標定板表面加工出相機標定實驗的棋盤格,能夠較為精確地產生視覺系統測量的特征點,即棋盤格的角點:在標定板的黑魚區域鏤空員子 員孔與黑魚正方形同中心,3D激光雷達通過掃描鏤空區域特征,計算圓孔中心點三維坐標作為激光測量系統的特征點。此方法能夠便捷和準確地實現兩種傳感器在一次標定實驗中同時完成數據采集。將3D激光雷達獲取的圓孔中心點三維坐標利用式(4)轉化為相機坐標系下的三維坐標,即可確定聯合測量系統下角點和中心點的測量距離;與其在標定板上的理論距離進行比較可求得聯合測量誤差,通過非線性優化聯合測量誤差解得兩種傳感器之間的旋轉矩陣R和平移向量T,實現對視覺系統和激光系統的聯合標定。22聯合標定流程
聯合標定算法具體步驟如下,
1)采用張氏標定獲得立體相機的內外參數,通過采集棋盤格標定板圖像,將棋盤格角點作為視覺系統的特征點,提取角點的二維像素坐標,按照雙目視覺算法還原角點在相機坐標系下的三維坐標。
2)3D激光傳感器系統經過自標定獲得自身內外參數,通過掃描標定板鏤空圓孔區域,獲取圓孔中心點在
3D激光測量系統坐標系下的三維坐標。將中心點作頭
3D激光系統的特征點,為了建立兩種傳感器坐標系之間的聯系,需要將3D激光坐標系下中心點的三維坐標按照一定的關系轉換到相機坐標系下的三維坐標。
3)按照上述步驟,計算相機坐標系下角點和相對應中心點的實際測量距離,最終通過最小化特兩組征點之間的理論與實際測量距離的平方差,從而獲取兩傳感器坐標系之間的旋轉矩陣和平移向量。