[发明专利]数据处理方法、装置、系统以及计算机可读存储介质

说明书

本公开涉及一种数据处理方法、装置、系统以及计算机可读存储介质，涉及计算机技术领域。本公开的方法包括：获取拍照时刻采集的相机图像和惯性导航参数；获取扫描时刻采集的激光点云数据和惯性导航参数；根据拍照时刻和扫描时刻采集的惯性导航参数，将扫描时刻采集的激光点云数据转换为拍照时刻对应的激光点云数据；将拍照时刻对应的激光点云数据与拍照时刻的相机图像进行融合。本公开将扫描时刻采集的激光点云数据转换为拍照时刻对应的激光点云数据，使得激光点云数据与相机图像对应的时刻较为精准的统一为同一时刻，进而将激光点云数据和相机图像进行融合，则可以提高激光点云数据与相机图像融合的准确率，提高移动机器人的环境感知能力。

技术领域

本公开涉及计算机技术领域，特别涉及一种数据处理方法、装置、系统以及计算机可读存储介质。

背景技术

多年来随着技术的发展，各种传感器在移动机器人领域得到了广泛应用，其中激光雷达和相机就是其中常用的设备。相机具有的高分辨率和颜色等内容信息的捕获能力，而激光雷达具有的对环境空间直接精确的三维测量能力，二者的相互补充能够使移动机器人获得准确可靠有冗余的环境感知能力，在这其中如果将图像数据与激光点云数据进行融合显得至关重要。

在通用的相机图像与激光点云的数据融合技术中，首先将相机和雷达进行位姿配准，然后，通过时间戳距离最近原则，找到图片采集时的时间戳最近的激光点云数据，并以此点云为中心，依据激光雷达的扫描周期作为时间区间，将此时间区间内的所有点云数据，当成点云“帧”，最后将该点云“帧”映射到与其对应的图像上，完成图像像素与三维点云数据的对应，从而实现二者数据的融合。

发明内容

发明人发现：图像与激光点云数据通过最近邻时间戳来进行对应，由于时间戳本身存在的离散性，图像采集时刻与激光点云数据采集时刻存在一定的误差，导致图像与激光点云数据的融合不准确，降低机器人的环境感知能力。

本公开所要解决的一个技术问题是：如何提高相机图像与激光点云数据融合的准确性。

根据本公开的一些实施例，提供的一种数据处理方法，包括：获取拍照时刻采集的相机图像和惯性导航参数；获取扫描时刻采集的激光点云数据和惯性导航参数；根据拍照时刻和扫描时刻采集的惯性导航参数，将扫描时刻采集的激光点云数据转换为拍照时刻对应的激光点云数据；将拍照时刻对应的激光点云数据与拍照时刻的相机图像进行融合。

在一些实施例中，将扫描时刻采集的激光点云数据转换为拍照时刻对应的激光点云数据包括：根据拍照时刻和扫描时刻采集的惯性导航参数，确定各激光点在扫描时刻相对于在拍照时刻的空间位移；根据空间位移，将扫描时刻采集的激光点云数据转换为拍照时刻对应的激光点云数据。

在一些实施例中，惯性导航参数包括载体的旋转量和平移量；将扫描时刻采集的激光点云数据转换为拍照时刻对应的激光点云数据包括：根据载体在扫描时刻的旋转量与拍照时刻的旋转量的差值，确定各激光点在扫描时刻相对于拍照时刻的旋转矩阵；根据载体在扫描时刻的平移矩阵与拍照时刻的平移量的差值，确定各激光点在扫描时刻相对于拍照时刻的平移矩阵；根据各激光点在扫描时刻相对于拍照时刻的旋转矩阵和平移矩阵，将各激光点在扫描时刻对应的坐标值转换为拍照时刻对应的坐标值。

在一些实施例中，将各激光点在扫描时刻对应的坐标值转换为拍照时刻对应的坐标值包括：将扫描时刻激光点的坐标值与旋转矩阵的乘积再加上平移矩阵的和，作为激光点在拍照时刻对应的坐标值。

在一些实施例中，将拍照时刻对应的激光点云数据与拍照时刻的相机图像进行融合包括：根据激光雷达坐标系相对于相机坐标系的旋转量和平移量，以及相机的内部参数，将拍照时刻对应的激光点云数据在拍照时刻的相机图像中的像素进行对应。

在一些实施例中，惯性导航参数是惯性导航装置以第一频率采集的；激光点云数据是激光雷达装置以第二频率采集的；相机图像是相机装置以第三频率采集的；其中，第一频率大于第二频率大于第三频率。