[發(fā)明專(zhuān)利]一種多源GPS數(shù)據(jù)與單目圖像的車(chē)載采集系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611250943.5
• 申請(qǐng)日: 2016-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106657745B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王云鵬;胡哲華;余貴珍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04N5/225
• 分類(lèi)號(hào): H04N5/225;H04N5/76;H04N5/765;H04N7/18;B60K35/00;G01S19/13
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專(zhuān)利事務(wù)所 11121
• 代理人: 祗志潔

1.一種多源GPS數(shù)據(jù)與單目圖像的車(chē)載采集系統(tǒng)，其特征在于，包括：多源GPS組合子系統(tǒng)、單目攝像頭模組、嵌入式計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)器；多源GPS組合子系統(tǒng)包括GPS與差分GPS，GPS與差分GPS的數(shù)量分別為一個(gè)或多個(gè)；嵌入式計(jì)算機(jī)設(shè)置有USB3.0集線器，嵌入式計(jì)算機(jī)采用芯片型號(hào)為NVIDIA Jetson TX1的嵌入式開(kāi)發(fā)板；所述的USB3.0集線器上使用一組USB轉(zhuǎn)串口連接線，連接多源GPS組合子系統(tǒng)；嵌入式計(jì)算機(jī)通過(guò)USB3.0連接線接駁單目攝像頭模組；存儲(chǔ)器包括M.2接口固態(tài)硬盤(pán)和SATA3接口固態(tài)硬盤(pán)，兩個(gè)硬盤(pán)與嵌入式計(jì)算機(jī)連接，其中M.2接口固態(tài)硬盤(pán)為主存儲(chǔ)盤(pán)，SATA3接口固態(tài)硬盤(pán)為副存儲(chǔ)盤(pán)；所述的嵌入式計(jì)算機(jī)中安裝有數(shù)據(jù)采集的處理軟件，根據(jù)GPS和差分GPS的數(shù)量啟動(dòng)對(duì)應(yīng)個(gè)數(shù)的信號(hào)采集線程，并啟動(dòng)單獨(dú)的相機(jī)圖像采集線程與用戶(hù)交互線程，各線程被并行處理；

所述的嵌入式計(jì)算機(jī)的處理軟件，對(duì)每個(gè)GPS和差分GPS的信號(hào)采集線程，以及相機(jī)圖像采集線程都設(shè)計(jì)有及時(shí)響應(yīng)機(jī)制，使得同一時(shí)刻到達(dá)的數(shù)據(jù)同時(shí)觸發(fā)對(duì)應(yīng)線程的處理函數(shù)；其中，GPS信號(hào)采集線程處理由USB轉(zhuǎn)串口輸入的NMEA協(xié)議的報(bào)文信息，提取其中的RMC數(shù)據(jù)，從中解析出所需信息存于GPS信號(hào)采集線程對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)；差分GPS信號(hào)采集線程處理由差分GPS對(duì)應(yīng)的USB轉(zhuǎn)串口輸入的報(bào)文信息，從中解析出所需信息存于差分GPS信號(hào)采集線程對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)；相機(jī)圖像采集線程處理由單目攝像頭模組經(jīng)相機(jī)USB接口傳入的圖像，按照設(shè)定的圖片格式保存在相機(jī)圖像采集線程對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)；在一個(gè)周期采集數(shù)據(jù)完畢后，將GPS信號(hào)采集線程、差分GPS信號(hào)采集線程與相機(jī)圖像采集線程對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中所存的數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)融合區(qū)中按照預(yù)先給定的格式進(jìn)行圖像與GPS數(shù)據(jù)的融合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)載采集系統(tǒng)，其特征在于，所述的存儲(chǔ)器還包括插接在嵌入式計(jì)算機(jī)上的TF/SD卡存儲(chǔ)卡，用于對(duì)嵌入式計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)載采集系統(tǒng)，其特征在于，所述的車(chē)載采集系統(tǒng)還包括車(chē)載交互組件，車(chē)載交互組件包括：插接在USB3.0集線器上的使用通用USB連接線接駁的鍵盤(pán)與鼠標(biāo)；插接在嵌入式計(jì)算機(jī)上的使用HDMI接口的顯示屏。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)載采集系統(tǒng)，其特征在于，所述的嵌入式計(jì)算機(jī)的處理軟件，在啟動(dòng)后，首先對(duì)硬件模塊接口進(jìn)行初始化，硬件模塊接口包括：USB3.0集線器接口，顯示屏接口，鍵盤(pán)USB接口，鼠標(biāo)USB接口，TF/SD存儲(chǔ)卡接口，SATA3固態(tài)硬盤(pán)接口，M.2固態(tài)硬盤(pán)接口，GPS與差分GPS的USB轉(zhuǎn)串口接口，攝像頭USB接口；其中通用GPS與差分GPS的USB轉(zhuǎn)串口接口使用軟件庫(kù)Qt5的串口庫(kù)調(diào)用打開(kāi)，攝像頭USB接口使用軟件庫(kù)OpenCV的相機(jī)庫(kù)接口調(diào)用打開(kāi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)載采集系統(tǒng)，其特征在于，所述的用戶(hù)交互線程在接受用戶(hù)的結(jié)束采集任務(wù)的程序指令，或根據(jù)設(shè)定的數(shù)據(jù)采集任務(wù)的達(dá)成標(biāo)志來(lái)結(jié)束采集任務(wù)；結(jié)束采集任務(wù)時(shí)，首先在數(shù)據(jù)融合區(qū)停止處理數(shù)據(jù)，將打開(kāi)的文件全部保存并關(guān)閉，然后按照線程啟動(dòng)順序依次關(guān)閉GPS信號(hào)采集線程、差分GPS信號(hào)采集線程與相機(jī)圖像采集線程，最后關(guān)閉用戶(hù)交互線程；用戶(hù)交互線程關(guān)閉后，整個(gè)處理軟件關(guān)閉。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)載采集系統(tǒng)，其特征在于，所述的嵌入式計(jì)算機(jī)運(yùn)行Ubuntu操作系統(tǒng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)載采集系統(tǒng)，其特征在于，所述的SATA3固態(tài)硬盤(pán)選用型號(hào)為MZ-75E1T0B/CN-850EVO的固態(tài)硬盤(pán)，所述的M.2固態(tài)硬盤(pán)選用型號(hào)為MZ-V5P512BW-950PRO的固態(tài)硬盤(pán)。