1.本技术涉及相机标定技术领域，具体涉及一种相机外参标定装置、标定方法、电子设备及介质。
背景技术：2.在自动驾驶相关业务蓬勃发展的当下，高精地图以及道路信息作为数据支撑，对自动驾驶行业起到了不可磨灭的作用，而车载采集设备又在高精地图和道路信息采集业务中发挥巨大作用。
3.对于车载采集设备来说，相机之间的外参标定一直是一个较为繁琐的过程，例如在原型设计阶段，对相机间的基线和朝向会进行频繁的更新，每一次对相机的改动都需要对其进行一次外参标定；又例如在外业的作业流程中，出于对采集设备的安全考虑，每次的采集任务结束后都需要对设备进行拆卸，频繁的装卸会导致实际外参与初次标定的外参产生误差，从而导致后续数据处理上的问题。另外，在相机数量较多的情况下，对各个相机进行外参标定的工作重复且繁重。
4.因此，现有技术中，缺少一种能够对多目相机的外参进行高效精确标定，且不会增加标定工作量的装置和方法。
技术实现要素：5.为解决上述问题，本技术实施例提供了一种相机外参标定装置、标定方法、电子设备及介质，旨在解决相机与激光测距仪、相机与相机间的外参快速标定问题。
6.本技术实施例采用下述技术方案：
7.第一方面，提供了一种相机外参标定装置，该装置包括：u型导轨、激光测距仪和至少一个相机；其中，
8.u型导轨沿长度方向开设插槽；
9.激光测距仪设置于u型导轨沿长度方向的一端底面上，用于测量激光测距仪与至少一个相机间的距离；
10.一个所述相机包括：底座、控制单元、位移单元、偏航转轴、俯仰转轴、镜头、半透半反板和旋转编码器；其中，
11.底座插设于u型导轨的插槽上；
12.控制单元分别与位移单元、偏航转轴、俯仰转轴电连接，用于控制位移单元、偏航转轴和俯仰转轴中的至少一个；
13.位移单元用于根据控制单元的控制，使底座沿u型导轨的长度方向移动；
14.偏航转轴分别与底座和镜头相连，用于根据控制单元的控制，使镜头在水平方向旋转；
15.俯仰转轴分别与底座和镜头相连，用于根据控制单元的控制，使镜头在竖直方向旋转；
16.半透半反板设置于底座下部，用于接收并反射激光测距仪发射的激光；
17.旋转编码器与偏航转轴和俯仰转轴相连，用于采集镜头在水平方向旋转的角度和镜头在竖直方向旋转的角度。
18.可选的，控制单元包括：多个步进电机；其中，
19.多个步进电机分别用于根据控制信号驱动位移单元移动相应的距离，驱动偏航转轴旋转相应的角度，以及驱动俯仰转轴旋转相应的角度。
20.可选的，该装置还包括：无线收发单元和终端设备；其中，
21.无线收发单元与控制单元电连接，无线收发单元与终端设备无线连接；
22.无线收发单元，用于接收终端设备输出的控制信号并传输至控制单元。
23.可选的，该装置还包括：显示单元；其中，
24.显示单元分别与激光测距仪和旋转编码器相连，用于显示激光测距仪与相机的距离、镜头在水平方向旋转的角度和镜头在竖直方向旋转的角度的至少一个。
25.可选的，位移单元包括：齿轮带；其中，
26.齿轮带设置于底座上，齿轮带的齿轮面向并接触u型导轨；
27.齿轮带根据控制单元的控制，带动底座沿u型导轨的长度方向移动。
28.可选的，半透半反板的中轴与镜头的光轴垂直，半透半反板的中轴与镜头的光轴所形成的平面将半透半反板均匀分成两部分。
29.第二方面，提供了一种相机外参标定方法，利用上述相机外参标定装置实现，该方法包括：
30.获取至少一个相机与激光测距仪的距离、至少一个相机镜头在水平方向旋转的角度和至少一个相机镜头在竖直方向旋转的角度；
31.根据至少一个相机与激光测距仪的距离、至少一个相机镜头在水平方向旋转的角度和至少一个相机镜头在竖直方向旋转的角度，确定至少一个相机与激光测距仪之间的外参关系。
32.可选的，当相机为多个时，该方法还包括：
33.根据多个相机与激光测距仪之间的外参关系，确定任意两个相机之间的角度位置关系。
34.第三方面，本技术实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述相机外参标定方法的步骤。
35.第四方面，本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器指令时实现上述相机外参标定方法的步骤。
