一种测点坐标的确定方法、装置、设备及介质与流程

1.本发明涉及定位技术领域，尤其涉及一种测点坐标的确定方法、装置、设备及介质。


背景技术：

2.随着我国交通建设的不断完善，道路交通安全愈发受重视，如何在不影响正常交通秩序的情况下，准确定位道路病害位置，成为亟待解决的一大难题。
3.目前行业内的道路巡检方式大多为车载巡检系统通过探测设备记录并识别道路病害体，再通过定位系统确定道路病害体位置，进而得到道路病害体的具体信息并上传后台。
4.然而，现有的定位系统定位位置易出现偏差，且在隧道等地点会因信号无法传输导致无法定位；除此之外，探测设备的探测位置和定位系统的定位位置之间存在一定的偏差，会给后续的道路维修工作带来困难。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种测点坐标的确定方法、装置、设备及介质，能够在复杂环境中进行高精度坐标采集，并能精准确定各天线的测点数据对应的位置，确保了测量数据的位置的准确性。
6.根据本发明的一方面，提供了一种测点坐标的确定方法，所述方法包括：
7.获取雷达探测设备在探测过程中采集的测量数据；其中，所述测量数据包括测量时间；
8.通过惯性导航系统，获取雷达探测设备的惯性导航定位数据；其中，所述惯性导航定位数据包括定位时间；
9.基于所述测量时间和所述定位时间的匹配结果，确定雷达探测设备的中心位置的坐标信息；
10.基于所述雷达探测设备的天线布置位置与所述中心位置的相对关系，确定各天线采集的各测点数据的测点坐标。
11.根据本发明的另一方面，提供了一种测点坐标的确定装置，包括：
12.测量数据获取模块，用于获取雷达探测设备在探测过程中采集的测量数据；其中，所述测量数据包括测量时间；
13.定位数据获取模块，用于通过惯性导航系统，获取雷达探测设备的惯性导航定位数据；其中，所述惯性导航定位数据包括定位时间；
14.坐标信息确定模块，用于基于所述测量时间和所述定位时间的匹配结果，确定雷达探测设备的中心位置的坐标信息；
15.测点坐标确定模块，用于基于所述雷达探测设备的天线布置位置与所述中心位置的相对关系，确定各天线采集的各测点数据的测点坐标。
16.根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
17.至少一个处理器；以及
18.与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
19.所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的测点坐标的确定方法。
20.根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的测点坐标的确定方法。
21.本发明实施例的技术方案，通过获取雷达探测设备在探测过程中采集的包括测量时间的测量数据；通过惯性导航系统，获取雷达探测设备的包括定位时间的惯性导航定位数据；然后基于所述测量时间和所述定位时间的匹配结果，确定雷达探测设备的中心位置的坐标信息；最后基于所述雷达探测设备的天线布置位置与所述中心位置的相对关系，确定各天线采集的各测点数据的测点坐标。本技术方案，能够在复杂环境中进行高精度坐标采集，并能精准确定各天线的测点数据对应的位置，可便捷、高效地进行探测工作。
22.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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。
24.图1是根据本发明实施例一提供的一种测点坐标的确定方法的流程图；
25.图2是根据本发明实施例二提供的一种测点坐标的确定方法的流程图；
26.图3是根据本发明实施例三提供的一种测点坐标的确定装置的结构示意图；
27.图4是实现本发明实施例的一种测点坐标的确定方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
28.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
29.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”“目标”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，以便这里描述的本发明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、系统、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。
30.实施例一
