【技术实现步骤摘要】
本申请涉及智慧交通，特别是涉及一种数据采集系统的标定方法、装置及数据采集系统。
技术介绍
1、随着交通管理的发展，交通全息感知、雷视一体机等应用成为重要的发展节点。在这其中，通过安装在路端的感知设备(如相机、毫米波雷达)获得目标(如车辆等)在特定坐标系下的坐标，进而获得相应交通参数，实现多传感器在鸟瞰图视角(bev，bird eye view，一种俯视观察视角)下的信号融合，从而获得目标的全局路径，成为关键的技术问题之一。
2、为了使目标在全局坐标系下定位精确且唯一，各感知设备需进行联合标定。然而，相关技术中的联合标定方法大多精度不够高，且效率较低。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的在于提供一种数据采集系统的标定方法、装置及数据采集系统，以提高感应设备之间联合标定的效率。具体技术方案如下：
2、第一方面，本申请实施例提供了一种数据采集系统的标定方法，应用于数据采集系统，所述数据采集系统包括第一感应设备和第二感应设备，所述第一感应设备中包括第一雷达和第一相机，所述第二感应设备中包括第二雷达和第二相机，所述方法包括：
3、获取所述第一感应设备的第一转换参数，以及获取同名点在所述第一雷达中的第一三维坐标、在所述第二雷达中的第二三维坐标、在所述第一相机中的第一图像坐标，其中，所述第一转换参数表示所述第一相机的图像坐标系与所述第一雷达的三维坐标系之间的转换关系；
4、利用所述第一感应设备和所述第二感应设备之间当前的外参，根据所述第二三维坐标
5、利用所述第一感应设备和所述第二感应设备之间当前的外参，根据所述第二三维坐标、所述第一转换参数，将所述同名点转换到所述第一相机的图像坐标系中，得到第二图像坐标；
6、基于所述第一三维坐标及所述第三三维坐标，以及所述第二图像坐标和所述第一图像坐标，得到所述第一感应设备和所述第二感应设备之间的目标外参。
7、本申请的一个实施例中，所述利用所述第一感应设备和所述第二感应设备之间当前的外参，根据所述第二三维坐标，将所述同名点转换到所述第一雷达对应的三维坐标系中，得到第三三维坐标，包括：
8、基于所述第一雷达和所述第二雷达之间当前的第一旋转矩阵和第一平移向量，将所述第二三维坐标转换至所述第一雷达对应的三维坐标系，得到所述第三三维坐标。
9、本申请的一个实施例中，所述基于所述第一雷达和所述第二雷达之间的第一旋转矩阵和第一平移向量，将所述第二三维坐标转换至所述第一雷达对应的三维坐标系，得到所述第三三维坐标，包括：
10、根据以下公式，得到所述第三三维坐标：
11、
12、其中，i表示所述第二感应设备，j为所述第一感应设备，为所述第二三维坐标，rij为所述第一旋转矩阵，tij为所述第一平移向量，为所述第三三维坐标。
13、本申请的一个实施例中，所述利用所述第一感应设备和所述第二感应设备之间当前的外参，根据所述第二三维坐标、所述第一转换参数，将所述同名点转换到所述第一相机的图像坐标系中，得到第二图像坐标，包括：
14、基于所述第一雷达和所述第二雷达之间当前的第一旋转矩阵和第一平移向量、所述第一雷达和所述第一相机之间的第二旋转矩阵和第二平移向量、以及所述第一相机的内参，将所述第二三维坐标转换至所述第一相机的图像坐标系中，得到所述第二图像坐标。
15、本申请的一个实施例中，所述基于所述第一雷达和所述第二雷达之间的第一旋转矩阵和第一平移向量、所述第一雷达和所述第一相机之间的第二旋转矩阵和第二平移向量、以及所述第一相机的内参，将所述第二三维坐标转换至所述第一相机的图像坐标系中，得到所述第二图像坐标，包括：
16、根据以下公式，得到所述第二图像坐标：
17、
18、其中，i表示所述第二感应设备，j表示所述第二感应设备，为所述第二三维坐标，rij为所述第一旋转矩阵，tij为所述第一平移向量，rj为所述第二旋转矩阵，tj为所述第二平移向量，kj为所述第一相机的内参，为所述第二图像坐标。
19、本申请的一个实施例中，所述基于所述第一三维坐标及所述第三三维坐标，以及所述第二图像坐标和所述第一图像坐标，得到所述第一感应设备和所述第二感应设备之间的目标外参，包括：
20、根据所述第一三维坐标与所述第三三维坐标之间的误差，计算第一损失；
21、根据所述第一图像坐标与所述第二图像坐标之间的误差，计算第二损失；
22、根据所述第一损失与所述第二损失，计算得到第三损失，其中，所述第三损失与所述第一损失正相关，且所述第三损失与所述第二损失正相关；
