一种传感器的标定方法及装置

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种传感器的标定方法及装置。

背景技术

在车联网系统当中，可以通过部署路侧传感器，以采集道路中的各种传感数据，从而为后续基于路况的数据分析提供数据基础。路侧传感器可以是摄像头、雷达等。

所谓传感器的标定，可以是指将传感器内置坐标系，与真实世界中的世界坐标系(例如经纬度坐标)建立映射关系。从而实现传感数据的坐标转换。也就是将基于传感器坐标系采集得到的传感数据，转换到世界坐标系中，以便于进行后续的数据计算分析。

在传感器标定的过程中，需要确定传感器本身在真实世界的位置信息，以作为坐标换算中必要的参数。传感器的位置信息包括，传感器的经纬度坐标、安装朝向、安装高度等。现有技术中传感器的位置信息通常是人工测量得到，可能存在较大误差，影响到传感器标定的准确性。

发明内容

本发明提供一种传感器的标定方法及装置，以至少解决现有技术中存在的以上技术问题。

第一方面，本发明提供一种传感器的标定方法，包括：

确定第一传感器针对目标物体采集的第一标定数据；并确定目标物体对应的标准标定数据；

从所述第一标定数据中，确定与测定时刻对应的第一测定坐标；

从所述标准标定数据中，确定与所述测定时刻对应的标准坐标；

根据所述测定时刻对应的所述第一测定坐标和所述标准坐标，对所述第一传感器进行标定。

优选的，所述第一测定坐标包括，所述目标物体在所述第一传感器的第一传感坐标系中的坐标；所述标准坐标包括，所述目标物体在世界坐标系中的坐标；

所述根据所述测定时刻对应的所述第一测定坐标和所述标准坐标，对所述第一传感器进行标定包括：

根据所述测定时刻对应的所述第一测定坐标和所述标准坐标，确定所述第一传感坐标系和所述世界坐标系的第一映射函数。

优选的，所述测定时刻包括至少2个；

所述从所述第一标定数据中，确定与测定时刻对应的第一测定坐标包括：

确定各所述测定时刻上，所述目标物体对应的第一测定坐标；

所述从所述标准标定数据中，确定与所述测定时刻对应的标准坐标包括；

确定各所述测定时刻上，所述目标物体对应的标准坐标。

优选的，所述根据所述测定时刻对应的所述第一测定坐标和所述标准坐标，确定所述第一传感坐标系和所述世界坐标系的第一映射函数包括：

根据各所述测定时刻对应的所述第一测定坐标和所述标准坐标，确定各所述测定时刻对应的参考映射函数；

根据各所述参考映射函数，确定所述第一传感坐标系和所述世界坐标系的第一映射函数。

优选的，还包括：

确定第二传感器针对目标物体采集的第二标定数据；

从所述第二标定数据中，确定与测定时刻对应的第二测定坐标；所述第二测定坐标包括，所述目标物体在所述第二传感器的第二传感坐标系中的坐标；

根据所述测定时刻对应的所述第二测定坐标和所述标准坐标，确定所述第二传感坐标系和所述世界坐标系的第二映射函数。

优选的，还包括：

根据所述第一映射关系和所述第二映射关系，确定所述第一传感坐标系和所述第二传感坐标系的第三映射关系。

优选的，所述确定第一传感器针对目标物体采集的第一标定数据；并确定目标物体对应的标准标定数据包括：

在所述目标物体移动的过程中，确定所述目标物体对应的所述第一标定数据，和所述目标物体对应的标准标定数据。

第二方面，本发明提供一种传感器的标定装置，包括：

标定数据确定模块，用于确定第一传感器针对目标物体采集的第一标定数据；并确定目标物体对应的标准标定数据。

第一坐标确定模块，用于从所述第一标定数据中，确定与测定时刻对应的第一测定坐标。

第二坐标确定模块，用于从所述标准标定数据中，确定与所述测定时刻对应的标准坐标。

标定模块，用于根据所述测定时刻对应的所述第一测定坐标和所述标准坐标，对所述第一传感器进行标定。

第三方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行本发明所述的传感器的标定方法。

第四方面，本发明提供一种电子设备，包括：

处理器；

用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现本发明所述的传感器的标定方法。

与现有技术相比，本发明提供的一种传感器的标定方法及装置，通过第一标定数据和标准标定数据，确定目标物体在测定时刻的第一测定坐标和标准坐标，从而利用第一测定坐标和标准坐标，对第一传感器进行标定，确定第一传感坐标系和世界坐标系的第一映射函数；实现了在无需测量传感器位置信息的情况下进行传感器标定，提高了传感器标定的效率，并且避免了人工测量传感器位置可能产生的误差，提高了传感器标定的准确性。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的一种传感器的标定方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例提供的另一种传感器的标定方法的流程示意图；