31.图1是根据本发明实施例一提供的一种测点坐标的确定方法的流程图，本实施例可适用于勘探道路病害体的情况，该方法可以由测点坐标的确定装置来执行，该测点坐标的确定装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该测点坐标的确定装置可配置于具有数据处理能力的电子设备中。如图1 所示，该方法包括：
32.s110，获取雷达探测设备在探测过程中采集的测量数据；其中，所述测量数据包括测量时间。
33.其中，所述雷达探测设备可以是探测道路病害体的雷达，可以是二维或三维探测雷达，其天线频率因探测深度不同而不同；例如三维阵列雷达、多通道二维探地雷达、瑞典mala三维探地雷达、瑞典impulse三维探地雷达、意大利ids三维探地雷达。所述测量数据可以是雷达探测设备采集到的道路病害体数据，包括但不限于各天线的测量结果。所述测量时间可以是测量数据的采集时间。
34.本实施例中，雷达探测设备可与汽车尾部连接，随汽车移动进行不同地点的探测，并采集探测数据和探测时间。
35.s120，通过惯性导航系统，获取雷达探测设备的惯性导航定位数据；其中，所述惯性导航定位数据包括定位时间。
36.其中，所述惯性导航系统可以是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统，其工作环境可以是空中、地面和水下；其基本工作原理是以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度，将它对时间进行积分，且把它变换到导航坐标系中，就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。所述惯性导航定位数据可以是惯性导航系统采集到的位置数据，例如二维坐标系中的车辆所处位置坐标。所述定位时间可以是惯性导航系统进行定位的同步时间。
37.本实施例中，惯性导航系统会随探测设备移动而产生定位数据。定位数据的采集周期非常密集，例如可以是每秒采集一次。
38.s130，基于所述测量时间和所述定位时间的匹配结果，确定雷达探测设备的中心位置的坐标信息。
39.所述匹配结果可以是选取和测量时间相同的定位时间，例如测量时间是8:00：00而定位时间有7:59:59、8:00:00和8:00:01，则选取8:00:00 这个定位时间。所述中心位置可以是雷达探测设备的横向中点和纵向中点代表的位置。例如雷达探测设备的俯视图是矩形，则其形心为中心位置。所述坐标信息可以是中心位置的定位数据以及和测量时间相同的定位时间。
40.本实施例中，定位装置安装在雷达探测设备的中心位置，依据定位时间和测量时间的匹配关系，将测量时间和定位数据匹配到一起，得到中心位置的坐标信息。
41.s140，基于所述雷达探测设备的天线布置位置与所述中心位置的相对关系，确定各天线采集的各测点数据的测点坐标。
42.其中，所述天线布置位置可以是各天线在雷达探测设备中的空间分布，例如总共有16根天线，分别位于雷达探测设备的某一固定位置。所述相对关系可以是各天线相对于
中心位置的位置关系，例如中心位置的坐标是 (0,0)，某一根天线的坐标是(1,0)。所述测点数据可以是某一根天线探测到的测量数据，例如某一根天线探测到的关于道路病害体的测量数据。所述测点坐标可以是某一根天线的位置数据及相匹配的测量时间。
43.具体的，根据中心位置和天线布置位置的相对关系，结合中心位置的坐标信息，可得到各天线的测点坐标。
44.在本实施例中，优选的，基于所述雷达探测设备的天线布置位置与所述中心位置的相对关系，确定各天线采集的各测点数据的测点坐标，包括：获取所述雷达探测设备的天线布置位置相对于所述中心位置的相对关系；根据所述相对关系，对所述中心位置的坐标信息进行偏移处理，以得到各天线采集的测点数据的测点坐标。
45.具体的，对所述中心位置的坐标信息进行偏移处理可以是将中心位置的轨迹图进行平移处理，平移的方向和距离由各天线相对于中心位置的相对关系确定，例如在行进方向上，某根天线在中心位置右侧1米处，则平移的方向是行进方向右侧，距离是1米。
46.本方案中，可以得到各天线准确无误的坐标信息。
47.在上述各技术方案的基础上，优选的，在获取所述雷达探测设备的天线布置位置相对于所述中心位置的相对关系之后，所述方法还包括：基于所述惯性导航系统，确定雷达探测设备的瞬时方位信息；相应的，根据所述相对关系，对所述中心位置的坐标信息进行偏移处理，以得到各天线采集的测点数据的测点坐标，包括：根据所述相对关系和所述瞬时方位信息，对所述中心位置的坐标信息进行偏移处理，以得到各天线采集的测点数据的测点坐标。
48.其中，所述瞬时方位信息可以是雷达探测设备的扭转角度，例如雷达探测设备在工作过程中，会因振动等原因发生角度扭转，以中心位置为中心，记录测量时刻的扭转角度，可作为瞬时方位信息。
49.本方案中充分考虑了探测过程中扭转角度的因素，可以得到各天线在整个探测过程中准确的坐标信息。
50.在另一个可行的实施例中，优选的，在确定各天线采集的各测点数据的测点坐标之后，所述方法还包括：为每个天线采集的各测点数据的测点坐标生成一通道坐标文件。
