CN109194436A - 传感器时间戳同步测试方法、装置、设备、介质及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种传感器时间戳同步测试方法、装置、设备、介质及车辆，该方法包括：获取至少两个传感器各自对同一个目标移动物体采集的图像数据，其中，所述至少两个传感器的帧率设置为相同，每一帧图像数据中还包括采集时刻对应的传感器时间戳；将各传感器采集到的图像数据按帧进行对齐，分别确定相互对齐的各传感器对应的目标图像数据帧；依据所述目标图像数据帧各自对应的传感器时间戳之间的差值确定至少两个传感器的时间戳同步情况。本发明实施例实现了实时自动测试和验证传感器时间戳是否同步的目的，进一步提高无人车辆的安全性能。

Description

传感器时间戳同步测试方法、装置、设备、介质及车辆

技术领域

本发明实施例涉及无人机技术领域，尤其涉及一种传感器时间戳同步测试方法、装置、设备、介质及车辆。

背景技术

无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。它是利用车载传感器来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息，控制车辆的转向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。

因此，对于无人驾驶车辆而言，时间戳问题是涉及到整个车级的问题，若传感器时间戳不同步，影响到对周围环境的探测敏感度，从而影响整车的运行情况，尤其是车辆的安全性能。

发明内容

本发明提供一种传感器时间戳同步测试方法、装置、设备、介质及车辆，达到自动测试传感器时间戳是否同步的效果。

第一方面，本发明实施例提供了一种传感器时间戳同步测试方法，包括：

获取至少两个传感器各自对同一个目标移动物体采集的图像数据，其中，所述至少两个传感器的帧率设置为相同，每一帧图像数据中还包括采集时刻对应的传感器时间戳；

将各传感器采集到的图像数据按帧进行对齐，分别确定相互对齐的各传感器对应的目标图像数据帧；

依据所述目标图像数据帧各自对应的传感器时间戳之间的差值确定至少两个传感器的时间戳同步情况。

第二方面，本发明实施例还提供了一种传感器时间戳同步测试装置，包括：

传感器数据获取模块，用于获取至少两个传感器各自对同一个目标移动物体采集的图像数据，其中，所述至少两个传感器的帧率设置为相同，每一帧图像数据中还包括采集时刻对应的传感器时间戳；

传感器数据帧对齐模块，用于将各传感器采集到的图像数据按帧进行对齐，分别确定相互对齐的各传感器对应的目标图像数据帧；

时间戳同步性确定模块，用于依据所述目标图像数据帧各自对应的传感器时间戳之间的差值确定至少两个传感器的时间戳同步情况。

第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明任意实施例所述的一种传感器时间戳同步测试方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如本发明任意实施例所述的一种传感器时间戳同步测试方法。

第五方面，本发明实施例还提供了一种车辆，包括车体，还包括如本发明任意实施例所述的电子设备。

本发明实施例通过获取至少两个传感器各自对同一个目标移动物体采集的图像数据，其中，所述至少两个传感器的帧率设置为相同，每一帧图像数据中还包括采集时刻对应的传感器时间戳；将各传感器采集到的图像数据按帧进行对齐，分别确定相互对齐的各传感器对应的目标图像数据帧；依据所述目标图像数据帧各自对应的传感器时间戳之间的差值确定至少两个传感器的时间戳同步情况，实现了实时自动测试和验证传感器时间戳是否同步的目的，进一步提高无人车辆的安全性能。

附图说明

图1是本发明实施例一中的一种传感器时间戳同步测试方法的流程图；

图2是本发明实施例二中的一种传感器时间戳同步测试方法的流程图；

图3是本发明实施例三中的一种传感器时间戳同步测试装置的结构示意图；

图4是本发明实施例四中的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种传感器时间戳同步测试方法的流程图，本实施例可适用于测试传感器时间戳是否同步的情况，该方法可以由传感器时间戳同步测试装置来执行，该装置可以采用硬件和/或软件实现，该装置可通过软件和/或硬件实现，并可配置在电子设备中，该电子设备可以配置在车辆上，例如具有控制和计算能力的无人车等，该方法具体包括：

