基于共面圆的距离传感器与相机的相对位姿标定

近年来,距离传感器与摄像机的组合系统标定在无人车环境感知中得到了广泛的研究与应用,其中基于平面特征的方法简单易行而被广泛采用.然而,目前多数方法基于点匹配进行,易错且鲁棒性较低.本文提出了一种基于共面圆的距离传感器与相机的组合系统相对位姿估计方法.该方法使用含有两个共面圆的标定板,可以获取相机与标定板间的位姿,以及距离传感器与标定板间的位姿.此外,移动标定板获取多组数据,根据计算得到两个共面圆的圆心在距离传感器和相机下的坐标,优化重投影误差与3D对应点之间的误差,得到距离传感器与相机之间的位姿关系.该方法不需要进行特征点的匹配,利用射影不变性来获取相机与三维距离传感器的位姿.仿真实验与真实数据...

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Published in自动化学报 Vol. 46; no. 6; pp. 1154 - 1165
Main Authors 王硕, 祝海江, 李和平, 吴毅红
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室 北京100190%北京化工大学信息科学与技术学院 北京100029%中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室 北京100190 01.06.2020
北京化工大学信息科学与技术学院 北京100029
Subjects
多传感器标定
距离传感器与相机标定
深度相机与相机标定
激光与相机标定
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ISSN0254-4156
DOI10.16383/j.aas.c190115

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Summary:近年来,距离传感器与摄像机的组合系统标定在无人车环境感知中得到了广泛的研究与应用,其中基于平面特征的方法简单易行而被广泛采用.然而,目前多数方法基于点匹配进行,易错且鲁棒性较低.本文提出了一种基于共面圆的距离传感器与相机的组合系统相对位姿估计方法.该方法使用含有两个共面圆的标定板,可以获取相机与标定板间的位姿,以及距离传感器与标定板间的位姿.此外,移动标定板获取多组数据,根据计算得到两个共面圆的圆心在距离传感器和相机下的坐标,优化重投影误差与3D对应点之间的误差,得到距离传感器与相机之间的位姿关系.该方法不需要进行特征点的匹配,利用射影不变性来获取相机与三维距离传感器的位姿.仿真实验与真实数据实验结果表明,本方法对噪声有较强的鲁棒性,得到了精确的结果.
ISSN:0254-4156
DOI:10.16383/j.aas.c190115