一种联合标定方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种联合标定方法、装置、设备及存储介质，包括：获取标定板的标定板数据信息；根据所述标定板数据信息，初始化第一参数及相机与惯性测量单元之间的第二参数；根据所述第一参数和所述第二参数进行一体化处理，联合标定相机的目标内参及相机与惯性测量单元之间的目标外参。上述技术方案，解决了内外参标定不同步，且步骤复杂的问题，简化了相机与IMU内外参数标定的操作流程，提升了相机和IMU内外参数的全局一致性。IMU内外参数的全局一致性。IMU内外参数的全局一致性。

【技术实现步骤摘要】
一种联合标定方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及视觉处理
，尤其涉及一种联合标定方法
、
装置
、
设备及存储介质
。

技术介绍

[0002]随着计算机和传感器硬件水平的不断提升进步，通过传感器获知外部数据，精确估计自身位置和姿态，实现载体的定位与导航，逐渐从专业领域的有限需求发展成为大众的泛在需求，其中采用相机和惯性测量单元
(Inertial Measurement Unit
，
IMU)
两种传感器完成定位和建图的
VIO/VI
‑
SLAM
得到了快速发展
。
在使用
VIO/VI
‑
SLAM
技术之前，需要通过标定系统分别确定相机与
IMU
的内参数与外参数
。
[0003]目前常用的相机内参标定方法为张氏标定法，外参标定方法分为离线标定和在线标定，其中，离线标定法通过对标定板进行拍摄反算相机位姿，并对相机位姿进行拟合，对位姿求导得到相机加速度和角速度，进而与
IMU
测量的加速度和角速度建立约束关系，最终优化得到相机
IMU
外参，该方法精度较高，但操作复杂，需事先已知相机内参，对于计算资源也有一定的要求；在线标定法是在运动过程中，融合
IMU
和相机的运动状态，直接将外参作为未知状态量进行解算的方法，该方法操作简便，但也需事先已知相机内参，且使用对极约束估计相机运动存在误差，整体精度低于离线标定
。
即，目前所采用的标定方法中，相机
IMU
内外参标定分步进行，且均需先进行内参的确定，再基于内参确定外参，整体的标定步骤较为复杂
。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种联合标定方法
、
装置
、
设备及存储介质，解决了内外参标定不同步，且步骤复杂的问题，简化了相机与
IMU
内外参数标定的操作流程，提升了相机和
IMU
内外参数的全局一致性
。
[0005]第一方面，本公开实施例提供了一种联合标定方法，包括：
[0006]获取标定板的标定板数据信息；
[0007]根据所述标定板数据信息，初始化相机的第一参数及相机与惯性测量单元之间的第二参数，所述第一参数包括相机的内参及其相关参数，所述第二参数包括相机与惯性测量单元之间的外参及其相关参数；
[0008]根据所述第一参数和所述第二参数进行一体化处理，联合标定相机的目标内参及相机与惯性测量单元之间的目标外参
。
[0009]第二方面，本公开实施例提供了一种联合标定装置，包括：
[0010]数据信息确定模块，用于获取标定板的标定板数据信息；
[0011]相关参数确定模块，用于根据所述标定板数据信息，初始化第一参数及相机与惯性测量单元之间的第二参数，所述第一参数包括相机的内参及其相关参数，所述第二参数包括相机与惯性测量单元之间的外参及其相关参数；
[0012]联合标定模块，用于根据所述第一参数和所述第二参数进行一体化处理，联合标定相机的目标内参及相机与惯性测量单元之间的目标外参
。
[0013]第三方面，本公开实施例提供了一种电子设备，包括：
[0014]至少一个处理器；以及
[0015]与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0016]存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，计算机程序被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述第一方面实施例提供的一种联合标定方法
。
[0017]第四方面，本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令用于使处理器执行时实现上述第一方面实施例提供的一种联合标定方法
。
[0018]本专利技术实施例的一种联合标定方法
、
装置
、
设备及存储介质，通过获取标定板的标定板数据信息；根据所述标定板数据信息，初始化第一参数及相机与惯性测量单元之间的第二参数；根据所述第一参数和所述第二参数进行一体化处理，联合标定相机的目标内参及相机与惯性测量单元之间的目标外参
。
上述技术方案，解决了内外参标定不同步，且步骤复杂的问题，简化了相机与
IMU
内外参数标定的操作流程，提升了相机和
IMU
内外参数的全局一致性
。
[0019]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围
。
本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解
。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0021]图1是本专利技术实施例一提供的一种联合标定方法的流程图；
[0022]图2是本专利技术实施例二提供的一种联合标定方法的流程图；
[0023]图3是本专利技术实施例二提供的一种联合标定方法中所涉及棋盘格角点的示例展示图；
[0024]图4是本专利技术实施例二提供的一种联合标定方法中所涉及相机和惯性测量单元约束关系的示例图；
[0025]图5是本专利技术实施例三提供的一种联合标定装置的结构示意图；
[0026]图6是本专利技术实施例四提供的一种电子设备的结构示意图
。
具体实施方式
[0027]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围
。
[0028]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”和“目标”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序
。
应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施
。
此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程
、
方法
、
系统
、
产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程
、
方法
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种联合标定方法，其特征在于，包括：获取标定板的标定板数据信息；根据所述标定板数据信息，初始化相机的第一参数及相机与惯性测量单元之间的第二参数，所述第一参数包括相机的内参及其相关参数，所述第二参数包括相机与惯性测量单元之间的外参及其相关参数；根据所述第一参数和所述第二参数进行一体化处理，联合标定相机的目标内参及相机与惯性测量单元之间的目标外参
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述标定板数据信息，初始化相机的第一参数及相机与惯性测量单元之间的第二参数，包括：根据所述标定板数据信息中的棋盘格角点信息初始化第一参数；根据所述标定板数据信息中的帧间姿态变化和数据帧信息，初始化相机与惯性测量单元之间的第二参数
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述标定板数据信息中的棋盘格角点信息初始化第一参数，包括：根据所述标定板数据信息中的棋盘格角点信息分别确定角点位置坐标和角点像素坐标；根据所述角点位置坐标和所述角点像素坐标之间的对应关系，初始化第一参数
。4.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述标定板数据信息中的帧间姿态变化和数据帧信息，初始化相机与惯性测量单元之间的第二参数，包括：根据所述标定板数据信息中的帧间姿态变化初始化相机与惯性测量单元之间的外参旋转矩阵和所述惯性测量单元的陀螺零偏初始值；根据所述标定板数据信息中的数据帧信息初始化所述惯性测量单元的速度初始值和重力加速度初始值；将所述外参旋转矩阵
、
陀螺零偏初始值
、
速度初始值以及重力加速度初始值确定为相机与惯性测量单元之间的第二参数
。5.
根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述标定板数据信息中的帧间姿态变化初始化相机与惯性测量单元之间的外参旋转矩阵和所述惯性测量单元的陀螺零偏初始值，包括：根据所述标定板数据信息中相机在相邻两帧的第一帧间姿态变化和惯性测量单元在相邻两帧的第二帧间姿态变化，确定相机与惯性测量单元之间的外参旋转矩阵；根据所述外参旋转矩阵
、

【专利技术属性】
技术研发人员：晏凌云，薛利荣，熊传进，张沛尧，田蓉，赵斐斐，
申请(专利权)人：上海华测导航技术股份有限公司武汉华测卫星技术有限公司，
类型：发明
国别省市：