛的研究与挖掘。

近年来，基于视觉的室内定位技术取得了较大的进展。视觉定位技术由于其采用的相机传感器价格相对低廉，采集的数据信息量大可以较为鲁棒的完成感知、重定位等工作需求的原因，迅速得到学术界和产业界的广泛研究与运用。但是基于纯视觉的定位方案也由于视觉定位天然的会受到光照变化、运动模糊、遮挡等不可抗拒因素的影响，暂时还无法达到激光定位方案的工作鲁棒性，所以基于视觉的传感器融合定位技术就应时而生。

基于视觉的多传感器融合定位算法一般需要提前通过离线标定的方式获得各传感器之间的外参关系，因此多传感器的离线外参标定是一个非常重要的环节，如何以最少的次数并且精准地标定出多个传感器之间的外参是值得研究的课题。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题为如何以最少的次数并且精准地标定出多个传感器之间的外参。

第一方面，本发明实施例提供了一种自主移动平台，所述自主移动平台包括相机、第一传感器、第二传感器、存储器和处理器；所述相机用于在所述自主移动平台行进过程中实时拍摄预先部署的标定板的多帧图像，所述标定板上具有标定图案；所述存储器存储有可执行程序代码；所述处理器用于调用并运行所述可执行程序代码来实现自主移动平台外参优化方法；所述自主移动平台外参优化方法包括：

通过计算所述相机所拍摄的多帧图像以及所述第一传感器所获取的多个第一传感数据、所述第二传感器的多个第二传感数据，得到所述第一传感器与所述相机之间的第一外参，以及所述第二传感器与所述相机之间的第二外参；

根据所述第一外参、多帧图像、多个第一传感器数据计算所述第一传感器相对于世界坐标系下所有图像帧中相邻图像帧的位姿变化，并将计算结果作为第一位姿增量；

根据所述第二外参、多帧图像、多个第二传感器数据，计算所述第二传感器相对于世界坐标系下所述相机拍摄的所有图像帧中相邻图像帧的位姿变化，并将计算结果作为第二位姿增量；

基于所述多帧图像计算与多帧图像对应的多个位姿信息；

以所述第一位姿增量、第二位姿增量为观测量，以所述第一外参、第二外参以及多个位姿信息作为优化变量，构建相机的视觉重投影误差、世界坐标系下所述多帧图像之间的位姿增量和所述第一位姿增量之间的第一约束残差、世界坐标系下所述多帧图像之间位姿增量和所述第二位姿增量之间的第二约束残差，并根据所述视觉重投影误差、所述第一约束残差、所述第二约束残差建立最小二乘法问题以对所述第一外参和所述第二外参进行优化，得到优化后的第一外参和第二外参。

第二方面，本发明实施例还提供了一种自主移动平台外参优化装置，所述自主移动平台外参优化装置应用于自主移动平台中，所述自主移动平台包括相机、第一传感器、第二传感器，所述相机用于在所述自主移动平台行进过程中实时拍摄预先部署的标定板的图像，所述标定板上具有标定图案；所述自主移动平台外参优化装置包括：