Что такое калибровка фотоаппарата лидара?

Для приложений такой, как автоматизировано управление, робототехника, системы навигации и 3-D реконструкция сцены, данные той же сцены часто собираются с помощью и датчиков лидара и камеры. Чтобы точно интерпретировать объекты в сцене, необходимо плавить лидар и камеру выходные параметры вместе. Lidar camera calibration оценивает твердую матрицу преобразования, которая устанавливает соответствия между точками в 3-D плоскости лидара и пикселями в плоскости изображения. Существует две части, чтобы лоцировать калибровку фотоаппарата:

Калибровка для внутренних параметров
Калибровка для внешних параметров между лидаром и камерой

Внутренние параметры датчиков лидара калибруются заранее производителями.

Lidar data and fused lidar-camera data

Внешняя калибровка лидара и камеры

Внешняя калибровка датчиков лидара и камеры обычно использует калибровочные объекты, такие как плоские платы с рисунками в клетку, в полученной сцене. Угловые точки калибровочного объекта обнаруживаются в данных, собранных каждым датчиком, и раньше устанавливали соответствия точки между ними. Можно вычислить координаты плоскости изображения, соответствующие 3-D точкам лидара при помощи внешней калибровки и внутренних параметров камеры.

Transformation

Внешняя калибровка является твердым преобразованием, которое сопоставляет точки от 3-D системы координат лидара до 3-D системы координат камеры. Внешние параметры состоят из вращения, R, и перевода, t.

Extrinsic parameter

Можно оценить твердую матрицу преобразования при помощи estimateLidarCameraTransform функция.

Затем вычислите 2D координаты плоскости изображения из 3-D точек лидара и внешнего параметра.

2-D Transform equation

K является матрицей внутреннего параметра камеры, заданной внутренними параметрами: фокусное расстояние, оптический центр (также известный как основную точку), и скошенный коэффициент.

$K = [\begin{matrix} f_{x} & 0 & 0 \\ s & f_{y} & 0 \\ c_{x} & c_{y} & 1 \end{matrix}]$

[\begin{matrix} c_{x} & c_{y} \end{matrix}]

— Оптический центр (основная точка), в пикселях.

(\begin{matrix} f_{x}, & f_{y} \end{matrix})

— Фокусное расстояние в пикселях.

f_{x} = F / p_{x}

f_{y} = F / p_{y}

F Фокусное расстояние в мировых единицах измерения, обычно описанных в миллиметрах.

(\begin{matrix} p_{x}, & p_{y} \end{matrix})

— Размер пикселя в мировых единицах измерения.

s

— Скошенный коэффициент, который является ненулевым, если оси изображений не перпендикулярны.

s = f_{x} \tan α

Пиксельный скос задан как:

Skew

Можно оценить параметры внутреннего параметра камеры при помощи cameraIntrinsics функция. Используя предполагаемую внешнюю калибровку и параметры внутреннего параметра камеры, можно спроектировать точки лидара на изображение или плавить камеру и датчик лидара выходные параметры. Для получения дополнительной информации смотрите projectLidarPointsOnImage и fuseCameraToLidar функции.

Ссылки

[1] Чжоу, Lipu, Зимо Ли и Майкл Кэесс. “Автоматическая Внешняя Калибровка Камеры и 3D LiDAR Используя Линию и Плоские Соответствия”. На 2018 Международных конференциях IEEE/RSJ по вопросам Интеллектуальных Роботов и Систем (IROS), 5562–69. Мадрид: IEEE, 2018. https://doi.org/10.1109/IROS.2018.8593660.

Документация Lidar Toolbox

Поддержка

Памятка переводчика

1. Если смысл перевода понятен, то лучше оставьте как есть и не придирайтесь к словам, синонимам и тому подобному. О вкусах не спорим.

2. Не дополняйте перевод комментариями “от себя”. В исправлении не должно появляться дополнительных смыслов и комментариев, отсутствующих в оригинале. Такие правки не получится интегрировать в алгоритме автоматического перевода.

3. Сохраняйте структуру оригинального текста - например, не разбивайте одно предложение на два.

4. Не имеет смысла однотипное исправление перевода какого-то термина во всех предложениях. Исправляйте только в одном месте. Когда Вашу правку одобрят, это исправление будет алгоритмически распространено и на другие части документации.

5. По иным вопросам, например если надо исправить заблокированное для перевода слово, обратитесь к редакторам через форму технической поддержки.

Документация