23、确定所述第三损失最小时的所述第一感应设备和所述第二感应设备之间的外参，得到目标外参。
24、本申请的一个实施例中，所述根据所述第一三维坐标与所述第三三维坐标之间的误差，计算第一损失，包括：
25、根据以下公式计算所述第一损失：
26、
27、其中，所述为所述第一损失。
28、本申请的一个实施例中，所述根据所述第一图像坐标与所述第二图像坐标之间的误差，计算第二损失，包括：
29、根据以下公式计算所述第二损失：
30、
31、其中，所述为所述第二损失；
32、本申请的一个实施例中，所述确定所述第三损失最小时的所述第一感应设备和所述第二感应设备之间的外参，得到目标外参，包括：
33、根据以下公式得到所述第一感应设备和所述第二感应设备之间的目标外参：
34、
35、rij为所述第一旋转矩阵，tij为所述第一平移向量，为所述第三损失，kj为所述第一相机的内参。
36、第二方面，本申请实施例提供了一种数据采集系统，包括：第一感应设备和第二感应设备，所述第一感应设备包括第一雷达和第一相机，所述第二感应设备包括第二雷达和第二相机，所述第一感应设备与所述第二感应设备分别覆盖待监测场景中的不同路段，所述第一感应设备及所述第二感应设备预先基于上述数据采集系统的标定方法进行联合标定；
37、所述第一雷达和所述第二雷达，用于采集待监测场景中的点云及雷达信号；
38、所述第一相机和所述第二相机，用于采集所述待监测场景中的视频数据。
39、第三方面，本申请实施例提供了一种数据采集系统的标定装置，应用于数据采集系统，所述数据采集系统包括第一感应设备和第二感应设备，所述第一感应设备中包括第一雷达和第一相机，所述第二感应设备中包括第二雷达和第二相机，所述装置包括：
40、数据获取模块，用于获取所述第一感应设备的第一转换参数，以及获取同名点在所述第一雷达中的第一三维坐标、在所述第二雷达中的第二三维坐标、在所述第一相机中的第一图像坐标，其中，所述第一转换参数表示所述第一相机的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种数据采集系统的标定方法，其特征在于，应用于数据采集系统，所述数据采集系统包括第一感应设备和第二感应设备，所述第一感应设备中包括第一雷达和第一相机，所述第二感应设备中包括第二雷达和第二相机，所述方法包括：
2.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述利用所述第一感应设备和所述第二感应设备之间当前的外参，根据所述第二三维坐标，将所述同名点转换到所述第一雷达对应的三维坐标系中，得到第三三维坐标，包括：
3.根据权利要求2中所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一雷达和所述第二雷达之间的第一旋转矩阵和第一平移向量，将所述第二三维坐标转换至所述第一雷达对应的三维坐标系，得到所述第三三维坐标，包括：
4.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述利用所述第一感应设备和所述第二感应设备之间当前的外参，根据所述第二三维坐标、所述第一转换参数，将所述同名点转换到所述第一相机的图像坐标系中，得到第二图像坐标，包括：
5.根据权利要求4中所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一雷达和所述第二雷达之间的第一旋转矩阵和第一平移向量、所述第一雷达
6.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一三维坐标及所述第三三维坐标，以及所述第二图像坐标和所述第一图像坐标，得到所述第一感应设备和所述第二感应设备之间的目标外参，包括：
7.根据权利要求6中所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一三维坐标与所述第三三维坐标之间的误差，计算第一损失，包括：
8.根据权利要求6中所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一图像坐标与所述第二图像坐标之间的误差，计算第二损失，包括：
9.根据权利要求6中所述的方法，其特征在于，所述确定所述第三损失最小时的所述第一感应设备和所述第二感应设备之间的外参，得到目标外参，包括：
