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一种新的激光与CCD 外部标定方法 卓亮 陈震 危水根 张聪炫 （南昌航空大学自动化学院计算机视觉研究室，江西南昌 330063 ） 摘 要：提出一种新的激光与CCD 的外部标定方法。用一个标定立方作为标定物。首 先确定标定立方三条棱在图像坐标系中直线方程，然后将发射到这三条棱上激光点转换 到图像坐标系中，这三个特征点的坐标应满足三条棱的直线方程，最后根据这个约束条 件求解出CCD 与激光坐标系的旋转矩阵R 和平移向量T，只需改变标定立方三次位置 便可求得。实验证明，该方法简单易行，且有较高的精度。 关键词：激光测距仪；CCD ；外部标定 中图分类号: TP391 文献标识码:A A New Extrinsic Calibration Method for CCD and Laser Range Finder ZHUO Liang,CHEN Zhen,WEI Shui-Gen,ZHANG Cong-Xuan （Lab of Computer Vision,School of Automation,Nanchang HangKong University,Nanchang Jiangxi 330063 ） Abstract:A new extrinsic calibration method for CCD and Laser Range Finder was presented.Used a cue as a calibration pattern.Firstly,the linear equations of the cuss three edges were calculated in image coordinate, and then the three laser points on the cuss three edges were transform in image coordinate,they were satisfied with linear equations.Lastly,according to the above constraint condition,rotation matrix R and translation vector T between CCD and Laser Range Finder were calculated,just changed the position of the cue three times.Experimental results showed that preseted method was feasible and accurate. Keywords:Laser ranger finder;CCD;Extrinsic calibration 1 引言 获取真实物体的三维模型是计算机视觉、机器人学等领域的一个重要研究课题[1] 。近年 来，基于雷达原理的激光测距仪得到了快速发展，可用于快速获取大面积的物体三维数据， 在空间目标三维重建中发挥重要作用。但激光不能提供物体的颜色等物理信息，而CCD传感 器能提供的颜色等信息。因此利用激光和CCD传感器进行三维重建，也成为目前比较热门的 研究方向。要融合这两个传感器的数据就要确定两者之间的相对位置和方向，即对它们进行 外部标定。 激光与CCD的外部标定方法主要有基于硬件和基于算法两种形式。清华大学开发的激光 与CCD 同步扫描三维成像扫描仪，直接由硬件设备实现激光与CCD行同步扫描，但线阵CCD 硬件设备应用场合太少很难得到普及[2] 。ZhangPless[3]使用一块棋盘标定板，用标定板的参 数向量N和CCD与标定板的距离d之间的约束条件来求解旋转矩阵和平移向量。陈远[4]在文献 [3]中方法的基础上，将激光到标定板的误差距由原来的垂直距离改为矢量距离, 同时提高了 标定的精确度。但是这些算法比较复杂，标定过程繁琐，标定板至少改变9次位置。本文提 出一个新的外部标定办法，用一个表面布满棋盘格的标定立方作为标定物，标定立方三条棱 在图像坐标系中直线方程约束进行CCD