地图数据评测装置及系统、数据采集系统及采集车和采集基站制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种地图数据评测装置及系统、数据采集系统及采集车和采集基站，该地图数据评测装置包括：数据获取模块，用于通过移动网络实时获取自动驾驶地图外业采集数据；分析判断模块，与数据获取模块连接，用于分析并判断自动驾驶地图外业采集数据是否存在缺失，并输出分析结果；质量评测模块，用于进行全景影像质量检查，并输出检查结果；配准精度计算模块，用于针对激光扫描原始数据以及全景相机原始数据进行全景相机与激光点云轨迹分析，并基于互信息的激光扫描数据与全景影像数据配准精度检测，并输出配准误差。因此，通过实施本发明专利技术能够对外业采集数据质量进行及时评测，提高地图数据的采集质量和生产效率。

Map data evaluation device and system, data acquisition system, acquisition vehicle and acquisition base station

The invention discloses a map data evaluation device and a system, a data acquisition system, a collection vehicle and a collection base station. The map data evaluation device includes a data acquisition module, which is used to collect data from the automatic driving map in real time through a mobile network; the analysis and judgment module is connected with the data acquisition module and is used for dividing the data. Analyze and judge whether the data acquisition of automatic driving map is missing and output analysis results. The quality evaluation module is used to perform panoramic image quality inspection and output inspection results. The registration accuracy calculation module is used for panoramic camera and laser for the original data of laser scanning and the original data of panoramic phase machine. Point cloud trajectory analysis, and registration accuracy of laser scanning data and panoramic image data based on mutual information is detected, and registration error is output. Therefore, through the implementation of the invention, the quality of external data collection can be timely evaluated, and the collection quality and production efficiency of map data can be improved.

【技术实现步骤摘要】
地图数据评测装置及系统、数据采集系统及采集车和采集基站
本专利技术涉及用于地图数据采集领域，尤其涉及一种自动驾驶地图数据评测系统、地图数据评测装置、自动驾驶地图数据采集系统及采集车和采集基站。
技术介绍