10.一种数据采集系统，其特征在于，包括：第一感应设备和第二感应设备，所述第一感应设备包括第一雷达和第一相机，所述第二感应设备包括第二雷达和第二相机，所述第一感应设备与所述第二感应设备分别覆盖待监测场景中的不同路段，所述第一感应设备及所述第二感应设备预先基于权利要求1-9任一项所述的方法进行联合标定；
11.一种数据采集系统的标定装置，其特征在于，应用于数据采集系统，所述数据采集系统包括第一感应设备和第二感应设备，所述第一感应设备中包括第一雷达和第一相机，所述第二感应设备中包括第二雷达和第二相机，所述装置包括：
12.根据权利要求11中所述的装置，其特征在于，所述第一转换模块，包括：
13.根据权利要求12中所述的装置，其特征在于，所述第一转换子模块，具体用于：
14.根据权利要求11中所述的装置，其特征在于，所述第二转换模块，包括：
15.根据权利要求14中所述的装置，其特征在于，所述第二转换子模块，具体用于：
16.根据权利要求11中所述的装置，其特征在于，所述目标获得模块，包括：
17.根据权利要求16中所述的装置，其特征在于，所述第一损失计算子模块，具体用于：
18.根据权利要求16中所述的装置，其特征在于，所述第二损失计算子模块，具体用于：
19.根据权利要求16中所述的装置，其特征在于，所述外参确定子模块，具体用于：
20.一种电子设备，其特征在于，包括：
21.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-9任一所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种数据采集系统的标定方法，其特征在于，应用于数据采集系统，所述数据采集系统包括第一感应设备和第二感应设备，所述第一感应设备中包括第一雷达和第一相机，所述第二感应设备中包括第二雷达和第二相机，所述方法包括：
2.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述利用所述第一感应设备和所述第二感应设备之间当前的外参，根据所述第二三维坐标，将所述同名点转换到所述第一雷达对应的三维坐标系中，得到第三三维坐标，包括：
3.根据权利要求2中所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一雷达和所述第二雷达之间的第一旋转矩阵和第一平移向量，将所述第二三维坐标转换至所述第一雷达对应的三维坐标系，得到所述第三三维坐标，包括：
4.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述利用所述第一感应设备和所述第二感应设备之间当前的外参，根据所述第二三维坐标、所述第一转换参数，将所述同名点转换到所述第一相机的图像坐标系中，得到第二图像坐标，包括：
5.根据权利要求4中所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一雷达和所述第二雷达之间的第一旋转矩阵和第一平移向量、所述第一雷达和所述第一相机之间的第二旋转矩阵和第二平移向量、以及所述第一相机的内参，将所述第二三维坐标转换至所述第一相机的图像坐标系中，得到所述第二图像坐标，包括：
6.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一三维坐标及所述第三三维坐标，以及所述第二图像坐标和所述第一图像坐标，得到所述第一感应设备和所述第二感应设备之间的目标外参，包括：
7.根据权利要求6中所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一三维坐标与所述第三三维坐标之间的误差，计算第一损失，包括：
8.根据权利要求6中所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一图像坐标与所述第二图像坐标之间的误差，计算第二损失，包括：
<...【专利技术属性】
技术研发人员：唐三立，陈明健，
申请(专利权)人：上海高德威智能交通系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
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