图3为本发明一实施例提供的一种传感器的标定装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域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，都属于本发明保护的范围。

所谓传感器的标定，可以是指将传感器内置坐标系，与真实世界中的世界坐标系(例如经纬度坐标)建立映射关系。从而实现传感数据的坐标转换。也就是将基于传感器坐标系采集得到的传感数据，转换到世界坐标系中，以便于进行后续的数据计算分析。

在传感器标定的过程中，需要确定传感器本身在真实世界的位置信息，以作为坐标换算中必要的参数。传感器的位置信息包括，传感器的经纬度坐标、安装朝向、安装高度等。现有技术中传感器的位置信息通常是人工测量得到，可能存在较大误差，影响到传感器标定的准确性。

因此，本发明实施例将提供一种传感器的标定方法，以至少解决现有技术中存在的以上技术问题。如图1所示，本实施例中方法包括以下步骤：

步骤101、确定第一传感器针对目标物体采集的第一标定数据；并确定目标物体对应的标准标定数据。

目标物体，具体可以是装载有OBU(即车载单元，全称On board Unit)特定设备；例如可以是装载有OBU的测试车辆。第一传感器可以是车联网系统中特定类型的路侧传感器，具体可以是摄像头或激光雷达等。本实施例中传感器的标定，即是将第一传感器内置的第一传感坐标系，与真实世界中的世界坐标系(例如经纬度坐标系)建立映射关系。

所以本步骤中，将利用第一传感器采集第一标定数据，该第一标定数据即是第一传感器直接采集得到的传感数据。例如，若第一传感器为摄像头，则第一标定数据可以是目标物体在摄像头拍摄的图像；若第一传感器为激光雷达，则第一标定数据可以是探测到的点云图等。

与此同时，还需利用OBU回传标准标定数据。标准标定数据可包括目标物体的位置、速度、方向、时间等数据，也就是包括OBU通常回传的数据类型。

一般情况下，本实施例中在目标物体移动的过程中，利用第一传感器持续进行探测，以确定目标物体对应的第一标定数据。同时利用OBU实时进行回传，以确定目标物体对应的标准标定数据。换言之，第一标定数据和标准标定数据均可以是时序数据。

步骤102、从第一标定数据中，确定与测定时刻对应的第一测定坐标。

第一测定坐标，实质上是目标物体在第一传感器的第一传感坐标系中的坐标；其通常会体现在第一标定数据当中。例如可以是目标物体在图像中的像素坐标，或者可以是雷达坐标等等。也就是说，第一测定坐标能够反应出，第一传感器测定的目标物体的位置。

由于本实施例中在目标物体的移动过程中进行探测，而第一标定数据是时序数据，所以第一标定数据中可包括至少2个测定时刻。在每个测定时刻，目标物体将运动到特定的位置。因此可以确定各测定时刻上目标物体对应的第一测定坐标。

步骤103、从标准标定数据中，确定与测定时刻对应的标准坐标。

标准坐标，是目标物体在世界坐标系中的坐标，也就是目标物体的真实位置。标准坐标具体可以是经纬度坐标，或GPS坐标等。标准坐标可在OBU回传的标准标定数据中确定。基于上述的各个测定时刻，可以确定各测定时刻上，目标物体对应的标准坐标。

步骤104、根据测定时刻对应的第一测定坐标和标准坐标，对第一传感器进行标定。

在每个测定时刻，目标物体将运动到特定的位置。而在步骤102～步骤103当中，确定了目标物体在该特定位置时的第一测定坐标和标准坐标。显然，同一测定时刻的第一测定坐标和标准坐标应当是对应的，即二者指代的是真实世界中的同一个位置。

所以可根据测定时刻对应的第一测定坐标和标准坐标，确定第一传感坐标系和世界坐标系的第一映射函数。该第一映射函数即是第一传感坐标系与世界坐标系之间的坐标转换系，根据第一映射函数，可将第一传感坐标系中的任意坐标点，映射到世界坐标系当中。也就是实现了对于第一传感器的标定。

本实施例中为了确保映射关系的准确，因此选定了多个的测定时刻，即确定了多组对应的第一测定坐标和标准坐标。所以可根据各测定时刻对应的第一测定坐标和标准坐标，确定各测定时刻对应的参考映射函数；根据各参考映射函数，确定第一传感坐标系和世界坐标系的第一映射函数。具体的，可将各个参考映射函数根据最小二乘法拟合得到回归曲线，即得到第一映射函数。

