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0765-0019
Signal, Image, Parole
 

 ARTICLE VOL 32/2-3 - 2015  - pp.121-145  - doi:10.3166/ts.32.121-145
TITRE
Étalonnage automatique d’un système d’acquisition caméras - centrale inertielle lidar 3D

TITLE
Self-calibration of a vehicle's acquisition system with cameras, IMU and 3D lidar

RÉSUMÉ

Cet article présente une méthode entièrement automatique d’étalonnage de systèmes d’acquisition complexes comprenant une ou plusieurs caméras, une centrale inertielle et un lidar 3D. Le principe consiste à estimer les paramètres intrinsèques et extrinsèques en mettant en correspondance des primitives détectées dans les images des caméras avec le nuage de points 3D fourni par le télémètre. Ce travail propose une formalisation mathématique unifiant les trois types de capteurs au sein d’une même fonction de vraisemblance, une stratégie pour l’évaluation rapide de contraintes entre les données images et les données télémétriques, et enfin, l’utilisation d’un algorithme de minimisation à quatre familles de paramètres qui permet une estimation simultanée de tous les paramètres d’étalonnage. Des expériences réalisées sur des systèmes d’acquisition synthétiques et réelles évaluent le domaine de convergence de l’approche proposée ainsi que ses performances en termes de précision et de robustesse en présence de bruit.



ABSTRACT

This article presents a fully automated calibration method suitable for complex acquisition systems made with one or more cameras, an inertial measurement unit and a 3D lidar. The principle consists in estimating the intrinsic and extrinsic parameters by matching features detected in the camera images with the 3D point cloud provided by the rangefinder. This work proposes a mathematical formalization for the unification of the three types of sensors within the same likelihood function and a minimization algorithm with three families of parameters that enables the simultaneous estimation of all calibration parameters. Experiments conducted on synthetic acquisition systems and real sequences are presented and assess the area of convergence of the proposed approach and its performance in terms of accuracy, correctness and robustness in the presence of noise.



AUTEUR(S)
Clément DEYMIER, Céline TEULIÈRE, Thierry CHATEAU

MOTS-CLÉS
étalonnage automatique, optimisation, ajustement de faisceau, centrale inertielle, télémètre 3D.

KEYWORDS
automatic calibration, optimisation, bundle-adjustment, IMU, 3D lidar.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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