本技术披露了一种矿用激光雷达与相机的外参标定技术及系统,涉及计算机视觉和机器人技术。该技术通过捕获目标场景的原始图像与点云数据,利用点云数据与图像之间的对应关系,实现精确的外参标定,以提高矿用设备的空间定位精度。
背景技术
近年来,我国煤矿开始加快推进煤矿智能化建设,其中“矿用无人驾驶辅助运输车辆”已成为煤矿智能化建设的重要内容和智能化煤矿验收的重要标准。由此可见,矿用车辆向智能化乃至无人化发展是未来必然的趋势。然而,矿用车辆要实现无人驾驶,必须要依赖准确的环境感知,即利用矿用本安型车载传感器进行感知。
激光雷达和相机作为最为常见的车载传感器,它们具有不同的优劣势。相机可以提供颜色和纹理信息,易于进行目标的识别与分割,但无法直接提供感知目标的距离信息。而激光雷达可直接获取高精度的距离信息,但无法感知目标表面的纹理和颜色。因此,激光雷达和相机的结合可以弥补彼此的不足从而可以获得更丰富和准确的环境感知信息,对于矿用无人驾驶车辆的三维目标检测以及SLAM建图等至关重要。
为了确保激光雷达和相机之间的有效融合,需要进行外参标定。外参是指描述传感器之间相对位置和姿态的参数,包括平移向量和旋转矩阵。通过准确估计激光雷达和相机之间的外部参数,可以将它们的数据对齐,使它们在同一坐标系下具有一致性。一般来说,激光雷达与相机的外部标定方法可以分为基于目标和无目标两类。无目标的方法不需要制作特定的校准目标,直接从环境中获取外观或者运动信息,自动完成外部参数的估计。传统的基于目标的外部标定方法需要耗费大量人力,且不利于实时标定。
现有技术中无目标的标定方法虽然能够省去人为干预,但需要提供较为准确的初始标定参数,或所需激光点云较为稠密,对于点云数据的要求较高。然而,目前矿用本安型车载激光雷达存在防爆功率要求,常用的多为16线激光雷达,产生的点云较为稀疏,影响实现矿用无人驾驶中的矿用本安型激光雷达和相机外参标定的准确性。
实现思路