Automatic Extrinsic Calibration for Lidar-Stereo Vehicle Sensor Setups
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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:
- 16線激光雷達點雲信息
- 立體相機的灰度圖
- 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
- 使用常見的RANSAC方法獲取平面;
- 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
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。
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)
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
- 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:
- 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
- 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):
- 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;
- 算法對比不足,缺乏從理論上分析優勢,僅做數據分析;