【技术实现步骤摘要】
一种相机系统和激光雷达的时间和空间联合同步方法
[0001]本专利技术涉及多传感器数据融合
，具体是涉及一种相机系统和激光雷达的时间和空间联合同步方法。
技术介绍
[0002]多传感器(激光雷达中采集点云图像的传感器和相机系统中采集影像的传感器)的数据融合旨在发挥各个传感器的优势，从而提高系统的检测能力。激光雷达能够准确获得周围环境的3D坐标信息，不受光照变化影响，然而其获取的点云数据缺少彩色纹理信息，且受光滑或可穿透物体表面的影响。相比于激光雷达，相机容易获得丰富的彩色语义信息，但很难获得深度信息，且受光照影响严重。而相机与激光雷达的数据融合可应用于移动测图、自动驾驶等领域。
[0003]数据融合的关键涉及两个方面，时间同步和空间同步(时间戳对齐以及外参标定)，即相机系统和激光雷达采集图像的时间同步和采集位置同步。时间戳对齐的常用方法是利用GPS时钟同时给多个传感器授时，一方面准确的GPS授时需要昂贵的硬件设备，另一方面GPS授时精度会受到障碍物的影响。传统的相机与激光雷达的外参标定通常采用手动标定。手动标定...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种相机系统和激光雷达的时间和空间联合同步方法，其特征在于，包括：确定由相机系统采集的影像帧和激光雷达采集的点云帧构成的预匹配对，所述预匹配对中的所述影像帧和所述点云帧所对应的采集时差小于匹配阈值；确定所述预匹配对所对应的所需同步值，所述所需同步值表征所述影像帧中与所述点云帧中相应的点之间的位置差异信息；依据所述所需同步值，循环同步所述相机系统和所述激光雷达。2.如权利要求1所述的相机系统和激光雷达的时间和空间联合同步方法，其特征在于，所述确定由相机系统采集的影像帧和激光雷达采集的点云帧构成的预匹配对，所述预匹配对中的所述影像帧和所述点云帧所对应的采集时差小于匹配阈值，包括：将所述相机系统采集的影像第一帧和所述激光雷达采集的点云第一帧进行时间同步；确定所述相机系统采集的位于所述影像第一帧之后的各个影像帧；确定所述激光雷达采集的位于所述点云第一帧之后的各个点云帧；将各个所述影像帧按照采集时间进行排序；将各个所述点云帧按照采集时间进行排序；从排序之后的各个所述影像帧按照和排序之后的各个所述点云帧中，筛选出采集时差小于匹配阈值的所述影像帧和所述点云帧构成预匹配对。3.如权利要求1所述的相机系统和激光雷达的时间和空间联合同步方法，其特征在于，所述确定所述预匹配对所对应的所需同步值，所述所需同步值表征所述影像帧中与所述点云帧中相应的点之间的位置差异信息，包括：确定与各组所述预匹配对所对应的各个相邻匹配对，所述相邻匹配对的影像子帧为所述预匹配对的影像帧，所述相邻匹配对的各个点云子帧的采集时间相邻于所述预匹配对的点云帧的采集时间；确定各组所述预匹配对的各个所述相邻匹配对所对应的各个所需子同步值；确定各个所述所需子同步值中的最小所述所需子同步值；依据各组的最小所述所需子同步值，确定各组所述预匹配对的所需同步值。4.如权利要求3所述的相机系统和激光雷达的时间和空间联合同步方法，其特征在于，所述确定各组所述预匹配对的各个所述相邻匹配对所对应的各个所需子同步值，包括：提取所述相邻匹配对的各个所述点云子帧中的深度未连续特征点；提取所述相邻匹配对的影像子帧的边缘特征；依据所述边缘特征，将所述影像子帧转换成边缘影像；确定所述影像子帧的非边缘像素点与所述边缘影像的像素值差值，得到距离影像；将所述深度未连续特征点投影至所述距离影像；依据投影至所述距离影像的所述深度未连续特征点，确定各个所需子同步值。5.如权利要求4所述的相机系统和激光雷达的时间和空间联合同步方法，其特征在于，所述将所述深度未连续特征点投影至所述距离影像，包括：确定所述深度未连续特征点与点云坐标系原点之间的距离，所述点云坐标系位于所述激光雷达中；确定所述深度未连续特征点的三维横坐标与三维纵坐标之比，记为第一比值；依据所述第一比值所对应的反正切函数；<...
【专利技术属性】
技术研发人员：史文中，魏义涛，王牧阳，
申请(专利权)人：卓宇智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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