[发明专利]基于相机和激光雷达独立制图轨迹的时间同步方法和装置

权利要求书

1.一种基于相机和激光雷达独立制图轨迹的时间同步方法，其特征在于，包括：

根据相机和激光雷达各自采集的信息获取各自的位姿信息；

根据所述相机的位姿信息计算所述相机的角度变化，并以所述相机的时间戳为基准，在所述相机的各采样时刻处根据所述激光雷达的位姿信息进行插值，然后计算所述激光雷达的角度变化；

对所述相机和所述激光雷达各自的角度变化数据进行相同时间内等量截取，并根据截取的角度变化数据构建所述相机和所述激光雷达之间的相关性方程，以求解所述相机和所述激光雷达之间的同步时间差。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

每预设时间间隔执行一次所述相机和所述激光雷达之间的同步时间差的求解步骤。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据相机和激光雷达各自采集的信息获取各自的位姿信息包括：

根据所述相机采集的图像信息提取每帧图像中的图像特征点，并对相邻帧的所述图像特征点进行匹配以构建重投影误差函数；

基于预设算法对所述重投影误差函数进行优化以求解得到所述相机的每一时刻的位姿信息；

根据所述激光雷达采集的点云数据提取每帧点云中的点云特征点和面特征，并构建所述点云特征点到所述面特征之间的距离函数；

基于所述预设算法对所述距离函数进行优化以求解得到所述激光雷达的每一时刻的位姿信息。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述以所述相机的时间戳为基准，在所述相机的各采样时刻处根据所述激光雷达的位姿信息进行插值，然后计算所述激光雷达的角度变化包括：

以所述相机的采样时间戳为基准，根据获取的所述激光雷达的位姿信息对所述激光雷达在对应所述相机的各采样时刻处进行线性插值，以获取所述激光雷达在对应的所述采样时刻的位姿，并根据获取的各位姿计算所述激光雷达在所述各采样时刻处的角度变化。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述相机的位姿信息计算所述相机的角度变化包括：

若所述相机的第i时刻的位姿为第i+1时刻的位姿为则所述相机在第i个时刻的角度变化满足如下公式：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据获取的各位姿计算所述激光雷达在所述各采样时刻处的角度变化包括：

若所述激光雷达的第i时刻的位姿为第i+1时刻的位姿为则所述激光雷在第i个时刻的角度变化满足如下公式：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述“根据截取的角度变化数据构建所述相机和所述激光雷达之间的相关性方程，以求解所述相机和所述激光雷达之间的同步时间差”包括：

根据截取的所述相机和所述激光雷达各自的角度变化数据分别计算各自对应的角度变化均值，并基于所述角度变化数据和所述角度变化均值构建归一化互相关方程；

求解使所述归一化互相关方程的值最大对应的时间差值，将所述时间差值作为所述相机和所述激光雷达之间的同步时间差；

其中，若NCC表示归一化互相关值，T为截取的角度变化数据对应的时间集合，和分别为所述相机和所述激光雷达在第i个时刻的角度变化，Δt为所述相机和所述激光雷达之间的时间差值，m_c和m_l分别为所述相机和所述激光雷达的角度变化均值，则所述归一化互相关方程应满足：