激光雷达和多相机融合方法1

1. 平台

设计了一种铝合金支架，该支架的机械结构可以稳定固定和支撑五个 Point Grey 相机和一个 32线激光雷达的。每个 Point Grey 相机的水平视角为80左右，在五个相机的均匀环形排布的情况下保证了多相机平台可以对周围环境完整的观测。在多相机平台的中心装配了一个支架用于固定激光雷达。本课题选用的激光雷达是 ROBOSENSE 公司生产的 RS-LIDAR-32。

2. 标定

2.1 多相机平台标定图像生成

多相机平台标定的图像如下方的图像，图上方的四张图像是不同频率的噪声图像，相当于不同远近和清晰度图像。

2.2 单相机和激光雷达标定板选择

通过计算相机坐标系和激光雷达坐标系中标定板所在平面的法向量之间的转换关系以及约束点在同一个平面上进行外参的标定。激光雷达的点云数据中无法识别出打在标定板上的点云，需要手动选择点云数据并计算法线向量。图像主要用来计算相机坐标系中标定板的位置和姿态，通过位置和姿态计算出平面的法向量。在相机和激光雷达的标定中，为了使在较远距离处的标定也很准确，需要将标定板拿到距离相机很远的地方。棋盘格标定板的优点的就是结构简单，角点的检测受标定板距离相机的远近的影响很小。多相机标定中应用的多尺度噪声图像在较远处会模糊。因此在单相机与激光雷达的外参标定中选择棋盘格标定板。