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:在標定板的黑色區域鏤空圓孔，  圓孔與黑色正方形同中心,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。

聯合標定板

2聯合標定流程

本文的聯合標定算法具體步驟如下:

采用張氏標定[16]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。

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 中心點作為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。

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。

由聯合標定基本式(4)可知,聯合標定所求旋轉矩陣R中未知量為關于旋轉 角φ、0ψ的變量，因此R有3個未知參數，平移向量T有3個未知參數，因 此聯合標定參數有6個未知量。具體優化求解過程如下:

聯合標定流程

本文的聯合標定算法具體步驟如下:

采用張氏標定[16]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。

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。 將中心點作為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。

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。

由聯合標定基本式(4)可知,聯合標定所求旋轉矩陣R中未知量為關于旋 轉角φ、0ψ的變量，因此R有3個未知參數，平移向量T有3個未知參數，  因此聯合標定參數有6個未知量。具體優化求解過程如下:

建立角點和中心點測量距離與理論距離誤差關系如圖6所示,根據角點 和中心點的分布,確定每個角點與相鄰的3個中心點的實際測量距離與 理論距離之間的誤差關系,建立對應的誤差方程(8)。

e=|d'-dl (8)

式中:e為距離誤差，d為實際測量距離，d為理論距離。

標定算法

通用目標靶

通用目標是用于駕駛員輔助系統校準傳感器的幾個目標的組合。使 用通用目標，激光雷達，雷達和照相機類型的傳感器可以被校準。這 些傳感器在目標上使用不同的圖案來進行校準。通用目標被分為不同 的區域。附著圖案的底板由雷達反射材料組成。激光雷達傳感器的校 準圖案附在頂部和底部。中間是校準的模式。

通用目標有三種用于激光雷達和照相機校準的模式，它們相對于車 輪對準站（WAM CSYS）的坐標系安裝在不同的高度上。

激光雷達的目標的頂部和底部在尺寸上是相同的。該圖案由黑色和 明亮的正方形組成，每個邊的長度為80毫米。深色的方塊被分成三行 排列。每行有8個黑色的方塊相鄰放置。應確保形成中心的兩個明亮 的方塊也應設計為深色。在目標的中心是一個參考標記（見圖7），  其中有一個十字準線和另一個十字準線，用于在車輪對準站中進行定 位和參考。

標定板固定支架

其中：10為支架底座，20為支架的支撐桿，30為支架的夾持機構，用 于安裝或夾持標定板；標定板是一塊長方形的平板。

尺寸要求

1.標定支架夾持中心處的高度（20的高度）不低于1.5m；

2.30的夾持范圍可調整，最大夾持尺寸不小于1.6m;

位置關系要求

1. 底座10和支撐桿20的垂直度<1°； 2. 20和30的垂直度<1°； 功 能要求

主支撐桿20是可拆分或可折疊形式，方便運輸；

支架底座10，需帶有輪子，且有可調水平的裝置, 使用時要穩定，不 能 晃動；

支架可承重>20kg