Automatic Extrinsic Calibration for Lidar-Stereo Vehicle Sensor Setups閱讀筆記

Automatic Extrinsic Calibration for Lidar-Stereo Vehicle Sensor Setups
paper
ros_code

特點:
1、用於低分辨率的傳感器和特定的pose
2、引入了一種新的標定結果量化評估方法

3 標定方法:

3.1 數據輸入:

  1. 16線激光雷達點雲信息
  2. 立體相機的灰度圖
  3. 深度圖:深度圖保證每一個像素點都有xyz信息,通過Semi-Global Matching (SGM)方法獲取到,該方法在深度估計上比較有效

標定主要是探索兩組點雲之間的關係信息,由於兩組點雲是在各自的座標系中,因此可以由此得出傳感器之間的參數關係;
圓的邊界定位的方法並不會影響標定的精度,因爲圓是通過點的強度值得到的。

3.2 目標分割

目標分割主要用於找到平面上的點雲

  1. 使用常見的RANSAC方法獲取平面;
    在這裏插入圖片描述
  2. 在平面上找到邊緣上的點,這些點屬於傳感器:利用點雲序列化的條件,將同一線上相鄰的點距離做差值,差值超過閾值的,視爲找到了邊緣上的點(下文方法);
    立體視覺上利用Sobel濾波器根據圖像上的反射值,提取圖像平面的邊界;

J. Levinson and S. Thrun, “Automatic Online Calibration of Camerasand Lasers,” inRobotics: Science and Systems, 2013

在這裏插入圖片描述在這裏插入圖片描述
3. 此步驟用於提取圓心上的點,圓的中心點作爲用於匹配兩個傳感器的關鍵點
針對激光雷達點雲:爲了提高圓心提取的準確度,實施了一種濾波過程
要點:由於在此階段點雲存在不連續性,因此要去除的離羣值主要來自校準目標的外邊界。
在這裏插入圖片描述
針對相機點雲:圓心的提取和邊緣線提取的估計方法有關係,且需要根據圓的朝向,標定樣式(calibration pattern)的維度,來計算圓心位置(具體不知道咋算的呀)
在這裏插入圖片描述
結論:方法對邊界的提取比較魯棒
通過旋轉,使得XY平面一致,並調整Z座標,將圓的半徑視爲常量,並將圓心之間的實際距離與標定距離作爲考量,獲取到圓心位置

  • 怎麼獲取的感覺沒有說清楚,待考察
    優點:此方法在二維平面上展開,對圓心點的要求數量較少,因此三個圓就夠了,文章中採用四個圓
    採集使用了多幀數據,並保持目標靜止
  1. 開始標定:
    第一步---->>>>
    利用兩個傳感器座標系下的圓心點,建立方程,通過最小二乘法得到平移向量三個參數的初值;
    第二步---->>>>
    利用ICP算法通過最小化兩個圓心之間的距離之和。

4 實驗測試

和下面兩篇文章作對比:

  1. M. Velas, M. Spanel, Z. Materna, and A. Herout, “Calibration of RGBCamera With Velodyne LiDAR,” inComm. Papers Proc. InternationalConference on Computer Graphics, Visualization and Computer Vision(WSCG), 2014, pp. 135–144
  2. A. Geiger, F. Moosmann, ̈O. Car, and B. Schuster, “Automatic Cameraand Range Sensor Calibration using a single Shot,” inProc. IEEEInternational Conference on Robotics and Automation (ICRA), 2012,pp. 3936–3943
    網絡工具箱:http://www.cvlibs.net/software/calibration/

個人總結(僅僅是個人觀點):

  1. 重點可以學習一下如何獲取到圓心點的座標,因爲普通的獲取方法並不會產生較好的精度,標定的第四步優化過程屬於普遍的方法;
  2. 算法對比不足,缺乏從理論上分析優勢,僅做數據分析;
發佈了22 篇原創文章 · 獲贊 3 · 訪問量 2598
發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章