一种融合感知同步曝光方法、装置及可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种融合感知同步曝光方法、装置及可读存储介质，方法，包括：调整雷达和图像采集设备对焦同一空间；设置粗时钟和细时钟，基于粗时钟和细时钟控制雷达和图像采集设备时间同步；控制雷达和图像采集设备采用相同的曝光方式。本发明专利技术从空间、时间以及曝光机制上多方位控制雷达与图像采集设备的同步曝光，且在进行时间同步控制时，考虑到雷达与图像采集设备两者设备上的固定延时的不同，并且综合FPGA进位链、PCB延迟线或者同轴线缆延长线调整时间同步的细时钟，达到准确的同步曝光控制，便于后续雷达数据以及图像数据的融合。

【技术实现步骤摘要】
一种融合感知同步曝光方法、装置及可读存储介质
本申请属于多传感器融合探测
，具体涉及一种融合感知同步曝光方法、装置及可读存储介质。
技术介绍
随着自动驾驶、高级辅助驾驶系统及智能车联网的发展，多传感融合成为其中必不可少的关键技术。现有的传感设备包括了摄像头、激光雷达、毫米波雷达、GPS、超声波雷达等独立的传感设备，相关设备之间相互独立，时间同步仅依靠GPS授时，并通过网络传输，其同步精度较差，甚至无法做到时空同步。目前尚未有相关的硬件同步方案，这成为影响自动驾驶、高级辅助驾驶系统及智能车联网的发展的关键因素。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种融合感知同步曝光方法、装置及可读存储介质，实现雷达和图像采集设备之间精准的时空同步。为实现上述目的，本申请所采取的技术方案为：以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。一种融合感知同步曝光方法，用于控制雷达和图像采集设备实现同步曝光，所述融合感知同步曝光方法，包括：步骤1、空间同步：调整雷达和图像采集设备对焦同一空间；步骤2、时间同步：步骤2.1、设置粗时钟：步骤2.1.1、获取雷达从启动到曝光之间的固定延时时间Tl，获取图像采集设备从启动到曝光之间的固定延时时间Ts；步骤2.1.2、设定同步曝光的总延时时间ΔT；步骤2.1.3、计算雷达的调控延时时间δl＝ΔT-Tl，计算图像采集设备的调控延时时间δs＝ΔT-Ts；步骤2.1.4、令同步控制雷达与图像采集设备的时钟周期为Tn，计算雷达的粗时钟为L0＝INT(δl/Tn)，计算图像采集设备的粗时钟为S0＝INT(δs/Tn)；步骤2.2、设置细时钟：步骤2.2.1、计算雷达的细时钟时长L1＝δl-L0×Tn，计算图像采集设备的细时钟时长S1＝δs-S0×Tn；步骤2.2.2、基于细时钟时长采用FPGA进位链、PCB延迟线或同轴线缆的方式确定对应的延迟线长度；步骤2.3、基于粗时钟和细时钟控制雷达和图像采集设备时间同步；步骤3、曝光机制同步：控制雷达和图像采集设备采用相同的曝光方式。作为优选，所述调整雷达和图像采集设备对焦同一空间，包括：步骤1.1、调整雷达和图像采集设备的成像焦平面坐标系统一；步骤1.2、将雷达和图像采集设备的感知芯片放置在同一坐标平面上；步骤1.3、调整雷达和图像采集设备的视场角保持一致；步骤1.4、调整雷达和图像采集设备的中心法线保持一致。作为优选，所述基于细时钟时长采用FPGA进位链、PCB延迟线或同轴线缆的方式确定对应的延迟线长度，包括：若采用FPGA进位链的方式，令每级LUT的延迟为t，则雷达的延迟线长度为ll＝L1/t，即ll级LUT级联长度，图像采集设备的延迟线长度为ls＝S1/t，即ls级LUT级联长度；若采用PCB延迟线或同轴线缆的方式，令电信号速度为c，则雷达的延迟线长度为ll＝c×L1，图像采集设备的延迟线长度为ls＝c×S1。作为优选，所述曝光方式为扫描型曝光，所述控制雷达和图像采集设备采用相同的曝光方式，包括：所述雷达通过旋转对空间进行逐列扫描，所述图像采集设备以卷帘快门的模式对空间进行逐列曝光，所述雷达逐列扫描的角速度与所述图像采集设备逐列曝光的角速度相同；其中，所述雷达逐列扫描的角速度为所述雷达沿其旋转方向扫描的角速度，所述图像采集设备逐列曝光的角速度为将所述图像采集设备的卷帘快门平移速度映射到空间获得的曝光角速度。作为优选，所述曝光方式为全局快门曝光，所述控制雷达和图像采集设备采用相同的曝光方式，包括：所述雷达为全局快门型雷达，所述图像采集设备为全局快门型图像采集设备，基于时间同步控制雷达和图像采集设备的曝光起止时刻以及曝光时间长度相同。作为优选，所述曝光方式为区域曝光，所述控制雷达和图像采集设备采用相同的曝光方式，包括：所述雷达通过旋转对指定区域进行顺序扫描，所述图像采集设备以卷帘快门的模式对指定区域进行顺序曝光，所述雷达逐列扫描的角速度与所述图像采集设备逐列曝光的角速度相同。本申请还提供一种融合感知同步曝光装置，所述融合感知同步曝光装置，包括雷达、图像采集设备以及主控设备，所述主控设备包括存储器和处理器，所存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现所述的融合感知同步曝光方法的步骤。本申请还提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的融合感知同步曝光方法的步骤。本申请提供的融合感知同步曝光方法、装置及可读存储介质，从空间、时间以及曝光机制上多方位控制雷达与图像采集设备的同步曝光，且在进行时间同步控制时，考虑到雷达与图像采集设备两者设备上的固定延时的不同，并且综合FPGA进位链、PCB延迟线或者同轴线缆延长线调整时间同步的细时钟，达到准确的同步曝光控制，便于后续雷达数据以及图像数据的融合。附图说明图1为本申请的融合感知同步曝光方法的流程图；图2为本申请统一成像焦平面坐标系的示意图；图3为本申请感知芯片放置在同一坐标平面上的示意图；图4为本申请时间同步控制的示意图；图5为本申请扫描型曝光的示意图；图6为本申请区域曝光的示意图；图7为本申请的融合感知同步曝光装置的结构图。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。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本申请。其中一个实施例中，提供一种融合感知同步曝光方法，用于控制雷达和图像采集设备实现同步曝光，以便于多传感器数据的融合，在目标识别、目标跟踪、跟踪预警等领域具有优异的应用前景，例如自动驾驶领域、辅助驾驶领域等。如图1所示，本实施例的融合感知同步曝光方法，包括以下步骤：步骤1、空间同步：调整雷达和图像采集设备对焦同一空间。空间同步主要是基于雷达和图像采集设备的硬件进行调整，即通过硬件结构调整至两者对角同一空间范围。本实施例中提供的具体调整步骤如下：步骤1.1、调整雷达和图像采集设备的成像焦平面坐标系统一，如图2所示。步骤1.2、将雷达和图像采集设备的感知芯片放置在同一坐标平面上，如图3所示。步骤1.3、调整雷达和图像采集设备的视场角保持一致。步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种融合感知同步曝光方法，用于控制雷达和图像采集设备实现同步曝光，其特征在于，所述融合感知同步曝光方法，包括：/n步骤1、空间同步：调整雷达和图像采集设备对焦同一空间；/n步骤2、时间同步：/n步骤2.1、设置粗时钟：/n步骤2.1.1、获取雷达从启动到曝光之间的固定延时时间T