36.本技术实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
37.本技术的相机外参标定装置，将相机插设到u型导轨上，通过控制单元控制相机沿u型导轨长度方向的移动、控制相机镜头在水平和竖直两个自由度方向的转动，只需要选取激光测距仪为参考，就可以十分方便地确定出相机与激光测距仪的相对位置；进而在相机为多个时，确定出各个相机之间的相对位置。另外，通过u型导轨的插槽能够灵活地增减相机的数量。本技术的相机外参标定装置和标定方法，极大地减少了人工标定的工作量，避免
了硬件摆放及使用过程中的细微变化累积效应带来的外参误差。
附图说明
38.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
39.图1示出根据本技术的一个实施例的相机外参标定装置的结构示意图；
40.图2示出根据本技术的一个实施例的u型导轨的结构示意图；
41.图3示出根据本技术的一个实施例的相机的结构示意图；
42.图4示出根据本技术的一个实施例的相机外参标定方法的流程示意图；
43.图5示出根据本技术的一个实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
44.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
45.首先，介绍现有的相机标定技术。
46.相机标定是指标定相机的内参和外参。由于相机的投影模型需要与真实世界的尺度相关联，因此标定是必须的。传统的标定方法一般通过真实世界中已知尺寸的物体，通过数学和物理模型进行内外参解算。比如张定友标定法，利用已知尺寸的棋盘格大小并且设定左上角为世界坐标系原点，以此来计算内外参数。
47.在相机标定过程中，如果需要依赖固定尺寸的物体，会导致标定过程很繁琐。因此目前主流的标定方式是自标定，即通过相机本身的参数约束，对得到的图像进行几何约束以及最优化误差项来逼近相机内外参数。
48.不论何种标定方法，标定都需要获知一些物理硬件的参数，比如双目相机的基线距离，相机光轴的轴线等等。目前的自动驾驶采集车一般会安装多个相机，每个相机之间的相对位置和方向关系都需要得到尽量精确的变换关系，因为这些关系是作为系统的常量来使用的，其精确度直接影响到后续数据处理的误差大小。多相机标定的难点在于，激光测距仪和相机之间、不同相机之间的位置关系通常通过机械测量来获得，再叠加摆放过程中可能存在的偏差，使得相机标定的误差较大。
49.以下结合附图，详细说明本技术各实施例提供的技术方案。
50.本技术的构思在于，针对现有的相机标定技术存在过程繁琐、精度受限于物理硬件和空间结构的弊端，提供了一种相机外参标定装置和标定方法，使得人工标定的工作量大大降低，避免了硬件摆放及使用过程中的细微变化累计效应带来的外参误差。
51.本技术的相机外参标定装置包括：u型导轨1、激光测距仪2和至少一个相机3。
52.u型导轨1沿长度方向开设插槽101。激光测距仪2设置于u型导轨1沿长度方向的一端底面上，用于测量激光测距仪2与至少一个相机3间的距离。至少一个相机3包括：底座301、控制单元302、位移单元303、偏航转轴304、俯仰转轴305、镜头306、半透半反板307和旋转编码器308。底座301插设于u型导轨1的插槽101上；控制单元302分别与位移单元303、偏
航转轴304、俯仰转轴305电连接，用于控制位移单元303、偏航转轴304和俯仰转轴305中的至少一个；位移单元303用于根据控制单元302的控制，使底座301沿u型导轨1的长度方向移动；偏航转轴304分别与底座301和镜头306相连，用于根据控制单元302的控制，使镜头306在水平方向旋转；俯仰转轴305分别与底座301和镜头306相连，用于根据控制单元302的控制，使镜头306在竖直方向旋转；半透半反板307设置于底座301下部，用于接收并反射激光测距仪2发射的激光；旋转编码器308与偏航转轴304和俯仰转轴305相连，用于采集镜头306在水平方向旋转的角度和镜头306在竖直方向旋转的角度。
