数据校准方法、设备及存储介质技术

本申请实施例提供一种数据校准方法、设备及存储介质。在本申请实施例中，将摄像头模组与线激光发射器相结合，利用线激光检测精度较高的优势，提供一种具有较高测量精度的结构光模组；进一步，结合IMU，可在结构光模组应用在自主移动设备上时，测量出结构光模组相对于自主移动设备发生的偏移量，进而可根据该偏移量对摄像头模组采集到的数据进行校准，降低因相对运动或抖动偏移引起的测量数据使用效果不理想的问题，在结构光模组测量数据原本具有较高精度的基础上，可极大地提高传感器数据的使用精度。

【技术实现步骤摘要】
数据校准方法、设备及存储介质
本申请涉及人工智能
，尤其涉及一种数据校准方法、设备及存储介质。
技术介绍
随着人工智能技术的发展，机器人越来越趋向于智能化。机器人凭借一定的人工智能，可自主导航至目标区域，完成相应任务，因此越来越受欢迎。目前，机器人基本上都带有传感器，如摄像头、激光雷达等，这些传感器采集机器人周围的环境信息，用于辅助机器人避障或三维重建等。实际应用中，一些传感器数据的使用效果不理想，例如基于传感器数据三维重建出来的空间数据不准确等。
技术实现思路
本申请的多个方面提供一种数据校准方法、设备及存储介质，用以对传感器数据进行校准，提高传感器数据的使用精度。本申请实施例提供一种结构光模组，包括：摄像头模组、分布于摄像头模组两侧的线激光发射器，以及控制摄像头模组和线激光发射器工作的主控单元；线激光发射器在主控单元的控制下向外发射线激光；摄像头模组用于在主控单元的控制下采集由线激光探测到的环境图像；结构光模组还包括：惯性测量单元IMU，可在结构光模组应用在自主移动设备上时，测量结构光模组相对于自主移动设备发生的偏移量；主控单元还用于：根据偏移量对环境图像进行校准。本申请实施例还提供一种自主移动设备，包括：设备本体，设备本体上设置有主控制器和结构光模组；结构光模组包括：摄像头模组、分布于摄像头模组两侧的线激光发射器、以及控制摄像头模组和线激光发射器工作的主控单元；结构光模组上还安装有惯性测量单元IMU；线激光发射器在主控单元的控制下向外发射线激光；摄像头模组用于在主控单元的控制下采集由线激光探测到的环境图像；IMU用于测量结构光模组相对于自主移动设备发生的偏移量；主控单元还用于：根据偏移量对环境图像进行校准，并将校准后的环境图像提供给主控制器；主控制器，用于利用校准后的环境图像对自主移动设备进行功能控制。本申请实施例还提供一种自主移动设备，包括：设备本体，设备本体上设置有主控制器、惯性测量单元IMU和结构光模组；结构光模组包括：摄像头模组和分布于摄像头模组两侧的线激光发射器；IMU安装在结构光模组上；线激光发射器在主控制器的控制下向外发射线激光；摄像头模组用于在主控制器的控制下采集由线激光探测到的环境图像；IMU用于测量结构光模组相对于自主移动设备发生的偏移量；主控制器还用于：根据偏移量对环境图像进行校准，并利用校准后的环境图像对自主移动设备进行功能控制。本申请实施例还提供一种数据校准方法，适用于自主移动设备，自主移动设备上安装有结构光模组，结构光模组包括：摄像头模组和分布于摄像头模组两侧的线激光发射器；结构光模组上还安装有惯性测量单元IMU该方法包括：利用IMU采集结构光模组相对于自主移动设备发生的偏移量；根据偏移量对摄像头模组采集到的环境图像进行校准，环境图像是由线激光发射器发出的线激光探测到的环境图像。本申请实施例还提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，致使所述一个或多个处理器实现本申请实施例提供的数据校准方法中的步骤。在本申请实施例中，将摄像头模组与线激光发射器相结合，利用线激光检测精度较高的优势，提供一种具有较高测量精度的结构光模组；进一步，结合惯性测量单元(Inertialmeasurementunit，IMU)，可在结构光模组应用在自主移动设备上时，测量出结构光模组相对于自主移动设备发生的偏移量，进而可根据该偏移量对摄像头模组采集到的数据进行校准，降低因相对运动或抖动偏移引起的测量数据使用效果不理想的问题，在结构光模组测量数据原本具有较高精度的基础上，可极大地提高传感器数据的使用精度。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1a为本申请示例性实施例提供的一种结构光模组的结构示意图；图1b为本申请示例性实施例提供的一种线激光发射器的工作原理示意图；图1c为本申请示例性实施例提供的一种结构光模组中各器件安装位置关系的示意图；图1d为本申请示例性实施例提供的一种线激光发射器的线激光与摄像头模组视场角的关系示意图；图1e为本申请示例性实施例提供的一种结构光模组的前视图；图1f为本申请示例性实施例提供的一种结构光模组的仰视图；图1g为本申请示例性实施例提供的一种结构光模组的俯视图；图1h为本申请示例性实施例提供的一种结构光模组的后视图；图1i为本申请示例性实施例提供的一种结构光模组的爆炸图；图1j为本申请示例性实施例提供的一种设备坐标系和传感器坐标系的示意图；图2a为本申请示例性实施例提供的另一种结构光模组的结构示意图；图2b为本申请示例性实施例提供的一种主控单元的结构示意图；图2c为本申请示例性实施例提供的一种激光驱动电路的结构示意图；图3a为本申请示例性实施例提供的一种自主移动设备的结构示意图；图3b为本申请示例性实施例提供的一种自主移动设备控制结构光模组的结构示意图；图3c为本申请示例性实施例提供的一种设备本体与撞板的分解示意图；图3d为本申请示例性实施例提供的一种结构光模组与撞板的分解示意图；图4a为本申请示例性实施例提供的另一种自主移动设备的结构示意图；图4b为本申请示例性实施例提供的一种主控制器的结构示意图；图4c为本申请示例性实施例提供的一种自主移动设备控制结构光模组的结构示意图；图5为本申请示例性实施例提供的一种光源区分方法的流程示意图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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。针对传感器数据的使用效果不理想的问题，在本申请实施例中，将摄像头模组与线激光发射器相结合，利用线激光检测精度较高的优势，提供一种具有较高测量精度的结构光模组；进一步，结合IMU，可在结构光模组应用在自主移动设备上时，测量出结构光模组相对于自主移动设备发生的偏移量，进而可根据该偏移量对摄像头模组采集到的数据进行校准，降低因相对运动或抖动偏移引起的测量数据使用效果不理想的问题，在结构光模组测量数据原本具有较高精度的基础上，可极大地提高传感器数据的使用精度。以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。图1a为本申请示例性实施例提供的一种结构光模组的结构示意图。如图1a所示，该结构光模组100包括：摄像头模组101、分布于摄像头模组101两侧的线激光发射器102、IMU108以及主控单元103。在本实施例中，并不限定线激光发射器102的实现形态，可以是任何能够发射线激光的设备/产品形态。例如，线激光发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结构光模组，其特征在于，包括：摄像头模组、分布于所述摄像头模组两侧的线激光发射器，以及控制所述摄像头模组和所述线激光发射器工作的主控单元；/n所述线激光发射器在所述主控单元的控制下向外发射线激光；所述摄像头模组用于在所述主控单元的控制下采集由所述线激光探测到的环境图像；/n所述结构光模组还包括：惯性测量单元IMU，可在所述结构光模组应用在自主移动设备上时，测量所述结构光模组相对于所述自主移动设备发生的偏移量；所述主控单元还用于：根据所述偏移量对所述环境图像进行校准。/n