【技术特征摘要】
1.一种融合感知同步曝光方法，用于控制雷达和图像采集设备实现同步曝光，其特征在于，所述融合感知同步曝光方法，包括：
步骤1、空间同步：调整雷达和图像采集设备对焦同一空间；
步骤2、时间同步：
步骤2.1、设置粗时钟：
步骤2.1.1、获取雷达从启动到曝光之间的固定延时时间Tl，获取图像采集设备从启动到曝光之间的固定延时时间Ts；
步骤2.1.2、设定同步曝光的总延时时间ΔT；
步骤2.1.3、计算雷达的调控延时时间δl＝ΔT-Tl，计算图像采集设备的调控延时时间δs＝ΔT-Ts；
步骤2.1.4、令同步控制雷达与图像采集设备的时钟周期为Tn，计算雷达的粗时钟为L0＝INT(δl/Tn)，计算图像采集设备的粗时钟为S0＝INT(δs/Tn)；
步骤2.2、设置细时钟：
步骤2.2.1、计算雷达的细时钟时长L1＝δl-L0×Tn，计算图像采集设备的细时钟时长S1＝δs-S0×Tn；
步骤2.2.2、基于细时钟时长采用FPGA进位链、PCB延迟线或同轴线缆的方式确定对应的延迟线长度；
步骤2.3、基于粗时钟和细时钟控制雷达和图像采集设备时间同步；
步骤3、曝光机制同步：控制雷达和图像采集设备采用相同的曝光方式。


2.如权利要求1所述的融合感知同步曝光方法，其特征在于，所述调整雷达和图像采集设备对焦同一空间，包括：
步骤1.1、调整雷达和图像采集设备的成像焦平面坐标系统一；
步骤1.2、将雷达和图像采集设备的感知芯片放置在同一坐标平面上；
步骤1.3、调整雷达和图像采集设备的视场角保持一致；
步骤1.4、调整雷达和图像采集设备的中心法线保持一致。


3.如权利要求1所述的融合感知同步曝光方法，其特征在于，所述基于细时钟时长采用FPGA进位链、PCB延迟线或同轴线缆的方式确定对应的延迟线长度，包括：
若采用FPGA进位链的方式，令每级LUT的延迟为t，则雷达的延迟线长度为ll＝L1/t，即ll级LUT级联长度...

【专利技术属性】
技术研发人员：程坤，
申请(专利权)人：中电海康集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33