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激光雷达与摄像头的融合标定.docx
资料介绍
激光雷达与摄像头的融合标定
一、引言
激光雷达与摄像头的融合标定是多模态融合感知系统的"第一颗纽扣"——它确定了两者之间的精确空间位姿关系，使激光雷达的3D点云和摄像头的2D图像能够在统一的坐标系中对齐。标定结果的精度直接决定了融合感知系统的性能上限。一个0.1°的标定偏差在100米外将产生约17厘米的位置错位——对于行人检测等精度要求极高的场景，这种偏差可能直接导致融合结果的失效。2025至2026年间，在线自标定技术成熟度提升，车辆在行驶过程中可以持续监控和修正标定参数的漂移，使融合标定从"出厂一次标定终身使用"转变为"持续监控、持续校正"的动态过程。
二、联合标定的原理
激光雷达与摄像头的联合标定目标是求解将激光雷达点云从雷达坐标系变换到摄像头坐标系的刚体变换矩阵——包含3×3的旋转矩阵和3×1的平移向量。变换后的点云根据摄像头的内参矩阵投影到图像平面上的像素坐标，完成"点落到像素"的空间映射。
标定靶标与特征提取。 标定过程使用已知几何形状的标定靶标——棋盘格标定板是室内标定的标准配置。激光雷达在标定靶标上扫描到棋盘格平面上的点云，通过RANSAC拟合从点云中提取平面方程；摄像头拍摄棋盘格图像，通过角点检测算法提取棋格角点的像素坐标。提取到的激光雷达平面方程和摄像头角点像素坐标构成了一组"3D-2D"对应关系——多组对应关系代入PnP求解算法即可得到外参矩阵。
大场景标定。 室内标定板的方法在场地较小时精度受限。大场景标定在大型标定场地中布置已知精确位置的特征标志物——如反光标记柱或带有特殊图案的标定墙。激光雷达扫描到大范围标定场所有标志物的点云反射特征，摄像头拍摄到标志物的图像特征，通过多组远距离的对应关系联合优化提高标定精度。中国汽研阳澄半岛试验基地的激光雷达标定场支持全自动化的生产线级标定。
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| 90_激光雷达与摄像头的融合标定.docx | 39K |
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