一种实现传感器之间同步的确定方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种实现传感器之间同步的确定方法、装置、电子设备及存储介质，本申请可以基于确定的目标外参角度数据和目标外参位移数据将第三激光数据集转换成第二传感器的坐标系下的第一传感器轨迹，根据预设的时间戳偏差和预设的偏差范围确定三个定位时间点，预设的时间戳偏差为第二传感器和第一传感器之间的时间偏差，基于三个定位时间点对齐第三激光数据集和第二里程数据集，得到第二传感器轨迹，基于第一传感器轨迹和第二传感器轨迹确定三个时间点残差，基于三个定位时间点和三个时间点残差确定出目标时间戳偏差。

A method, device, electronic equipment and storage medium to realize the synchronization between sensors

【技术实现步骤摘要】
一种实现传感器之间同步的确定方法、装置、电子设备及存储介质
本申请涉及机器人领域，尤其涉及一种实现传感器之间同步的确定方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
近年来，对于自主移动机器人来说，里程计和激光雷达传感器是十分重要的传感器，广泛应用于多传感器融合移动机器人定位、建图以及感知方面。多传感器的融合中首要面临的挑战就是如何准确地同步各个传感器的数据，因此，确保时间戳的一致性以及外参的准确性对于多传感器的融合处理十分重要，且将直接影响机器人的整体性能。时间戳反应了各个传感器数据被采集时在同一时间坐标系中的时刻值。然而目前市面上对于激光和里程计坐标系的坐标系外参的标定存在标定结果不准确以及标定方法复杂等缺陷，同时没有对时间戳标定的有效方法，且时间戳的标定大都严重依赖于硬件的同步，硬件同步不仅费用昂贵，而且将面临失效的风险，此时如果不及时检查出来将会带来较大的隐患。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种实现传感器之间同步的确定方法、装置、电子设备及存储介质，可以有效的提高传感器之间时间戳标定的准确性，由此降低由于硬件同步伴随的面临失效的风险。一方面，本申请实施例提供了一种实现传感器之间同步的确定方法，该方法包括：基于保持直行的移动电子设备获取第一传感器的第一激光数据集；根据第一激光数据集确定目标外参角度数据；基于原地旋转的移动电子设备获取第一传感器的第二激光数据集和第二传感器的第一里程数据集；根据第二激光数据集和第一里程数据集确定目标外参位移数据；基于直行和暂停相间的移动电子设备获取第一传感器的第三激光数据集和第二传感器的第二里程数据集；基于目标外参角度数据和目标外参位移数据将第三激光数据集转换成第二传感器的坐标系下的第一传感器轨迹；根据预设的时间戳偏差和预设的偏差范围确定三个定位时间点；预设的时间戳偏差为第二传感器和第一传感器之间的时间偏差；基于三个定位时间点对齐第三激光数据集和第二里程数据集，得到第二传感器轨迹；基于第一传感器轨迹和第二传感器轨迹确定三个时间点残差；基于三个定位时间点和三个时间点残差确定出目标时间戳偏差。另一方面提供了一种实现传感器之间同步的确定方法装置，该装置包括：数据获取模块，用于基于保持直行的移动电子设备获取第一传感器的第一激光数据集；外参数据确定模块，用于根据第一激光数据集确定目标外参角度数据；数据获取模块，用于基于原地旋转的移动电子设备获取第一传感器的第二激光数据集和第二传感器的第一里程数据集；外参数据确定模块，用于根据第二激光数据集和第一里程数据集确定目标外参位移数据；数据获取模块，用于基于直行和暂停相间的移动电子设备获取第一传感器的第三激光数据集和第二传感器的第二里程数据集；轨迹确定模块，用于基于目标外参角度数据和目标外参位移数据将第三激光数据集转换成第二传感器的坐标系下的第一传感器轨迹；时间点确定模块，用于根据预设的时间戳偏差和预设的偏差范围确定三个定位时间点；预设的时间戳偏差为第二传感器和第一传感器之间的时间偏差；轨迹确定模块，用于基于三个定位时间点对齐第三激光数据集和第二里程数据集，得到第二传感器轨迹；残差确定模块，用于基于第一传感器轨迹和第二传感器轨迹确定三个时间点残差；时间戳偏差确定模块，用于基于三个定位时间点和三个时间点残差确定出目标时间戳偏差。另一方面提供了一种电子设备，电子设备包括处理器和存储器，存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，至少一条指令或至少一段程序由处理器加载并执行实现传感器之间同步的确定方法。另一方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序，至少一条指令或至少一段程序由处理器加载并执行以实现传感器之间同步的确定方法。本申请实施例提供的实现传感器之间同步的确定方法、装置、电子设备及存储介质，具有如下技术效果：基于保持直行的移动电子设备获取第一传感器的第一激光数据集，根据第一激光数据集确定目标外参角度数据，基于原地旋转的移动电子设备获取第一传感器的第二激光数据集和第二传感器的第一里程数据集，根据第二激光数据集和第一里程数据集确定目标外参位移数据，基于直行和暂停相间的移动电子设备获取第一传感器的第三激光数据集和第二传感器的第二里程数据集，基于目标外参角度数据和目标外参位移数据将第三激光数据集转换成第二传感器的坐标系下的第一传感器轨迹，根据预设的时间戳偏差和预设的偏差范围确定三个定位时间点，预设的时间戳偏差为第二传感器和第一传感器之间的时间偏差，基于三个定位时间点对齐第三激光数据集和第二里程数据集，得到第二传感器轨迹，基于第一传感器轨迹和第二传感器轨迹确定三个时间点残差，基于三个定位时间点和三个时间点残差确定出目标时间戳偏差。通过上述方法，可以有效的提高传感器之间时间戳标定的准确性，由此降低由于硬件同步伴随的面临失效的风险。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。图1是本申请实施例提供的一种应用环境的示意图；图2是本申请实施例提供的一种实现传感器之间同步的确定方法的流程示意图；图3是本申请实施例提供的一种实现传感器之间同步的确定方法的流程示意图；图4是本申请实施例提供的一种传感器移动后数据变化的示意图；图5是本申请实施例提供的一种实现传感器之间同步的确定方法的流程示意图；图6a是本申请实施例提供的一种实现传感器之间同步的确定方法的流程示意图；图6b是本申请实施例提供的一种两个传感器之间时间戳偏差的示意图；图7是本申请实施例提供的一种实现传感器之间同步的确定装置的结构示意图；图8是本申请实施例提供的一种实现传感器之间同步的确定方法的服务器的硬件结构框图；图9是本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质的结构框图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现传感器之间同步的确定方法，其特征在于，所述方法包括：/n基于保持直行的移动电子设备获取第一传感器的第一激光数据集；/n根据所述第一激光数据集确定目标外参角度数据；/n基于原地旋转的所述移动电子设备获取所述第一传感器的第二激光数据集和第二传感器的第一里程数据集；/n根据所述第二激光数据集和所述第一里程数据集确定目标外参位移数据；/n基于直行和暂停相间的所述移动电子设备获取所述第一传感器的第三激光数据集和所述第二传感器的第二里程数据集；/n基于所述目标外参角度数据和所述目标外参位移数据将所述第三激光数据集转换成所述第二传感器的坐标系下的第一传感器轨迹；/n根据预设的时间戳偏差和预设的偏差范围确定三个定位时间点；所述预设的时间戳偏差为所述第二传感器和所述第一传感器之间的时间偏差；/n基于所述三个定位时间点对齐所述第三激光数据集和所述第二里程数据集，得到第二传感器轨迹；/n基于所述第一传感器轨迹和所述第二传感器轨迹确定三个时间点残差；/n基于所述三个定位时间点和所述三个时间点残差确定出目标时间戳偏差。/n

