激光雷达与摄像组件同步测试系统、方法、装置及设备与流程

1.本发明涉及相机标定技术领域，特别涉及一种激光雷达与摄像组件同步测试系统、 方法、装置及设备。


背景技术：

2.目前自动驾驶车辆普遍使用多传感器融合进行目标感知，当车辆在高速运行时， 为了使摄像头和激光雷达拍摄到的目标物体能重叠，需要对安装在不同位置的摄像头 和激光雷达点云扫描进行时间同步触发。但是，现有的摄像头和激光雷达的同步触发 仅仅是通过实际跑车采集对应的激光点云图像后人工对比摄像头和激光雷达的同步 时间，但同步精度仍然不够精准。采用现有的摄像头和激光雷达的同步触发，在车辆 高速行驶时，由于不同步触发的时间不准确将会造成车辆判断障碍物的距离产生偏差， 存在安全隐患。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本文的具体技术方案如下：
4.一方面，本文提供一种激光雷达与摄像组件同步测试系统，所述系统包括：控制 组件、被测雷达、被测摄像组件和成像敏感源；
5.所述控制组件分别与所述被测雷达、所述被测摄像组件和所述成像敏感源连接；
6.所述控制组件用于向被测雷达和被测摄像组件发送相位调整信号；
7.所述被测雷达用于基于所述相位调整信号发射激光；
8.所述被测摄像组件用于基于所述相位调整信号调整成像时间以持续采集到所述 被测雷达发出的激光形成激光点云图像；
9.所述控制组件还用于在预设时间后向所述成像敏感源发送脉冲信号；
10.所述成像敏感源用于基于所述脉冲信号发出与所述被测雷达相同波长的瞬时激 光；
11.所述控制组件还用于获取所述被测摄像组件采集到的激光点云图像；
12.所述控制组件还用于基于所述被测摄像组件采集到的激光点云图像调整所述脉 冲信号的触发时间，直至所述被测摄像组件采集到的激光点云图像中不存在激光点云 时，记录所述脉冲信号调整的时间，所述脉冲信号调整的时间为所述被测雷达和所述 被测摄像组件的同步时间。
13.另一方面，本文提供一种激光雷达与摄像组件同步测试方法，所述方法包括：
14.向被测雷达和被测摄像组件发送相位调整信号，以使得所述被测雷达基于所述相 位调整信号发射激光以及所述被测摄像组件基于所述相位调整信号调整成像时间以 持续采集到所述被测雷达发出的激光形成激光点云图像；
15.预设时间后向成像敏感源发送脉冲信号，以使得所述成像敏感源基于所述脉冲信 号发出与所述被测雷达相同波长的瞬时激光；
16.获取所述被测摄像组件采集到的激光点云图像；
17.基于所述被测摄像组件采集到的激光点云图像调整所述脉冲信号的触发时间，直 至所述被测摄像组件采集到的激光点云图像中不存在激光点云时，记录所述脉冲信号 调整的时间，所述脉冲信号调整的时间为所述被测雷达和所述被测摄像组件的同步时 间。
18.在一个可选的实施例中，所述基于所述被测摄像组件采集到的激光点云图像调整 所述脉冲信号的触发时间，包括：
19.判断所述激光点云图像中是否存在激光点云；
20.当所述激光点云图像中存在激光点云时，按照预设调整时间步长调整所述脉冲信 号的触发时间。
21.在一个可选的实施例中，所述方法还包括：
22.将所述脉冲信号调整的时间保存至所述被测摄像组件的存储器和/或配置文件中。
23.在一个可选的实施例中，所述方法还包括：
24.将所述脉冲信号调整的时间保存至所述被测雷达的存储器和/或配置文件中。
25.又一方面，本文提供一种激光雷达与摄像组件同步测试装置，所述装置包括：
26.相位调整信号发送模块，被配置为执行向被测雷达和被测摄像组件发送相位调整 信号，以使得所述被测雷达基于所述相位调整信号发射激光以及所述被测摄像组件基 于所述相位调整信号调整成像时间以持续采集到所述被测雷达发出的激光形成激光 点云图像；
27.脉冲信号发送模块，被配置为执行预设时间后向成像敏感源发送脉冲信号，以使 得所述成像敏感源基于所述脉冲信号发出与所述被测雷达相同波长的瞬时激光；
28.图像获取模块，被配置为执行获取所述被测摄像组件采集到的激光点云图像；
29.同步时间确定模块，被配置为执行基于所述被测摄像组件采集到的激光点云图像 调整所述脉冲信号的触发时间，直至所述被测摄像组件采集到的激光点云图像中不存 在激光点云时，记录所述脉冲信号调整的时间，所述脉冲信号调整的时间为所述被测 雷达和所述被测摄像组件的同步时间。
30.在一个可选的实施例中所述同步时间确定模块，包括：
31.图像判断单元，被配置为执行判断所述激光点云图像中是否存在激光点云；
32.触发时间确定单元，被配置为执行当所述激光点云图像中存在激光点云时，按照 预设调整时间步长调整所述脉冲信号的触发时间。
33.在一个可选的实施例中，所述装置还包括：
34.第一存储模块，被配置为执行将所述脉冲信号调整的时间保存至所述被测摄像组 件的存储器和/或配置文件中。
35.在一个可选的实施例中所述装置还包括：
36.第二存储模块，被配置为执行将所述脉冲信号调整的时间保存至所述被测雷达的 存储器和/或配置文件中。
37.再一方面，本文提供一种电子设备，其特征在于，包括至少一个处理器，以及与 所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个 处理器执行的指令，所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令实现如上述 所述激光雷达与摄像组件同步测试方法。
