1. 实现的效果
通过本软件实现求解相机和LiDAR的外参，即2个传感器之间的三维平移[x, y, z]和三维旋转[roll, pitch, yaw]。完成标定后，可将点云投影到图像，效果图如下：
本软件的优势：（1）无需特制的标定板（2）开箱即用，无需繁琐的开发环境配置（3）标定速度快，只需手工选择6个点对，即可完成标定。
2. 运行前准备
（1）相机内参
可使用opencv或者matlab进行标定；一般相机厂家也会提供，可联系厂家获取。
相机矩阵格式为：
镜头畸变格式为：
，
，
，
这几个参数如果没有，可以不提供。
在本程序中，存在camera_config.json的配置文件，相机内参在里面修改，如下图所示：
javascript
{
"camera_matrix": [ //相机矩阵
[1189.8516705838,0.0,958.9487412898],
[0.0,1189.8896522849,538.5150082596],
[0,0,1]
],
"distortion_coefficients": [ //镜头畸变
4.2219264042,1.0156623421,9.72633e-05,9.40934e-05,-0.0139758468,4.6602774064,2.6717043123,0.0850373937
],
"tvec":[0,0,0], //初始[x, y, z]平移，单位：米，默认全为0
"rvec":[0,0,0] //初始[roll, pitch, yaw]旋转，单位：度，默认全为0
}（2）数据准备
采集多组图像和点云，图像保存为png格式 ；点云保存为pcd格式 。注意每组图片和点云的文件名必须完全一致 ，如下图蓝框和红框所示。另外，camera_config.json文件必须和这些数据在同一个文件夹下，否则程序会出错。
pcd采用ASCII码格式存储，如下图所示，每个点包含[x y z intensity ring timestamp]6个元素，其中，[x y z]是必须有的，其他元素如果没有，用0填充。另外文件头的WIDTH和POINTS均设置为该pcd文件包含的总点数。
javascript
# .PCD v0.7 - Point Cloud Data file format
VERSION 0.7
FIELDS x y z intensity ring timestamp
SIZE 4 4 4 4 2 8
TYPE F F F F U F
COUNT 1 1 1 1 1 1
WIDTH 144000
HEIGHT 1
VIEWPOINT 0 0 0 1 0 0 0
POINTS 144000
DATA ascii（3）数据采集注意事项
标记物要选取角点明显的物体，比如下图中的黄色纸箱子。纸箱子排放尽量做到左右远近，均匀分布。可以一次性排放多个箱子。
标记物除了纸箱子，也可以在淘宝上买指引牌，如下图所示，建议买大一些的。
3. 软件操作
3.1 点击"设置数据路径"按钮，选择数据文件夹
3.2 正常加载点云和图片
3.3 各区域操作
|-------|-----------|-------------------------|
| 区域 | 操作 | 功能 |
| 图像区域 | 鼠标滚轮 | 放大/缩小图片 |
| 图像区域 | ctrl+鼠标左键 | 在图像上加点 |
| 图像区域 | ctrl+鼠标右键 | 删除上一个点 |
| 图像区域 | 鼠标右键 | 弹出菜单，保存数据或删除上一个点 |
| 图像区域 | 鼠标中键并移动鼠标 | 平移图像 |
| 点云区域 | ctrl+鼠标左键 | 在点云上加点(必须选中点云，点击空白区域无效) |
| 点云区域 | ctrl+鼠标右键 | 删除上一个点 |
| 点云区域 | 鼠标滚轮 | 放大/缩小 |
| 点云区域 | 按住鼠标左键并移动 | 旋转视角 |
| 点云区域 | 按住鼠标中键并移动 | 平移视角 |
| 点云区域 | ↑↓←→按键 | 旋转视角 |
| 点云区域 | - 键 | 选中点尺寸变小 |
| 点云区域 | + 键 | 选中点尺寸变大 |
| 数据列表区 | 鼠标左键 | 切换图片 |
3.4 在图像中选点
注意点：必须选择明显的角点，如果角点不够，可以如下图所示放纸箱子，然后点击纸箱子的角点，如0和1号。另外也可以选择建筑物的角点，如2号。
3.5 在点云中选点
注意点：点云中的点序号是P0、P1这样的格式，P0对应图像中的0号点，其他依次类推。必须做到图像和点云中的点数量、位置、编号完全对应，否则标定会失败。在点云中可以旋转平移视角，帮助选择到正确位置的点。
3.6 执行标注
注意点：点云和图像中的点对必须大于等于6，才能进行标注；如果当前帧不够6对，切换到下一帧数据，继续选点，所有帧上选择的点对之和超过6即可。
点击"执行标定"，如果一切正常的话，会输出重投影误差，超过10可以认为标定不成功；但小于10也并不能保证标定成功。需要进一步将点云投影到图像上进行检查。
3.7 点云投影到图像
如下图所示，点击"在图像上显示点云"，即可看到可视化。
如果出现下图所示，点云和图像错乱的现象，这个是由于图像和点云的重叠FOV没有设置对，重复下图中1,2两个步骤进行调整。
这里的样例相机水平视角是100°，所以调整到100°左右，如下图所示位置，即可正确显示。
4. 软件下载链接
链接: https://pan.baidu.com/s/1BH_ic4uw4OGDFMVmo9Z4OQ?pwd=uqm7 提取码: uqm7