自动驾驶地图是自动驾驶不可或缺的重要支撑技术，而依靠多传感器集成移动采集车的外业数据采集是自动驾驶地图数据获取的核心渠道，也是其地图生产制作的重要环节之一。随着自动驾驶技术的发展越来越迅速，这就要求高精度地图快速成熟起来，以提供更精准更鲜活的地图数据。自动驾驶地图数据获取的核心渠道是通过多传感器集成移动采集车来进行外业数据采集，例如在移动采集车上搭载激光扫描仪、全景相机、组合导航(惯导+GPS)、里程计(DMI)等多种测量设备的，这样一个复杂的外业数据采集系统包含组合传感器、机械结构、电子电气、数据通信存储等多个模块，较易受到设备自身、采集人员以及外部复杂环境的影响而降低其数据采集的质量与效率。然而，在实际采集过程中，本专利技术的专利技术人发现：现有的自动驾驶地图外业采集数据质量检查均是在数据采集完成之后才进行的，由于外业采集数据种类多、数据量大、数据预处理过程繁杂等原因，在外业采集任务结束数小时甚至数天才完成数据质量评估检查。外业采集任务结束数小时甚至数天才完成数据质量评估检查，此时若发现质量问题将花费较大的代价进行数据重采或者补采，严重影响自动驾驶地图外业数据采集的效率，同时带来较大的人力物力资源浪费。另外，本专利技术的专利技术人还发现：上述的自动驾驶地图外业数据采集车的稳健性不够，且其数据质量检查时效性差，由此亟需实时有效的数据质量评测方案，以实现对采集数据质量的实时检查与问题反馈。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种地图数据评测系统、外业数据采集系统及采集车和采集基站，能够对外业采集数据质量进行及时评测，提高地图数据的采集质量和生产效率。其中，本专利技术公开的地图数据评测装置包括：数据获取模块，用于通过移动网络实时获取自动驾驶地图外业采集数据；所述自动驾驶地图外业采集数据包括采集基站数据、激光实时轨迹数据、全景相机实时轨迹数据、组合导航数据以及里程计数据、激光扫描原始数据以及全景相机原始数据；分析判断模块，与所述数据获取模块连接，用于分析并判断所述自动驾驶地图外业采集数据是否存在缺失，并输出分析结果；质量评测模块，用于进行全景影像质量检查，并输出检查结果；配准精度计算模块，用于针对所述激光扫描原始数据以及全景相机原始数据进行全景相机与激光点云轨迹分析，并基于互信息的激光扫描数据与全景影像数据配准精度检测，并输出配准误差。此外，本专利技术公开的自动驾驶地图数据采集车配置有：车载测量传感系统，用于获取车辆实时位置信息及测绘地理信息数据；联网设备，用于搭建车载网络及通信环境，并用于建立通信连接；车载计算机，配置有协同采集作业平台，与所述车载测量传感系统及所述联网设备连接，并用于获取所述车载测量传感系统的状态信息以及接收、解析并存储车载测量传感系统获取的数据；所述协同采集作业平台用于通过所述联网设备接入网络，控制所述车载测量传感系统协同作业并获取所述车载测量传感系统采集的数据，以及用于监测车辆实时位置信息并判断车辆是否超出有效测量范围，在超出有效测量范围时进行越界报警并记录该越界报警事件。另外，本专利技术公开的移动采集基站包括：测量基站，架设于待采集区域内，用于为采集车提供基站GPS数据；基站侧便携采集终端，基站侧便携采集终端用于运行基站侧协同采集作业平台，通过网络协议实时获取采集车及基站的采集数据及状态信息；所述基站侧协同采集作业平台用于通过移动网络与其他终端上的协同采集作业平台实现帐号连接与数据通信；以及用于根据基站位置及有效覆盖范围设置电子围栏，并对临界或越界于电子围栏的情况进行预警、报警及记录事件。相应地，本专利技术公开的外业数据采集系统包括：至少一辆上述任一技术方案公开的自动驾驶地图数据采集车和移动采集基站，所述采集车与所述移动采集基站通过移动互联网进行通信连接，分别在采集车侧和基站侧运行的协同采集作业平台通过帐号系统进行连接，并进行数据传输与信息通信，实现自动驾驶地图外业数据的协同采集。基于上述各技术方案，本专利技术公开的地图数据评测系统包括：上述任一技术方案公开的地图数据评测装置和外业数据采集系统；其中，所述自动驾驶地图数据采集车和所述移动采集基站通过移动互联网络与所述地图数据评测装置连接，所述采集车在外业数据采集过程中将激光实时轨迹数据、全景相机实时轨迹数据、组合导航数据以及里程计数据实时传输到所述地图数据评测装置，并按照一定采样频率将激光扫描原始数据和全景相机原始数据传输到所述地图数据评测装置。同时，基站侧采集终端将基站GPS数据实时传输到所述地图数据评测装置。所述地图数据评测装置生成评测分析报告，并将所述评测分析报告反馈给所述外业数据采集系统。与现有技术相比，本专利技术上述公开的技术方案具有以下优点：上述公开的技术方案中，通过搭建移动互联网络环境，采集车和测量基站实时将外业采集数据传输至地图数据评测装置，利用计算机集群，实时对相机轨迹、激光轨迹、全景成像质量、激光与全景数据配准精度等内容进行评测计算和快速分析，实现对自动驾驶地图外业采集数据质量进行深层的精细的实时评估，能够及时发现与反馈外业数据采集中的质量问题，同时基于互信息的自动化激光点云数据与全景影像数据配准精度检查，对基于网络的数据采集问题进行实时分析与反馈，从而将内业所需要的质量检测问题提前到外业采集过程中完成，使外业数据采集员能及时发现问题，减少内业作业时间，提高生产效率。