38.采用上述技术方案，本文所述的一种激光雷达与摄像组件同步测试系统、方法、 装置及设备，通过向被测雷达和被测摄像组件发送相位调整信号，使得被测雷达和被 测摄像组件进行相位调整，以保证测量的同步时间的精准度；预设时间后向成像敏感 源发送脉冲信号，以使得所述成像敏感源基于所述脉冲信号发出与所述被测雷达相同 波长的瞬时激光，获取所述被测摄像组件采集到的激光点云图像；基于所述被测摄像 组件采集到的激光点云图像调整所述脉冲信号的触发时间，直至所述被测摄像组件采 集到的激光点云图像中不存在激光点云时，记录所述脉冲信号调整的时间，所述脉冲 信号调整的时间为所述被测雷达和所述被测摄像组件的同步时间。本说明书提供的计 算方案通过控制成像敏感源的瞬间闪烁实现同步采集的时间精度对比，极大的降低了 测量难度，提高测量精度，减少测量同步时间的步骤，降低测量同步时间的复杂度。
39.为让本文的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例， 并配合所附图式，做详细说明如下。
附图说明
40.为了更清楚地说明本文实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本文的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
41.图1示出了本文实施例中提供的一种激光雷达与摄像组件同步测试系统的结构 示意图；
42.图2示出了本文实施例中提供的一种激光雷达与摄像组件同步测试方法的步骤 示意图；
43.图3示出了本文实施例中一种激光雷达与摄像组件同步测试装置的结构示意图；
44.图4示出了本文实施例提供的一种激光雷达与摄像组件同步测试的电子设备的 结构示意图。
具体实施方式
45.下面将结合本文实施例中的附图，对本文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文一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本文中的实施例，本领域普通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，都属于本文保护的范围。
46.需要说明的是，本文的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二
”ꢀ
等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使 用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本文的实施例能够以除了在这里图 示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形， 意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、 产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或 对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
47.为了更好的理解本技术，现对以下名称进行解释说明：
用于控制被测摄像组件确定其曝光时间，可以理解的是，被测摄像组件在拍摄物体时， 是存在延迟的，即按下快门后被测摄像组件需要相应的曝光时间对物体曝光。在确定 被测摄像组件的曝光时间后，被测雷达可以向成像敏感源发射激光，以保证被测摄像 组件可以同时采集到成像敏感源的图像以及成像敏感源反射的激光。
64.在实际应用中，如图1所示，c时刻被测雷达可以向成像敏感源发射激光，d时 刻被测摄像组件可以对成像敏感源曝光成像，即被测雷达和被测摄像组件相位调整完 成。
65.s104、预设时间后向成像敏感源发送脉冲信号，以使得所述成像敏感源基于所述 脉冲信号发出与所述被测雷达相同波长的瞬时激光。
66.具体的，预设时间表征的是被测雷达和被测摄像组件相位调整时间，具体的预设 时间可以根据实际需要进行设置，如被测雷达和被测摄像组件相位调整时间为小于 10s，则预设时间可以是10s。
67.具体的，脉冲信号可以用于控制成像敏感源发出与被测雷达相同波长的瞬时激光， 即成像敏感源可以产生一个闪烁的光。如，在发送上升沿信号的a时刻后，计时10s， 在b时刻控制组件产生一个1s的脉冲信号给成像敏感源，让成像敏感源产生一个1s 的闪烁。
68.s106、获取所述被测摄像组件采集到的激光点云图像。
69.具体的，被测摄像组件可以在调整好相位后按照被测摄像组件的成像周期依次采 集前方图像(即成像敏感源)。
70.s108、基于所述被测摄像组件采集到的激光点云图像调整所述脉冲信号的触发时 间，直至所述被测摄像组件采集到的激光点云图像中不存在激光点云时，记录所述脉 冲信号调整的时间，所述脉冲信号调整的时间为所述被测雷达和所述被测摄像组件的 同步时间。
71.在一个可选的实施例中，所述基于所述被测摄像组件采集到的激光点云图像调整 所述脉冲信号的触发时间，包括：
72.判断所述激光点云图像中是否存在激光点云；
73.当所述激光点云图像中存在激光点云时，按照预设调整时间步长调整所述脉冲信 号的触发时间。
74.可以理解的是，当被测摄像组件成像时能够采集到被测雷达的激光，即说明被测 摄像组件采集的激光点云时刻与成像敏感源触发的时刻不同。具体的，控制组件可以 判断激光点云图像中是否存在激光点云，即可判断出被测摄像组件采集的激光点云时 刻与成像敏感源触发的时刻是否相同，当所述激光点云图像中存在激光点云时，按照 预设调整时间步长调整所述脉冲信号的触发时间。其中，预设调整时间步长可以是根 据专家的经验进行选定的，如预设调整时间步长为1ms。