53.图1示出了根据本技术的一个实施例的相机外参标定装置的结构示意图，图2示出根据本技术的一个实施例的u型导轨的结构示意图，图3示出了根据本技术的一个实施例的相机的机构示意图。以下参照图1至图3的示例详细介绍相机外参标定装置。
54.结合图2所示，u型导轨1的两翼外侧沿长度方向对称地开设凹形插槽101。结合图3所示，相机3的底座301两翼具有对称的凸台，相机3底座301的凸台与u型导轨1的凹形插槽101相匹配，可以使相机3插设到u型导轨1上。图2和图3所示的u型导轨1和相机3底座301的配合方式仅是一种示意性的实施方式，在实际应用时，u型导轨1的插槽101和相机3底座301的配合方式并不局限于此。比如：u型导轨1的两翼上侧沿长度方向对称地开设凹形插槽101，相机3的底座301下部有能够与凹形插槽101相匹配的对称凸台，可以使相机3插设到u型导轨1上；又比如：u型导轨1的一翼上侧沿长度方向开设凹形插槽101，相机3的底座301下部有能够与凹形插槽101相匹配的凸台，可以使相机3插设到u型导轨1上。也就是说，只要能够使相机3底座301插设在u型导轨1沿长度方向开设的插槽101内即可。
55.结合图2所示，激光测距仪2设置于u型导轨1沿长度方向的一端底面上，沿u型导轨1的长度方向向另一端发射激光。结合图3所示，相机3的底座301下部设置有半透半反板307。激光测距仪2发射的激光到达半透半反板307时，被半透半反板307接收并进行反射，激光测距仪2接收到反射后的激光从而测量到激光测距仪2与相机3的距离。特别的，当所需相机3不止一个时，可以从u型导轨1远离激光测距仪2的一端灵活增加相机3。各个相机3的半透半反板307可以选择不同反射强度，从而根据激光测距仪2接收到的各个反射光线的强度，区别出各个相机3。
56.结合图3所示，相机3包括：底座301、控制单元302、位移单元303、偏航转轴304、俯仰转轴305、镜头306、半透半反板307和旋转编码器308。其中，底座301和半透半反板307之前已经进行详细阐述，此处不再赘述。以下对相机3的控制单元302、位移单元303、偏航转轴304、俯仰转轴305、镜头306和旋转编码器308进行详细解释。
57.控制单元302分别与位移单元303、偏航转轴304、俯仰转轴305电连接，用于控制位移单元303、偏航转轴304和俯仰转轴305中的至少一个。控制单元302可以设置于相机3的底座301上，通过控制位移单元303使底座301带动镜头306移动、和/或通过控制偏航转轴304和/或俯仰转轴305带动镜头306转动。
58.控制单元302可以是一个集成的单元模块，该集成的单元模块能够根据用户的需求选择性控制位移单元303、偏航转轴304和俯仰转轴305中的至少一个。例如，当相机3镜头306仅需要移动而无需转动时，控制单元302根据用户的选择仅控制位移单元303。控制单元302也可以包括多个独立的控制模块，各个独立的控制模块分别对应地控制位移单元303、偏航转轴304和俯仰转轴305。例如，当相机3镜头306仅需要移动而无需转动时，与位移单元
303对应的独立的控制模块根据用户的选择控制位移单元303。
59.用户可以根据需要通过控制单元302对位移单元303、偏航转轴304和俯仰转轴305进行手动或自动操控。当用户需要手动操控相机3时，可以采用机械或电子开关形式的控制单元302，例如光电开关；当用户需要自动操控相机3时，可以采用编程形式的控制单元302，以对位移单元303、偏航转轴304和俯仰转轴305进行连续或规律操控。
60.位移单元303根据控制单元302的控制，使底座301沿u型导轨1的长度方向移动，从而带动镜头306沿u型导轨1的长度方向移动。
61.偏航转轴304分别与底座301和镜头306相连，根据控制单元302的控制，使镜头306在水平方向旋转。以图3右图所示的标注为例，镜头306在偏航转轴304的带动下以垂直方向为转轴，水平顺时针或逆时针转动。
62.俯仰转轴305分别与底座301和镜头306相连，根据控制单元302的控制，使镜头306在竖直方向旋转。以图3左图所示的标注为例，镜头306在俯仰转轴305的带动下以水平方向为转轴，竖直顺时针或逆时针转动。