51.其中，所述通道坐标文件可以是某一天线在工作路段的所有测点坐标构成的文件，其可以结合测点数据生成立体三维雷达图。示例性的，一般雷达的天线有一定间距，中间的缝隙会利用插值法进行插值填充，形成一个多通道的立体的三维雷达图。
52.本实施例中，形成的立体三维雷达图可直观准确地反映道路病害体所在位置，大大提高了道路病害体探测效率。
53.本发明实施例的技术方案，通过获取雷达探测设备在探测过程中采集的包括测量时间的测量数据；通过惯性导航系统，获取雷达探测设备的包括定位时间的惯性导航定位数据；然后基于所述测量时间和所述定位时间的匹配结果，确定雷达探测设备的中心位置的坐标信息；最后基于所述雷达探测设备的天线布置位置与所述中心位置的相对关系，确定各天线采集的各测点数据的测点坐标。本技术方案，能够在复杂环境中进行高精度坐标采集，并能精准确定各天线的测点数据对应的位置，确保了测量数据的位置的准确性。
54.在上述各技术方案的基础上，优选的在通过惯性导航系统，获取雷达探测设备的惯性导航定位数据之前，所述方法还包括：对雷达探测设备在探测过程中进行第一标定位
置和第二标定位置进行位置标定；根据位置标定结果，在探测过程中对雷达探测设备基于惯性导航系统进行定位。
55.其中，所述第一标定位置和第二标定位置可以是起始位置和结束位置，例如起始位置和结束位置均用gps(global positioning system，全球定位系统)定位确定，探测车辆如果掉头的话重新记录起始位置，采集完数据后到空旷区域记录结束位置。
56.本实施例中，雷达探测设备在探测过程中利用gps系统进行第一标定位置和第二标定位置的定位，然后在探测过程中通过惯性导航系统采集定位数据，进而得到坐标点数非常密集的定位数据，大大提高了定位精度。
57.示例性的，雷达探测设备也可以通过rtk定位系统采集定位数据，得到的坐标点数相对稀疏，适用于工作环境较简单的情况，例如在平直的马路上且路底构成结构单一的情况下进行探测工作。
58.实施例二
59.图2为本发明实施例二提供的一种测点坐标的确定方法的流程图，本实施例以上述实施例为基础进行优化。如图2所示，本实施例的方法具体包括如下步骤：
60.s210，获取雷达探测设备在探测过程中采集的测量数据；其中，所述测量数据包括测量时间。
61.s220，通过惯性导航系统，获取雷达探测设备的惯性导航定位数据；其中，所述惯性导航定位数据包括定位时间。
62.s230，获取雷达探测设备的每个测点的测量时间。
63.其中，所述测点可以是测量位置，例如雷达探测设备会在探测过程中对所经过的各个位置进行测量，测点可以是其中一个位置。
64.s240，从定位时间中，获取与所述测量时间相同的作为目标定位时间。
65.其中，所述目标定位时间可以是测点的定位时间，例如定位时间的采集密度可以多于测量时间的采集密度，从定位时间中选取和测量时间相同的作为目标定位时间。
66.s250,基于所述目标定位时间，确定每个测点采集时雷达探测设备的中心位置的坐标信息。
67.具体的，将目标定位时间和定位数据结合起来，可得到每个测点采集时雷达探测设备中心位置的坐标信息。
68.s260，基于所述雷达探测设备的天线布置位置与所述中心位置的相对关系，确定各天线采集的各测点数据的测点坐标。
69.本发明实施例的技术方案，利用测量时间和定位时间进行匹配的机制，来测量过程中各个测点的坐标，可以基于惯性导航的定位数据的准确性和环境适应性，提供更加准确的定位结果。
70.实施例三
71.图3为本发明实施例三提供的一种测点坐标的确定装置的结构示意图，该装置可执行本发明任意实施例所提供的测点坐标的确定方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。如图3所示，该装置包括：
72.测量数据获取模块310，用于获取雷达探测设备在探测过程中采集的测量数据；其中，所述测量数据包括测量时间；
73.定位数据获取模块320，用于通过惯性导航系统，获取雷达探测设备的惯性导航定位数据；其中，所述惯性导航定位数据包括定位时间；
74.坐标信息确定模块330，用于基于所述测量时间和所述定位时间的匹配结果，确定雷达探测设备的中心位置的坐标信息；
75.测点坐标确定模块340，用于基于所述雷达探测设备的天线布置位置与所述中心位置的相对关系，确定各天线采集的各测点数据的测点坐标。
76.可选的，所述装置还包括：
77.位置标定模块：用于在通过惯性导航系统，获取雷达探测设备的惯性导航定位数据之前，对雷达探测设备在探测过程中进行第一标定位置和第二标定位置进行位置标定。
78.定位模块，用于根据位置标定结果，在探测过程中对雷达探测设备基于惯性导航系统进行定位。
79.可选的，坐标信息确定模块330包括：
80.测量时间获取单元，用于获取雷达探测设备的每个测点的测量时间；
