SLAM外参标定
0. 前言
在講完激光SLAM和視覺SLAM后,個人感覺目前對這兩塊的基礎(chǔ)剖析已經(jīng)較為完善了。這一次也想借著這個機(jī)會來寫一下外參標(biāo)定相關(guān)的東西。因?yàn)閷τ赟LAM而言,在實(shí)現(xiàn)多傳感器融合前,就需要對每個傳感器進(jìn)行標(biāo)定,以便于融合的精確。
當(dāng)一個車上裝了多個/多種傳感器,而它們之間的坐標(biāo)關(guān)系是需要確定的。這個工作可分成兩部分:內(nèi)參標(biāo)定和外參標(biāo)定,內(nèi)參是決定傳感器內(nèi)部的映射關(guān)系,比如攝像頭的焦距,偏心和像素橫縱比(+畸變系數(shù)),而外參是決定傳感器和外部某個坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系,比如姿態(tài)參數(shù)(旋轉(zhuǎn)和平移6自由度)。內(nèi)參這一塊作者已經(jīng)寫了一系列文章來介紹相機(jī)的標(biāo)定方法。這里也給出一個鏈接。這一篇文章我們主要來講一下外參的標(biāo)定。
1. 手眼標(biāo)定
在SLAM領(lǐng)域中,目前不僅僅局限于單個傳感器的建圖,目前正在向GPS/IMU和攝像頭或者激光雷達(dá)的標(biāo)定,雷達(dá)和攝像頭之間的標(biāo)定這樣多傳感器融合的趨勢發(fā)展。而手眼標(biāo)定是一個被標(biāo)定方法普遍研究的,一定約束條件下的問題:可以廣義的理解,一個“手”(比如GPS/IMU)和一個“眼”(激光雷達(dá)/攝像頭)都固定在一個機(jī)器上,那么當(dāng)機(jī)器運(yùn)動之后,“手”和“眼”發(fā)生的姿態(tài)變化一定滿足一定的約束關(guān)系,這樣求解一個方程就可以得到“手”-“眼”之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系,一般是AX=XB形式的方程。對于手眼標(biāo)定而言,其系統(tǒng)分為兩種:eye in hand,眼在手上,相機(jī)移動以及eye to hand,眼在手外,相機(jī)固定
1.1 眼在手上
圖例說明
- {b}:base基座標(biāo)系
- {g}:gripper抓手坐標(biāo)系
- {t}:target標(biāo)定板坐標(biāo)系
- {c}:camera相機(jī)坐標(biāo)系
矩陣變化
上式中(1)和(2)是指代了在第一個時刻和第二個時刻的坐標(biāo)系。通過坐標(biāo)系變換我們可以獲得AX=XB形式的問題解決思路。
1.2 眼在手外
圖例說明
- {b}:base基座標(biāo)系
- {g}:gripper抓手坐標(biāo)系
- {t}:target標(biāo)定板坐標(biāo)系
- {c}:camera相機(jī)坐標(biāo)系
矩陣變化
1.3 求解AX=XB
…詳情請參照古月居
總結(jié)
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