63.旋转编码器308与偏航转轴304和俯仰转轴305相连，旋转编码器308采集镜头306在水平方向旋转的角度和镜头306在竖直方向旋转的角度。利用旋转编码器308，可以将偏航转轴304和俯仰转轴305的角位移或角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出，从而采集到镜头306在水平方向旋转的角度和镜头306在竖直方向旋转的角度。
64.在本技术中，水平方向和竖直方向是以大地坐标系为基准的方向。
65.作为一种可选的实施方式，控制单元302包括：多个步进电机。多个步进电机分别用于根据控制信号驱动位移单元303移动相应的距离，驱动偏航转轴304旋转相应的角度，以及驱动俯仰转轴305旋转相应的角度。
66.步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机，每输入一个脉冲信号，转子就转动一个角度或前进一步。控制单元302包括的多个步进电机分别与位移单元303、偏航转轴304和俯仰转轴305电连接。用户根据自身的需要通过多个步进电机对相机3镜头306进行操控。用户需要使相机3镜头306沿u型导轨1移动相应距离时，可以通过控制单元302的步进电机调整线加速度，通过积分算得相应的线位移，利用步进电机驱动位移单元303移动，使相机3镜头306沿u型导轨1移动相应距离。用户需要使相机3镜头306在水平方向旋转相应角度时，可以通过控制单元302的步进电机调整角加速度，通过积分算得相应的角位移，利用步进电机驱动偏航转轴304旋转，使相机3镜头306在水平方向旋转。用户需要使相机3镜头306在竖直方向旋转相应角度时，可以通过控制单元302的步进电机调整角加速度，通过积分算得相应的角位移，利用步进电机驱动俯仰转轴305旋转，使相机3镜头306在竖直方向旋转。
67.作为一种可选的实施方式，相机外参标定装置还包括：无线收发单元和终端设备。无线收发单元与控制单元302电连接，无线收发单元与终端设备无线连接。无线收发单元接收终端设备输出的控制信号并传输至控制单元302。
68.无线收发单元与终端设备的无线连接方式可以但不限于红外、蓝牙、无线连接。终端设备的形式可以但不限于遥控器、智能设备、服务器等能够传输控制信号的终端。当终端设备为智能设备或服务器等形式时，可以通过其中安装或嵌入的软件输出控制信号。
69.作为一种可选的实施方式，相机外参标定装置还包括：显示单元。显示单元分别与
激光测距仪2和旋转编码器308相连，用于显示激光测距仪2与相机3的距离、镜头306在水平方向旋转的角度和镜头306在竖直方向旋转的角度的至少一个。
70.激光测距仪2发出激光，激光被相机3的半透半反板307反射后，传输回激光测距仪2的接收器。可以通过飞秒法或者三角测距法确定相机3与激光测距仪2之间的距离。飞秒法和三角测距法均为本领域较为成熟的激光测距方法，此处不再赘述。显示单元与激光测距仪2和旋转编码器308相连，将激光测距仪2与相机3的距离、旋转编码器308采集的镜头306在水平方向旋转的角度、镜头306在竖直方向旋转的角度三个数据中至少一个进行显示。
71.作为一种可选的实施方式，位移单元303包括：齿轮带。齿轮带设置于底座301上，齿轮带的齿轮面向并接触u型导轨1。齿轮带根据控制单元302的控制，带动底座301沿u型导轨1的长度方向移动。
72.为了增加相机3底座301移动过程中的可控性，位移单元303还包括齿轮带。以图3左图所示的方向，齿轮带隐藏设置于底座301上，齿轮带的齿轮面向并接触u型导轨1。在一种情形下，齿轮带可以设置为环状，控制单元302可以包括步进电机。在此种情形下，用户需要使相机3镜头306沿u型导轨1移动相应距离时，可以通过控制单元302的步进电机调整角加速度，通过积分算得相应的角位移，利用步进电机驱动环状的齿轮带转动，从而驱动相机3镜头306沿u型导轨1移动相应距离。
73.作为一种可选的实施方式，半透半反板307的中轴与镜头306的光轴垂直，半透半反板307的中轴与镜头306的光轴所形成的平面将半透半反板307均匀分成两部分。