通过以上技术方案可知，本实施例存在的有益效果是：通过第一标定数据和标准标定数据，确定目标物体在测定时刻的第一测定坐标和标准坐标，从而利用第一测定坐标和标准坐标，对第一传感器进行标定，确定第一传感坐标系和世界坐标系的第一映射函数；实现了在无需测量传感器位置信息的情况下进行传感器标定，提高了传感器标定的效率，并且避免了人工测量传感器位置可能产生的误差，提高了传感器标定的准确性。

图1所示仅为本发明所述方法的基础实施例，在其基础上进行一定的优化和拓展，还能够得到所述方法的其他优选实施例。

如图2所示，为本发明所述传感器的标定方法的另一个具体实施例。本实施例在前述实施例的基础上，进行进一步拓展。所述方法具体包括以下步骤：

步骤201、确定第一传感器针对目标物体采集的第一标定数据；并确定目标物体对应的标准标定数据。

步骤202、从第一标定数据中，确定与测定时刻对应的第一测定坐标；从标准标定数据中，确定与测定时刻对应的标准坐标。

步骤203、根据测定时刻对应的第一测定坐标和标准坐标，确定第一传感坐标系和世界坐标系的第一映射函数。

上述步骤201～步骤203中内容与图1所示实施例中一致，在此不重复叙述。

步骤204、确定第二传感器针对目标物体采集的第二标定数据；从第二标定数据中，确定与测定时刻对应的第二测定坐标。

第二传感器，为第一传感器以外的另一中类型的路侧传感器。本实施例中可假设第一传感器为摄像头，第二传感器为激光雷达。第二标定数据即是第二传感器直接采集得到的传感数据。第二测定坐标则是目标物体在第二传感器的第二传感坐标系中的坐标。

步骤205、根据测定时刻对应的第二测定坐标和标准坐标，确定第二传感坐标系和世界坐标系的第二映射函数。

确定第二映射函数的原理，与确定第一映射函数一致，在此不追逐。也就是说，本实施例中将同时实现对于第一传感器和第二传感器的标定。对于第一传感器和第二传感器的标定过程，实质上与图1所示实施例中描述一致，上述实施例中相关说明亦可应用在本实施例中，在此不重复叙述。

步骤206、根据第一映射关系和第二映射关系，确定第一传感坐标系和第二传感坐标系的第三映射关系。

在确定了第一映射关系和第二映射关系，还可进一步的确定第一传感坐标系和第二传感坐标系的第三映射关系，也就是直接实现第一传感坐标系和第二传感坐标系的坐标换算，以在其他情况下满足相关需求。

如图3所示，为本发明所述传感器的标定装置的一个具体实施例。本实施例装置，即用于执行图1～2所述方法的实体装置。其技术方案本质上与上述实施例一致，上述实施例中的相应描述同样适用于本实施例中。本实施例中装置包括：

标定数据确定模块301，用于确定第一传感器针对目标物体采集的第一标定数据；并确定目标物体对应的标准标定数据。

第一坐标确定模块302，用于从第一标定数据中，确定与测定时刻对应的第一测定坐标。

第二坐标确定模块303，用于从标准标定数据中，确定与测定时刻对应的标准坐标。

标定模块304，用于根据测定时刻对应的第一测定坐标和标准坐标，对第一传感器进行标定。

另外在图3所示实施例的基础上，优选的，还包括：

第一测定坐标包括，目标物体在第一传感器的第一传感坐标系中的坐标；标准坐标包括，目标物体在世界坐标系中的坐标。

还包括：

第三坐标确定模块305，用于确定第二传感器针对目标物体采集的第二标定数据；从第二标定数据中，确定与测定时刻对应的第二测定坐标；第二测定坐标包括，目标物体在第二传感器的第二传感坐标系中的坐标。

标定模块304包括：

参考映射函数确定单元341，用于根据各测定时刻对应的第一测定坐标和标准坐标，确定各测定时刻对应的参考映射函数；

第一映射函数确定单元342，用于根据各参考映射函数，确定第一传感坐标系和世界坐标系的第一映射函数。

第二映射函数确定单元343，用于根据测定时刻对应的第二测定坐标和标准坐标，确定第二传感坐标系和世界坐标系的第二映射函数。

第二映射函数确定单元344，用于根据第一映射关系和第二映射关系，确定第一传感坐标系和第二传感坐标系的第三映射关系。

除了上述方法和设备以外，本发明的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种实施例的方法中的步骤。

所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。

此外，本发明的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种实施例的方法中的步骤。

所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

以上结合具体实施例描述了本发明的基本原理，但是，需要指出的是，在本发明中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本发明的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本发明为必须采用上述具体的细节来实现。

本发明中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本发明的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本发明。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本发明的范围。因此，本发明不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本发明的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。