75.具体的，控制组件可以逐步将b的脉冲信号向后推移预设调整时间步长(1ms) 后，所述被测摄像组件可以再次采集激光点云图像，重复判断所述激光点云图像中是 否存在激光点云；当所述激光点云图像中存在激光点云时，按照预设调整时间步长调 整所述脉冲信号的触发时间，直至激光点云图像不存在激光点云时，即可说明被测摄 像组件和被测雷达的时间是同步的，记录脉冲信号调整的时间，所述脉冲信号调整的 时间为所述被测雷达和所述被测摄像组件的同步时间。其中，同步时间可以是摄像头 的曝光触发延时或者激光的相位控制延时。
76.在实际应用时，计算被测摄像组件采集到的激光点云图像中物体的距离时，可以 依据上述同步时间进行计算。
77.在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述方法还包括：
78.将所述脉冲信号调整的时间保存至所述被测摄像组件的存储器和/或配置文件中。
79.在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述方法还包括：
80.将所述脉冲信号调整的时间保存至所述被测雷达的存储器和/或配置文件中。
81.具体的，被测雷达以及被测摄像组件均可以设置有存储器和/或配置文件，在确 定被测雷达与被测摄像组件的同步时间后，可以将同步时间存储在存储器和/或配置 文件中。以便于实际应用。
82.本说明书实施例提供的激光雷达与摄像组件同步测试方法及系统，通过调整被测 雷达与被测摄像组件的相位，并在调整完成后控制成像敏感源触发瞬时激光，使得被 测摄像组件采集的成像敏感源触发瞬时激光的图像，通过控制成像敏感源的瞬间闪烁 实现同步采集的时间精度对比，极大的降低了测量难度，提高测量精度，减少测量同 步时间的步骤，降低测量同步时间的复杂度。
83.另一方面，本发明提供一种激光雷达与摄像组件同步测试装置，图3示出了本文 实施例中一种激光雷达与摄像组件同步测试装置的结构示意图，如图3所示，所述装 置可以包括：
84.相位调整信号发送模块11，被配置为执行向被测雷达和被测摄像组件发送相位 调整信号，以使得所述被测雷达基于所述相位调整信号发射激光以及所述被测摄像组 件基于所述相位调整信号调整成像时间以持续采集到所述被测雷达发出的激光形成 激光点云图像；
85.脉冲信号发送模块12，被配置为执行预设时间后向成像敏感源发送脉冲信号， 以使得所述成像敏感源基于所述脉冲信号发出与所述被测雷达相同波长的瞬时激光；
86.图像获取模块13，被配置为执行获取所述被测摄像组件采集到的激光点云图像；
87.同步时间确定模块14，被配置为执行基于所述被测摄像组件采集到的激光点云 图像调整所述脉冲信号的触发时间，直至所述被测摄像组件采集到的激光点云图像中 不存在激光点云时，记录所述脉冲信号调整的时间，所述脉冲信号调整的时间为所述 被测雷达和所述被测摄像组件的同步时间。
88.在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述同步时间确定模块，包括：
89.图像判断单元，被配置为执行判断所述激光点云图像中是否存在激光点云；
90.触发时间确定单元，被配置为执行当所述激光点云图像中存在激光点云时，按照 预设调整时间步长调整所述脉冲信号的触发时间。
91.在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述装置还包括：
92.第一存储模块，被配置为执行将所述脉冲信号调整的时间保存至所述被测摄像组 件的存储器和/或配置文件中。
93.在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述装置还包括：
94.第二存储模块，被配置为执行将所述脉冲信号调整的时间保存至所述被测雷达的 存储器和/或配置文件中。
各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成 的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
106.所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用 时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本文的技术方案本 质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产 品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使 得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本文各个实 施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存 储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、 磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
107.本文中应用了具体实施例对本文的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说 明只是用于帮助理解本文的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员， 依据本文的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明 书内容不应理解为对本文的限制。