车载激光雷达外参数的标定方法

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ＥｘｔｒｉｎｓｉｃＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｆｏｒＭｕｌｔｉｐｌｅ
ＬｉｄａｒｓＭｏｕｎｔｅｄｏｎＭｏｂｉｌｅＶｅｈｉｃｌｅ
ＣＨＥＮＧＪｉｎｌｏｎｇ，ＦＥＮＧＹｉｎｇ，ＣＡＯＹｕ，ＬＥＩＢｉｎｇ，ＷＥＩＬｉａｎ
进行了评估和验证。
关键词：激光雷达；外参数标定；三维坐标系转换；ＲＡＮＳＡＣ算法；三维重建
中图分类号：ＴＰ２１２．９文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３ — ５０１Ｘ．２０１３．１２．０１５
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＥｘｔｒｉｎｓｉｃｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｏｆＬｉｄａｒｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｆｏｒｖｅｈｉｃｌｅ — ｍｏｕｎｔｅｄ３ＤｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｕｓｉｎｇｍｕｌｔｉｐｌｅＬｉｄａｒｓＣｏｎｃｅｒｎｅｄｏｎｔｈｅｅｘｔｒｉｎｓｉｃｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｏｆＬｉｄａｒ，ａｓｔｈｅｓｃａｎｎｉｎｇｐｏｉｎｔｏｆＬｉｄａｒｉｓｉｎｖｉｓｉｂｌｅａｎｄｓｃａｎｎｉｎｇｍｏｄｅｉｓ
ｐｌａｎｅｆｅａｔｕｒｅａｎｄｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｖｅｃｔｏｒｓｕｓｉｎｇｔｈｅＲａｎｄｏｍＳａｍｐｌｅＣｏｎｓｅｎｓｕｓ（ＲＡＮＳＡＣ）ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，

（Ｃｏｌｌｅｇｅｏｆ＠ｔｏ — ｅｌｅｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｔｉｏｎａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＤｅｆｅｎｓｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００７３，Ｃｈｉｎａ）
车载激光雷达外参数的标定方法
程金龙，冯莹，曹毓，雷兵，魏立安
（国防科学技术大学光电科学与工程学院，长沙４１００７３）
摘要：基于多激光雷达的车载三维重建系统在＿Ｙ－作时需要对激光雷达的外参数（包括三个旋转参数和三个平移参数）进行标定。针对激光雷达外参数的标定问题，根据激光雷达扫描点不可见、单线式扫描等工作特点，以基于空间向量的三维坐标系转换模型为基础，提出了一种采用三面靶标的激光雷达外参数标定方法，对靶标进行三维重建，利用随机采样一致￣（ＲＡＮＳＡＣ）算法进行平面分割和同名向量的提取，采用坐标系转换模型对标定参数求解，实现了激光雷达外参数的标定，并结合仿真结果以及标定前后多激光雷达系统三维重建结果对方法的有效性及精度
ｉｎｗｈｉｃｈａｔｒｉｈｅｄｒｏｎｔａｒｇｅｔｉｓａｄｏｐｔｅｄ．Ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄ，ｗｈｉｃｈｃｏｎｔａｉｎｓｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔａｒｇｅｔ，ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆ
ｓｏｌｖｉｎｇｔｈｅｅｘｔｒｉｎｓｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓｕｓｉｎｇｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｍｉｒｎｇｍｏｄｅｌｏｆ３Ｄｆｒａｍｅｂａｓｅｄｏｎｓｐａｃｅｖｅｃｔｏｒｓ，ｗａｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｅｘｔｒｉｎｓｉｃｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｏｆＬｉｄａｒｉｎｌｆ３Ｄｒｅｃｏｎｓｔｕｃｒｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｅｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓａｎｄｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｔｈｅｍｅｔｈｏｄａｒｅｐｒｏｖｅｄｂｙ
ｓｉｎｇｌｅ — ｌｉｎｅｄ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅ３Ｄｌａｆｍｅｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇｍｏｄｅｌｂａｓｅｄｏｎｓｐａｃｅｖｅｃｔｏｒｓ，ａｎｅｗｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，
第４０卷第１２期
２０１３年１２月
光电工程
Ｏｐｔｏ— ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖ＿ｏ１．４０．ＮＯ．１２Ｄｅｃ．２０１３
文章编号：１００３～５０１Ｘ（２０１３）１２ — ００８９ — ０６