基于三维特征点的立体视觉与激光系统联合标定方法

本文档深入探讨了"立体视觉和三维激光系统的联合标定方法"这一主题，针对移动机器人环境探测与建模中的关键问题，双目立体视觉和三维激光扫描技术的集成应用。为了实现两个系统数据的有效融合，论文强调了建立这两个传感设备测量坐标系之间数学关系的重要性，即进行传感器间的位姿联合标定。 作者提出了一个新颖的联合标定方法，其核心是基于三维特征点距离匹配。这种方法设计了一种特殊的镂空棋盘格作为标定板，利用双目立体相机精确捕捉棋盘格角点的三维坐标信息，同时通过激光测距雷达获取镂空区域中心点的三维坐标。在标定过程中，通过最小化两组特征点理论与实际测量距离的平方差，可以求解出两传感器坐标系之间的旋转矩阵和平移向量。这涉及到计算机视觉、三维测量以及卡尔曼滤波等多领域技术的结合。 论文的关键点在于解决实际问题中的标定难题，如何保证在动态环境中，双目立体视觉和三维激光扫描数据的时空一致性。实验结果展示了该方法的高精度和稳定性，这对于提高移动机器人在复杂环境中的导航、避障和建模能力具有重要意义。 此外，文中还提到了国家自然科学基金项目的资助，体现了该研究的学术价值和实用性。研究结果不仅对科研人员进行类似传感器融合技术的研究具有参考价值，也对工业界开发智能机器人和无人驾驶等领域有着直接的指导作用。在整个过程中，论文遵循了严格的科研规范，包括关键词如双目立体视觉、三维激光扫描、数据融合和联合标定的准确标注，方便读者快速定位和理解研究内容。 本文主要探讨了在移动机器人领域中，如何通过创新的联合标定技术，有效地整合立体视觉和三维激光扫描系统，提高机器人的感知能力和环境适应性。这一成果对于推进机器人技术的发展具有重要的理论与实践意义。