【技术特征摘要】
1.一种实现传感器之间同步的确定方法，其特征在于，所述方法包括：
基于保持直行的移动电子设备获取第一传感器的第一激光数据集；
根据所述第一激光数据集确定目标外参角度数据；
基于原地旋转的所述移动电子设备获取所述第一传感器的第二激光数据集和第二传感器的第一里程数据集；
根据所述第二激光数据集和所述第一里程数据集确定目标外参位移数据；
基于直行和暂停相间的所述移动电子设备获取所述第一传感器的第三激光数据集和所述第二传感器的第二里程数据集；
基于所述目标外参角度数据和所述目标外参位移数据将所述第三激光数据集转换成所述第二传感器的坐标系下的第一传感器轨迹；
根据预设的时间戳偏差和预设的偏差范围确定三个定位时间点；所述预设的时间戳偏差为所述第二传感器和所述第一传感器之间的时间偏差；
基于所述三个定位时间点对齐所述第三激光数据集和所述第二里程数据集，得到第二传感器轨迹；
基于所述第一传感器轨迹和所述第二传感器轨迹确定三个时间点残差；
基于所述三个定位时间点和所述三个时间点残差确定出目标时间戳偏差。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一激光数据集确定目标外参角度数据，包括：
对所述第一激光数据集进行激光匹配处理，得到第一运动轨迹；其中，所述第一运动轨迹中包含多个第一位移数据；所述多个第一位移数据中的每个第一位移数据为相邻帧之间的相对位移数据；
基于所述多个第一位移数据确定出多个外参角度数据；
对所述多个外参角度数据进行线性拟合处理，从所述多个外参角度数据中确定出所述目标外参角度数据。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于保持直行的所述移动电子设备获取所述第二传感器的第三里程数据集；
所述对所述第一激光数据集进行激光匹配处理，得到第一运动轨迹，包括：
对所述第一激光数据集和所述第三里程数据集进行激光匹配处理，得到所述第一运动轨迹。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二激光数据集和所述第一里程数据集确定目标外参位移数据，包括：
对所述第二激光数据集进行激光匹配处理，得到第二运动轨迹；其中，所述第二运动轨迹中包含多个第二位移数据，所述多个第二位移数据中的每个第二位移数据为相邻帧之间的相对位移数据；
基于所述第一里程数据确定多个第一方向位移数据和多个角度数据；其中，每个所述第一方向位移数据为相邻帧之间的相对第一方向位移数据，每个所述角度数据为相邻帧之间的相对角度数据；所述多个第一方向位移数据、所述多个角度数据和所述多个第二位移数据一一对应；
基于所述多个第二位移数据、所述多个第一方向位移数据和所述多个角度数据确定出多个外参位移数据；
对所述多个外参位移数据进行线性拟合处理，从所述多个外参位移数据中确定出所述目标外参位移数据。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述第二激光数据集进行激光匹配处理，得到第二运动轨迹，包括：
对所述第二激光数据集和所述第一里程数据集进行激光匹配处理，得到所述第二运动轨迹。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标外参角度数据和所述目标外参位移数据将所述第三激光数据集转换成所述第二传感器的坐标系下的第一传感器轨迹，包括：
对所述第三激光数据集进行激光匹配处理，得到第三运动轨迹；其中，所述第三运动轨迹中包含多个第三位移数据；所述多个第三位移数据中的每个第三位移数据为相邻帧之间的相对位移数据；
基于所述目标外参角度数据和所述目标外参位移数据将所述第三运动轨迹转换成所述第二传感器的坐...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世魏，宋乐，秦宝星，程昊天，
申请(专利权)人：上海高仙自动化科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31