81.定位时间获取单元，用于从定位时间中，获取与所述测量时间相同的作为目标定位时间；
82.坐标信息确定单元，用于基于所述目标定位时间，确定每个测点采集时雷达探测设备的中心位置的坐标信息。
83.可选的，测点坐标确定模块340还包括：
84.相对关系获取单元，用于获取所述雷达探测设备的天线布置位置相对于所述中心位置的相对关系；
85.偏移处理单元，用于根据所述相对关系，对所述中心位置的坐标信息进行偏移处理，以得到各天线采集的测点数据的测点坐标。
86.可选的，所述装置还包括：
87.瞬时方位确定模块，用于基于所述惯性导航系统，确定雷达探测设备的瞬时方位信息。
88.相应的，偏移处理单元具体用于：
89.根据所述相对关系和所述瞬时方位信息，对所述中心位置的坐标信息进行偏移处理，以得到各天线采集的测点数据的测点坐标。
90.可选的，所述装置还包括：
91.为通道坐标文件生成模块，用于每个天线采集的各测点数据的测点坐标生成一通道坐标文件。
92.本发明实施例所提供的一种测点坐标的确定装置可执行本发明任意实施例所提供的一种测点坐标的确定方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
93.实施例四
94.图4示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等) 和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作
为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
95.如图4所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(rom)12、随机访问存储器 (ram)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(rom)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(ram)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在ram 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、rom 12以及ram 13通过总线14彼此相连。输入/输出(i/o)接口15也连接至总线14。
96.电子设备10中的多个部件连接至i/o接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
97.处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元 (gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理。
98.在一些实施例中，方法测点坐标的确定可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到ram 13并由处理器11 执行时，可以执行上文描述的方法测点坐标的确定的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行方法测点坐标的确定。
99.本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/ 或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
100.用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
101.在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电
气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
102.为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
103.可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(lan)、广域网(wan)、区块链网络和互联网。
104.计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与vps服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
105.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
106.上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。