74.为了保证测距准确，半透半反板307的中轴与镜头306的光轴垂直，半透半反板307的中轴与镜头306的光轴所形成的平面将半透半反板307均匀分成两个部分，以此保证镜头306移动和旋转变化时不会产生系统误差。
75.利用上述相机外参标定装置标定多个相机3时，通过激光测距仪2确定激光测距仪2与各个相机3之间的距离，通过旋转编码器308确定各个相机3镜头306旋转的轴角，根据罗德里格斯公式对各个相机3镜头306旋转的轴角进行矩阵变换，即能够确定各个相机3与激光测距仪2之间的外参关系，进而以激光测距仪2为参考，十分方便地确定出各个相机3之间的角度位置关系。
76.图4示出了根据本技术的一个实施例的相机外参标定方法的流程示意图。该方法利用上述相机外参标定装置实现。
77.从图4可以看出，本技术至少包括步骤s410～步骤s420：
78.步骤s410：获取至少一个相机与激光测距仪的距离、至少一个相机镜头在水平方向旋转的角度和至少一个相机镜头在竖直方向旋转的角度。
79.至少一个相机与激光测距仪的距离通过激光测距仪实时获取。激光测距仪向至少一个相机发射激光，至少一个相机的半透半反板接收并将该激光反射回激光测距仪的接收器。激光测距仪根据飞秒法或者三角测距法确定至少一个相机与激光测距仪之间的距离。当相机为多个时，各个相机的半透半反板的反射强度不同，以区分各个不同相机。
80.至少一个相机镜头在水平方向旋转的角度和至少一个相机镜头在竖直方向旋转的角度通过至少一个相机的旋转编码器实时获取。利用旋转编码器，将偏航转轴和俯仰转轴的角位移或角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出，从而获取到镜头在水平方向旋转的角度和镜头在竖直方向旋转的角度。
81.步骤s420：根据至少一个相机与激光测距仪的距离、至少一个相机镜头在水平方向旋转的角度和至少一个相机镜头在竖直方向旋转的角度，确定至少一个相机与激光测距仪之间的外参关系。
82.相机镜头在水平方向旋转的角度和相机在竖直方向旋转的角度共同构成了相机镜头旋转角度向量在各轴向的分量。在确定相机镜头旋转的轴角后，根据罗德里格斯公式，即可得到相机镜头旋转的矩阵表示。结合相机与激光测距仪的距离，从而确定相机与激光测距仪之间的外参关系。
83.罗德里格斯公式表示如下：
84.r＝i+sin(θ)k+(1-cos(θ))k2。
85.其中，r表示旋转矩阵，i表示单位矩阵，θ表示旋转角度，k表示旋转轴的单位向量k的“叉积矩阵”。
86.作为一种可选的实施方式，当相机为多个时，相机外参标定方法还包括：根据多个相机与激光测距仪之间的外参关系，确定任意两个相机之间的角度位置关系。
87.当相机为多个时，能够确定各个相机与激光测距仪之间的外参关系。因此，以激光测距仪为参考，将任意两个相机与激光测距仪之间的外参关系进行叠加，即可确定任意两个相机之间的角度位置关系。
88.本技术的相机外参标定装置和标定方法，通过激光测距仪实时获取各个相机与激光测距仪的距离，通过旋转编码器实时获取相机镜头水平方向旋转的角度和竖直方向旋转的角度，从而通过罗德里格斯公式确定各个相机与激光测距仪之间的外参关系，进而以激光测距仪为基准确定各个相机之间的角度位置关系。本技术的技术方案可以减少标定人员的工作量，避免相机摆放及使用过程中细微变化积累效应带来的内外参数误差，数据精度更高，提高了后期数据处理的效率。
89.图5是本技术的一个实施例电子设备的结构示意图。请参考图5，在硬件层面，该电子设备包括处理器，可选地还包括内部总线、网络接口、存储器。其中，存储器可能包含内存，例如高速随机存取存储器(random-access memory，ram)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少1个磁盘存储器等。当然，该电子设备还可能包括其他业务所需要的硬件。
90.处理器、网络接口和存储器可以通过内部总线相互连接，该内部总线可以是isa(industry standard architecture，工业标准体系结构)总线、pci(peripheral component interconnect，外设部件互连标准)总线或eisa(extended industry standard architecture，扩展工业标准结构)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
