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摄像头标定

车载摄像头以一定的角度和位置安装在车辆上，为了将车载摄像头采集到的环境数据与车辆行驶环境中的真实物体相对应，即找到车载摄像头所生成的图像像素坐标系中的点坐标与摄像机环境坐标系中的点坐标之间的转换关系，需要进行摄像头标定。

【资料图】

1.摄像头内参数标定

1.1摄像头模型的建立

通过环境坐标系、摄像头坐标系、图像物理坐标系、图像像素坐标系的相互转换关系，我们可以求出环境坐标系与图像像素坐标系之间的转换关系，即

对现实世界的的点P。其在环境坐标系下的坐标为( Xw, Yw, Zw )，在图像中的位置为(u，v)，两者有如下的关系：

对内参矩阵,其四个常量fx,fy,Uo,Vo。与摄像机的焦距、主点以及传感器等设计技术指标有关，而与外部因素（如周边环境、摄像机位置）无关，因此称为摄像头的内参。内参在摄像头出厂时就是确定的。然而由于制作工艺等问题，即使是同一生产线生产的摄像头，内参都有着些许差别，因此往往需要通过实验的方式来确定摄像头的内参。对单目摄像头的标定，通常就是指通过实验手段确定摄像头的内参。

外参矩阵包括旋转矩阵和平移矩阵，旋转矩阵和平移矩阵共同描述了如何把点从世界坐标系转换到摄像机坐标系。在计算机视觉中，确定外参矩阵的过程通常称为视觉定位。自动驾驶汽车在车载摄像头安装之后，需要标定在车辆坐标系下的摄像头位置。此外，由于汽车行驶的颠簸和震动，车载摄像头的位置会随着时间进行缓慢的变化，因此自动驾驶汽车需要定期对摄像头位置进行重新标定，这一过程称为校准。

1.2 摄像头畸变矫正

径向畸变低阶多项式模型

另一方面，对于切向畸变，可以使用另外的两个参数p1,p2来进行纠正：

1.3摄像头内参标定方法

2.摄像头间外参的标定

激光雷达的标定

激光雷达自动驾驶平台的主要传感器之一，在感知、定位方面发挥着重要作用。同摄像头一样，激光雷达在使用之前也需要对其内外参数进行标定。内参标定指的是其内部激光发射器坐标系与雷达自身坐标系的转换关系，在出厂之前已经标定完成，可以直接使用。自动驾驶系统需要进行的是外参标定，即激光雷达自身坐标系与车体坐标系的关系。

激光雷达与车体为刚性连接，两者间的相对姿态和位移固定不变。为了建立激光雷达之间以及激光雷达与车辆之间的相对坐标关系，需要对激光雷达的安装进行标定，并使激光雷达数据从激光雷达坐标系转换至车体坐标系上。

通过实验采集同一个点在两个坐标系下的真实坐标，即同名点，建立一系列的方程可以求出这16个未知参数。另外，在自动驾驶汽车上，通常需要将激光雷达与惯性导航单元（IMU)坐标系进行标定，建立激光雷达与车体坐标系之间的关系。

1.激光雷达和激光雷达之间的标定

2.激光雷达与摄像机的标定

来源：智驾最前沿

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