摄像机与激光雷达的联合标定

摄像机和激光雷达（LiDAR）的联合标定是自动驾驶、机器人导航和环境感知等领域中的关键技术。通过精确地确定两者之间的空间关系（即外参），可以实现多传感器数据的有效融合，提升感知系统的准确性和鲁棒性。

1. 联合标定的目标

联合标定的主要目标是求解摄像机和激光雷达之间的旋转矩阵（R）和平移向量（T），即外参。这使得激光雷达获取的三维点云数据能够准确地映射到摄像机的二维图像平面，反之亦然。

2. 标定方法

常见的联合标定方法包括：

• 基于标定板的方法：使用具有已知几何形状的标定板（如棋盘格）进行标定。通过提取标定板在摄像机图像和激光雷达点云中的对应特征点，计算两者之间的外参。

• 基于特征匹配的方法：在环境中选择具有明显特征的物体或结构，提取其在摄像机图像和激光雷达点云中的对应特征点，进行匹配和标定。

3. 标定步骤

标定过程通常包括以下步骤：

1. 数据采集：同时获取摄像机图像和激光雷达点云数据，确保时间同步。

2. 特征提取：从摄像机图像中提取角点或特征点，从激光雷达点云中提取对应的三维点。

3. 特征匹配：将摄像机图像中的特征点与激光雷达点云中的三维点进行匹配。

4. 外参求解：使用优化算法（如最小二乘法）计算旋转矩阵和平移向量。

5. 误差评估与优化：评估标定结果的精度，必要时进行优化。

4. 工具与库

为简化标定过程，以下工具和库可供参考：