91.存储器，用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。存储器可以包括内存和非易失性存储器，并向处理器提供指令和数据。
92.处理器从非易失性存储器中读取对应的计算机程序到内存中然后运行。处理器，执行存储器所存放的程序，并具体用于执行以下操作：
93.获取至少一个相机与激光测距仪的距离、至少一个相机镜头在水平方向旋转的角度和至少一个相机镜头在竖直方向旋转的角度；
94.根据至少一个相机与激光测距仪的距离、至少一个相机镜头在水平方向旋转的角度和至少一个相机镜头在竖直方向旋转的角度，确定至少一个相机与激光测距仪之间的外参关系。
95.上述如本技术图4所示实施例揭示的相机外参标定方法可以应用于处理器中，或者由处理器实现。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，cpu)、网络处理器(network processor，np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field－programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本技术实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本技术实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
96.该电子设备还可执行图4中相机外参标定方法，本技术实施例在此不再赘述。
97.本技术实施例还提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储一个或多个程序，该一个或多个程序包括指令，该指令当被包括多个应用程序的电子设备执行时，能够使该电子设备执行图4所示实施例中相机外参标定方法，并具体用于执行：
98.获取至少一个相机与激光测距仪的距离、至少一个相机镜头在水平方向旋转的角度和至少一个相机镜头在竖直方向旋转的角度；
99.根据至少一个相机与激光测距仪的距离、至少一个相机镜头在水平方向旋转的角度和至少一个相机镜头在竖直方向旋转的角度，确定至少一个相机与激光测距仪之间的外参关系。
100.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
101.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
102.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或
多个方框中指定的功能。
103.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
104.在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
105.内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)。内存是计算机可读介质的示例。
106.计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
107.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
108.本领域技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
109.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。
