[發明專利]一種多源GPS數據與單目圖像的車載采集系統

有效

• 申請號: 201611250943.5
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106657745B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 王云鵬;胡哲華;余貴珍
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;H04N5/76;H04N5/765;H04N7/18;B60K35/00;G01S19/13
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 祗志潔

本發明提供了一種多源GPS數據與單目圖像的車載采集系統，涉及車載嵌入式系統技術。本發明包括GPS、差分GPS、單目攝像頭模組、嵌入式計算機和存儲器；嵌入式計算機設置有USB3.0集線器，用于連接多源GPS、單目攝像頭模組；存儲器采用M.2接口固態硬盤為主，SATA3接口固態硬盤為輔模式；嵌入式計算機中安裝的處理軟件，根據GPS和差分GPS的數量啟動對應個數的信號采集線程，并啟動單獨的相機圖像采集線程與用戶交互線程，各線程被并行處理。本發明的嵌入式計算機具有小型低功耗的優勢，采用USB接口具有優秀的通用性與替換性，解決了嵌入式計算機存儲空間不足的問題，實現了多源GPS數據與單目圖像的同步采集。

技術領域

本發明涉及信息技術、嵌入式系統技術領域，尤其涉及一種多源GPS數據與單目圖像的車載采集系統。

背景技術

車載采集系統是針對車輛、交通、自動化等相關學科用于針對車輛運行過程及搭載的傳感器運行過程中產生的數據的具有采集、記錄、運算等功能的一體化嵌入式系統。由于單目視覺具有結構簡單、成本低廉等優勢，多源信息融合技術通過對相似或不同特征信息進行相關與集成，可實現多源信息的互補，提高環境感知的精度和可靠性。開展基于單目視覺環境感知和多源信息融合兩個方面的關鍵技術研發，通過對攝像頭、GPS(全球定位系統)等多源信息進行融合，開發具有精度高、實時性強、成本低的環境綜合感知系統，提升自動駕駛系統的智能化水平和產品的市場競爭力，對自動駕駛車輛的發展和推廣具有重要意義。

現有采集系統，如中國發明專利“基于虛擬和數字技術的組合汽車儀表和車載多功能信息平臺”(公開號為1618647，公開日期為2005.05.25)，采用基于Windows2000操作系統的PC機和PCI(外設部件互連標準)總線的數據采集卡，僅能完成對汽車內部數據的采集，且普通PC機體積龐大，功耗高，硬盤在車載震動環境下很容易損壞。

另外一種相關的車載GPS采集系統，如中國發明專利“一種車載GPS系統”(公開號為104656102A，公開日期為2015.05.27)基于ARM9S2C2410芯片，這種芯片的處理能力較弱，不適合需要運行深度學習功能的軟件系統。且該系統僅采集單個GPS信號，未能同時采集多源GPS信號，包括通用GPS信號與差分GPS信號。該系統也不能同步接收單目圖像，更沒有多源GPS數據與單目圖像數據融合能力。

發明內容

本發明的目的是針對目前多源信息融合的科研與市場需求，設計一種多源GPS數據與單目圖像的車載采集系統，開發硬件可靠且功能全面的針對多源GPS數據的車載采集系統，解決現有系統存在的問題。

本發明提供的一種多源GPS數據與單目圖像的車載采集系統，包括：多源GPS組合子系統、單目攝像頭模組、嵌入式計算機和存儲器。多源GPS組合子系統包括GPS與差分GPS。嵌入式計算機設置有USB3.0集線器。所述的USB3.0集線器上使用一組USB轉串口連接線，連接多源GPS組合子系統。嵌入式計算機通過USB3.0連接線接駁單目攝像頭模組。存儲器包括M.2接口固態硬盤和SATA3接口固態硬盤，兩個硬盤與嵌入式計算機連接，其中M.2接口固態硬盤為主存儲盤，SATA3接口固態硬盤為副存儲盤。所述的嵌入式計算機中安裝有數據采集的處理軟件，根據GPS與差分GPS的數量啟動對應個數的信號采集線程，并啟動單獨的相機圖像采集線程與用戶交互線程，各線程被并行處理。

所述的嵌入式計算機采用芯片型號為NVIDIA Jetson TX1的嵌入式開發板。

所述的存儲器還包括插接在嵌入式計算機上的TF/SD卡存儲卡，用于對嵌入式計算機操作系統進行升級。

所述的車載采集系統還包括車載交互組件，包括：插接在USB3.0集線器上的使用通用USB連接線接駁的鍵盤與鼠標；插接在嵌入式計算機上的使用HDMI接口的顯示屏。

所述的嵌入式計算機運行Ubuntu操作系統。