同时，也极大地降低由于数据质量问题而重测的工作量，将数据质量异常所带来的损失降低到最小。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例提供的地图数据评测装置的组成框图；图2为本专利技术实施例提供的外业采集系统的组成框图；图3为本专利技术实施例中通信接口的组成框图；图4为本专利技术实施例提供的地图数据评测系统的组成框图；图5为本专利技术实施例提供的地图数据评测作业示意图；图6为本专利技术实施例提供的地图数据评测的处理流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本专利技术的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本专利技术的一般原则为目的，并非用以限定本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地图数据评测装置，其特征在于，包括：数据获取模块，用于通过移动网络实时获取自动驾驶地图外业采集数据；分析判断模块，与所述数据获取模块连接，用于分析并判断所述自动驾驶地图外业采集数据是否存在缺失，并输出分析结果；质量评测模块，用于对所述自动驾驶地图外业采集数据中的影像数据进行全景影像质量检查，并输出检查结果；配准精度计算模块，用于针对所述自动驾驶地图外业采集数据中的激光扫描原始数据以及全景相机原始数据进行全景相机与激光点云轨迹分析，并基于互信息的激光扫描数据与全景影像数据配准精度检测，并输出配准误差。

【技术特征摘要】
1.一种地图数据评测装置，其特征在于，包括：数据获取模块，用于通过移动网络实时获取自动驾驶地图外业采集数据；分析判断模块，与所述数据获取模块连接，用于分析并判断所述自动驾驶地图外业采集数据是否存在缺失，并输出分析结果；质量评测模块，用于对所述自动驾驶地图外业采集数据中的影像数据进行全景影像质量检查，并输出检查结果；配准精度计算模块，用于针对所述自动驾驶地图外业采集数据中的激光扫描原始数据以及全景相机原始数据进行全景相机与激光点云轨迹分析，并基于互信息的激光扫描数据与全景影像数据配准精度检测，并输出配准误差。2.根据权利要求1所述的地图数据评测装置，其特征在于，还包括：反馈修正模块，与所述分析判断模块、所述质量评测模块及所述配准精度检查模块连接，根据各模块的评测结果生成并输出评测分析报告。3.根据权利要求1或2所述的地图数据评测装置，其特征在于，所述分析判断模块进一步包括：第一分析单元，用于分析全景相机实时轨迹，依据设定的全景采集间隔分析全景相机的轨迹数据及全景影像的帧数，来判断全景影像是否漏拍，并输出判断结果；第二分析单元，用于分析全景相机实时轨迹，结合任务规划中的采集路线，判断是否存在数据采集范围缺失的问题，并输出判断结果；第三分析单元，用于分析激光实时轨迹，结合任务规划中的采集路线，判断是否存在数据采集范围缺失，并输出判断结果；和/或，所述质量评测模块进一步包括：影像拼接单元，用于进行全景影像拼接；清晰度检查单元，用于检查拼接全景影像，判断所述拼接影像是否成像清晰；定量评测单元，用于计算全景影像的颜色直方图，定量评价影像的曝光情况。4.根据权利要求1-3任一项所述的地图数据评测装置，其特征在于，所述配准精度计算模块进一步包括：第一解算单元，用于对所述基站数据、车载组合导航数据、里程计数据进行紧耦合解算，得到精确采集车轨迹数据；第二解算单元，用于结合所述精确采集车轨迹数据与激光扫描仪外标定参数，对激光扫描原始数据进行解算，得到WGS84三维投影坐标系下的激光点云；转换单元，用于结合所述精确采集车轨迹数据与全景相机外标定参数，获得全景影像在WGS84三维投影坐标系下的位姿参数，并根据全景影像的位姿参数，计算激光点云对应的点云深度图；配准精度检测单元，用于以互信息作为相似性度量，检测激光点云对应的点云深度图与全景影像之间的配准情况，当所述点云深度图与所述全景影像配准的互信息值小于预设的阈值时，所述激光扫描数据与所述全景影像数据配准精度不满足要求。5.一种自动驾驶地图数据采集车，其特征在于，该采集车配置有：车载测量传感系统，用于获取车辆实时位置信息及测绘地理信息数据；联网设备，用于搭建车载网络及通信环境，并用于建立通信连接；车载计算机，配置有协同采集作业平台，与所述车载测量传感系统及所述联网设备连接，并用于获取所述车载测量传感系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹亮，章丽萍，李雪冬，吕枘蓬，
申请(专利权)人：武汉四维图新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42