技术特征：1.相机外参标定装置，其特征在于，所述装置包括：u型导轨、激光测距仪和至少一个相机；其中，所述u型导轨沿长度方向开设插槽；所述激光测距仪设置于所述u型导轨沿长度方向的一端底面上，用于测量所述激光测距仪与至少一个所述相机间的距离；至少一个所述相机包括：底座、控制单元、位移单元、偏航转轴、俯仰转轴、镜头、半透半反板和旋转编码器；其中，所述底座插设于所述u型导轨的插槽上；所述控制单元分别与所述位移单元、所述偏航转轴、所述俯仰转轴电连接，用于控制所述位移单元、所述偏航转轴和所述俯仰转轴中的至少一个；所述位移单元用于根据所述控制单元的控制，使所述底座沿所述u型导轨的长度方向移动；所述偏航转轴分别与所述底座和所述镜头相连，用于根据所述控制单元的控制，使所述镜头在水平方向旋转；所述俯仰转轴分别与所述底座和所述镜头相连，用于根据所述控制单元的控制，使所述镜头在竖直方向旋转；所述半透半反板设置于所述底座下部，用于接收并反射所述激光测距仪发射的激光；所述旋转编码器与所述偏航转轴和所述俯仰转轴相连，用于采集所述镜头在水平方向旋转的角度和所述镜头在竖直方向旋转的角度。2.根据权利要求1所述的相机外参标定装置，其特征在于，所述控制单元包括：多个步进电机；其中，多个所述步进电机分别用于根据控制信号驱动所述位移单元移动相应的距离，驱动所述偏航转轴旋转相应的角度，以及驱动所述俯仰转轴旋转相应的角度。3.根据权利要求1所述的相机外参标定装置，其特征在于，所述装置还包括：无线收发单元和终端设备；其中，所述无线收发单元与所述控制单元电连接，所述无线收发单元与所述终端设备无线连接；所述无线收发单元，用于接收所述终端设备输出的控制信号并传输至所述控制单元。4.根据权利要求1所述的相机外参标定装置，其特征在于，所述装置还包括：显示单元；其中，所述显示单元分别与所述激光测距仪和所述旋转编码器相连，用于显示所述激光测距仪与所述相机的距离、所述镜头在水平方向旋转的角度和所述镜头在竖直方向旋转的角度的至少一个。5.根据权利要求1所述的相机外参标定装置，其特征在于，所述位移单元包括：齿轮带；其中，所述齿轮带设置于所述底座上，所述齿轮带的齿轮面向并接触所述u型导轨；所述齿轮带根据所述控制单元的控制，带动所述底座沿所述u型导轨的长度方向移动。6.根据权利要求1所述的相机外参标定装置，其特征在于，所述半透半反板的中轴与所述镜头的光轴垂直，所述半透半反板的中轴与所述镜头的光轴所形成的平面将所述半透半
反板均匀分成两部分。7.一种相机外参标定方法，其特征在于，利用权利要求1-6任一项所述的相机外参标定装置实现，所述方法包括：获取至少一个相机与激光测距仪的距离、至少一个相机镜头在水平方向旋转的角度和至少一个相机镜头在竖直方向旋转的角度；根据至少一个相机与激光测距仪的距离、至少一个相机镜头在水平方向旋转的角度和至少一个相机镜头在竖直方向旋转的角度，确定至少一个相机与激光测距仪之间的外参关系。8.根据权利要求7所述的相机外参标定方法，其特征在于，当相机为多个时，所述方法还包括：根据多个相机与激光测距仪之间的外参关系，确定任意两个相机之间的角度位置关系。9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求7-8任一项所述的相机外参标定方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器指令时实现如权利要求7-8任一项所述的相机外参标定方法的步骤。
技术总结本申请公开了一种相机外参标定装置、标定方法、电子设备及介质，装置包括：U型导轨、激光测距仪和至少一个相机，U型导轨沿长度方向开设插槽，激光测距仪设置于U型导轨沿长度方向的一端底面上，用于测量激光测距仪与至少一个相机间的距离，至少一个相机包括底座、控制单元、位移单元、偏航转轴、俯仰转轴、镜头、半透半反板和旋转编码器；方法包括：根据获取的至少一个相机与激光测距仪的距离、至少一个相机镜头在水平方向旋转的角度和至少一个相机镜头在竖直方向旋转的角度，确定至少一个相机与激光测距仪之间的外参关系。本申请实时获得位移和角度参数，数据精度更高，提高了后期数据处理的效率，大大减少了标定人员的工作量。大大减少了标定人员的工作量。大大减少了标定人员的工作量。
技术研发人员：孟石 时昊 刘惠衍
受保护的技术使用者：北京箩筐时空数据技术有限公司
技术研发日：2022.02.21
技术公布日：2022/7/5
