[發(fā)明專利]數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的標(biāo)定方法、裝置、系統(tǒng)及存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711168575.4
• 申請(qǐng)日: 2017-11-21
• 公開（公告）號(hào): CN109813335B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹亮;李雪冬;宋向勃;章麗萍;張弦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢四維圖新科技有限公司
• 主分類號(hào): G01C25/00
• 分類號(hào): G01C25/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 閔南燕;劉芳

本發(fā)明提供一種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的標(biāo)定方法、裝置、系統(tǒng)及存儲(chǔ)介質(zhì)，該方法通過(guò)選擇標(biāo)定區(qū)域，獲取拍攝裝置在標(biāo)定區(qū)域內(nèi)拍攝的多幅幀圖像，在幀圖像中確定與物方點(diǎn)對(duì)應(yīng)的同名特征點(diǎn)，形成同名特征點(diǎn)對(duì)；根據(jù)同名特征點(diǎn)對(duì)，確定拍攝裝置的標(biāo)定參數(shù)。通過(guò)在標(biāo)定區(qū)域內(nèi)確定控制平面，根據(jù)掃描裝置采集到的激光點(diǎn)云擬合出擬合平面；根據(jù)其與控制平面之間的匹配關(guān)系，確定掃描裝置標(biāo)定參數(shù)。通過(guò)根據(jù)POS系統(tǒng)及基站的GNSS差分?jǐn)?shù)據(jù)、INS數(shù)據(jù)、里程計(jì)數(shù)據(jù)，確定POS系統(tǒng)移動(dòng)的軌跡數(shù)據(jù)；根據(jù)標(biāo)定區(qū)域在軌跡數(shù)據(jù)上選取目標(biāo)軌跡數(shù)據(jù)并在其上確定標(biāo)定點(diǎn)，根據(jù)相鄰標(biāo)定點(diǎn)間的距離、POS系統(tǒng)的里程計(jì)在相鄰標(biāo)定點(diǎn)間的脈沖個(gè)數(shù)，確定里程計(jì)標(biāo)定參數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地圖測(cè)繪領(lǐng)域，尤其涉及到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的標(biāo)定方法、裝置、系統(tǒng)及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

對(duì)于全景相機(jī)的外標(biāo)定，現(xiàn)有技術(shù)中常利用人工建設(shè)室外標(biāo)定場(chǎng)或者利用激光點(diǎn)云特征點(diǎn)的方法提供外部控制信息，但是，室外標(biāo)定場(chǎng)的建設(shè)維護(hù)等消耗較大的人力物力，且只能在標(biāo)定場(chǎng)景中才能實(shí)現(xiàn)對(duì)全景相機(jī)的外標(biāo)定，靈活性不夠。由于點(diǎn)云特征點(diǎn)是通過(guò)激光掃描儀掃描得到的，激光點(diǎn)云本身的精度受到掃描儀的掃描精度限制，同時(shí)，點(diǎn)云特征點(diǎn)的提取通常需要依靠人工提取，造成特征點(diǎn)的提取精度較低，標(biāo)定結(jié)果精度有限。

對(duì)于激光掃描儀的外標(biāo)定，現(xiàn)有的地圖外業(yè)采集車激光掃描儀外標(biāo)定方法需要在場(chǎng)地中布設(shè)人工平面或球形靶標(biāo)，由于該方法需要在室外標(biāo)定場(chǎng)布設(shè)永久性的人工靶標(biāo)，靶標(biāo)的布設(shè)施工、穩(wěn)固性、損耗等實(shí)際因素是較大的難題，標(biāo)定場(chǎng)選址、建設(shè)、維護(hù)成本太大；另一方面，由于車載激光掃描點(diǎn)云密度較低，點(diǎn)云數(shù)據(jù)不規(guī)則，使人工靶標(biāo)在激光點(diǎn)云中提取匹配的復(fù)雜度高，需要人工參與，且會(huì)由于部分激光點(diǎn)的缺失而造成靶標(biāo)提取精度較低，而最終限制了標(biāo)定方法的整體精度。存在對(duì)標(biāo)定場(chǎng)的要求太高、人工參與度高、標(biāo)定精度差等方面的缺陷，無(wú)法滿足地圖外業(yè)采集車數(shù)據(jù)采集需求，標(biāo)定結(jié)果精度有限。

對(duì)里程計(jì)尺度因子的標(biāo)定方法主要有實(shí)測(cè)法和GNSS測(cè)距法兩種。實(shí)測(cè)法是讓采集車沿平直的道路行駛一段距離，然后人工測(cè)量行駛距離的長(zhǎng)度，進(jìn)而求解里程計(jì)尺度因子。該方法需要依靠全站儀或者測(cè)量尺來(lái)測(cè)量車輛真實(shí)行駛距離，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且對(duì)道路的平直性要求很高，易造成測(cè)量的精度不高等問(wèn)題。而GNSS測(cè)距法是利用車載實(shí)時(shí)GNSS定位測(cè)量車輛行駛距離，即用相鄰兩個(gè)GNSS采樣點(diǎn)的距離累加之和來(lái)計(jì)算車輛行駛距離。但由于車載實(shí)時(shí)GNSS定位精度有限，即使在信號(hào)優(yōu)良的開闊區(qū)域，其定位精度也可能超過(guò)5米，由此計(jì)算的距離累加值誤差較大；另外，車載GNSS采樣頻率較低(一般為1～10HZ)，相鄰兩個(gè)GNSS采樣點(diǎn)的空間間隔較大(例如，車速為20m/s時(shí)，相鄰兩點(diǎn)間隔為2～20米)，當(dāng)車輛拐彎或地面起伏的情況下，用兩點(diǎn)之間的直線距離很難反映出道路彎曲起伏時(shí)車輪實(shí)際的行駛距離。因此，采用GNSS測(cè)距法對(duì)里程計(jì)尺度因子進(jìn)行標(biāo)定的精度有限。綜合以上兩點(diǎn)，現(xiàn)有的地圖外業(yè)采集車?yán)锍逃?jì)尺度因子內(nèi)標(biāo)定方法在靈活性和精度上無(wú)法滿足需求。

綜上，現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的標(biāo)定取決于對(duì)其內(nèi)所包含的全景相機(jī)、激光掃描儀、POS系統(tǒng)的標(biāo)定，三者標(biāo)定的準(zhǔn)確性均不同程度地影響著整個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性，然而，三者均不同程度地存在著數(shù)據(jù)采集方式不靈活，干擾因素多，導(dǎo)致標(biāo)定效率低；或者用于參數(shù)標(biāo)定的采集數(shù)據(jù)精度有限，導(dǎo)致標(biāo)定精度較低的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的標(biāo)定方法、裝置、系統(tǒng)及存儲(chǔ)介質(zhì)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的用于參數(shù)標(biāo)定的數(shù)據(jù)，采集方式不靈活，干擾因素多，導(dǎo)致標(biāo)定效率低；或者用于參數(shù)標(biāo)定的采集數(shù)據(jù)精度有限，導(dǎo)致標(biāo)定精度較低的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明第一個(gè)方面提供一種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的標(biāo)定方法，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括：定位定姿POS系統(tǒng)，或者包括：所述POS系統(tǒng)，以及拍攝裝置和/或掃描裝置；其中，所述拍攝裝置、所述掃描裝置分別與所述POS系統(tǒng)剛性連接，包括：

根據(jù)預(yù)設(shè)條件，選擇滿足所述預(yù)設(shè)條件的標(biāo)定區(qū)域；