【技术特征摘要】
1.一种结构光模组，其特征在于，包括：摄像头模组、分布于所述摄像头模组两侧的线激光发射器，以及控制所述摄像头模组和所述线激光发射器工作的主控单元；
所述线激光发射器在所述主控单元的控制下向外发射线激光；所述摄像头模组用于在所述主控单元的控制下采集由所述线激光探测到的环境图像；
所述结构光模组还包括：惯性测量单元IMU，可在所述结构光模组应用在自主移动设备上时，测量所述结构光模组相对于所述自主移动设备发生的偏移量；所述主控单元还用于：根据所述偏移量对所述环境图像进行校准。


2.根据权利要求1所述的模组，其特征在于，所述IMU为三轴IMU，或者为六轴IMU。


3.根据权利要求2所述的模组，其特征在于，在所述IMU为三轴IMU的情况下，所述IMU采用三轴陀螺仪，或者三轴加速度计；
在所述IMU为六轴IMU的情况下，所述IMU采用三轴陀螺仪和三轴加速度计。


4.根据权利要求1-3任一项所述的模组，其特征在于，所述主控单元在对所述环境图像进行校准时，具体用于：
利用所述偏移量对第一变换矩阵进行校准，并利用校准后的第一变换矩阵将所述环境图像变换到所述设备坐标系中，以校准所述环境图像；
其中，所述第一变换矩阵是所述结构光模组所在的传感器坐标系到所述自主移动设备所在的设备坐标系之间的变换矩阵。


5.根据权利要求4所述的模组，其特征在于，所述主控单元对第一变换矩阵进行校准时，具体用于：
计算所述偏移量与第二变换矩阵的乘积，以得到所述传感器坐标系下的偏移量矩阵；计算所述偏移量矩阵与所述第一变换矩阵的乘积，以得到校准后的第一变换矩阵；
其中，所述第二变换矩阵是所述IMU所在的IMU坐标系到所述传感器坐标系之间的变换矩阵。


6.一种自主移动设备，其特征在于，包括：设备本体，所述设备本体上设置有主控制器和结构光模组；所述结构光模组包括：摄像头模组、分布于所述摄像头模组两侧的线激光发射器、以及控制所述摄像头模组和所述线激光发射器工作的主控单元；所述结构光模组上还安装有惯性测量单元IMU；
所述线激光发射器在所述主控单元的控制下向外发射线激光；所述摄像头模组用于在所述主控单元的控制下采集由所述线激光探测到的环境图像；
所述IMU用于测量所述结构光模组相对于所述自主移动设备发生的偏移量；所述主控单元还用于：根据所述偏移量对所述环境图像进行校准，并将校准后的环境图像提供给所述主控制器；所述主控制器，用于利用校准后的环境图像对所述自主移动设备进行功能控制。


7.一种自主移动设备，其特征在于，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈巍，
申请(专利权)人：科沃斯机器人股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32