S110、获取至少两个传感器各自对同一个目标移动物体采集的图像数据，其中，所述至少两个传感器的帧率设置为相同，每一帧图像数据中还包括采集时刻对应的传感器时间戳。

在自动驾驶系统中，整个系统的运行和工作需要接收并同时处理多个传感器采集到的数据，包括速度传感器和图像传感器等，如相机、雷达。示例性的，在无人车系统工作过程中，各个传感器会采集相应的数据，比如图像传感器中的相机或雷达可以采取某一时刻某个目标移动物体的图像数据，然后传输至系统的下游模块进行分析与处理，以确定下一步的操作或运动策略。目标移动物体可以是与车辆有相对运动的物体，例如，在标有刻度的设定场地上运动的物体，例如进行匀速运动，该物体包括行人或障碍物等。具体实现时，可以采用可控制的行人或障碍物的模型，通过指令的下发，实现模型的匀速运动。

传感器的帧率可以是指传感器采集每帧数据的频率，比如50Hz，即每隔0.02s采集一帧数据。将至少两个传感器帧率设置为相同便可以使得传感器采集图像数据的频率是相同的。同时，每一帧图像数据中还包括采集时刻对应的传感器时间戳。时间戳(timestamp)可以是一个字符序列，用于唯一地标识某一刻的时间，系统可以对时间戳做出处理，将时间戳转换为标准的时间格式。可选的，传感器数据除了包括产生数据时的时间戳，还以包括：数据的精度、产生数据的传感器和/或传感器记录的数据等。

S120、将各传感器采集到的图像数据按帧进行对齐，分别确定相互对齐的各传感器对应的目标图像数据帧。

示例性的，将各传感器采集到的图像数据按帧进行对齐可以是按照第一帧、第二帧、第三帧等具体的图像帧进行对齐，对齐后得到的图像帧中，即目标图像数据帧中，所包括的目标移动物体的状态相同。其中，目标图像数据帧可以是用于判断时间戳是否同步的依据。

还需要说明的是，如果各传感器时间戳完全同步，则各传感器采集到的图像数据中，按帧即可实现对齐。但是，由于不同传感器时钟本身的偏差或来源不一样，以及温度、电压、电磁波或其他一些因素的影响和干扰，会出现时钟不一致，从而导致传感器时间戳不一致。因此，经过对齐得到的各传感器对应的目标图像数据帧可能存在帧数不同的情况，例如，第一传感器的第四帧与第二传感器的第六帧对齐，那么第一传感器的第四帧与第二传感器的第六帧分别作为第一传感器和第二传感器的目标图像数据帧。

S130、依据所述目标图像数据帧各自对应的传感器时间戳之间的差值确定至少两个传感器的时间戳同步情况。

在得到各个目标图像数据帧的基础上，可以比较不同传感器之间采集的对应目标图像数据帧中的时间戳的差值，根据该差值判断各传感器时间戳的同步性。比如，预先根据容忍度设置阈值，如果各传感器之间对应的差值在该容忍度阈值内，则可以认为各传感器时间戳同步。

本实施例的技术方案，通过获取至少两个传感器各自对同一个目标移动物体采集的图像数据；将各传感器采集到的图像数据按帧进行对齐，分别确定相互对齐的各传感器对应的目标图像数据帧；依据所述目标图像数据帧各自对应的传感器时间戳之间的差值确定至少两个传感器的时间戳同步情况，实现自动测试和验证传感器时间戳的同步性，为无人车行驶的安全性提供了保障。

实施例二

图2是本发明实施例二提供的一种传感器时间戳同步测试方法的流程图，在上述实施例的基础上，对步骤S120进一步优化，如图2所示，该方法具体包括：

S210、获取至少两个传感器各自对同一个目标移动物体采集的图像数据，其中，所述至少两个传感器的帧率设置为相同，每一帧图像数据中还包括采集时刻对应的传感器时间戳。

S220、识别所述各传感器采集到的图像数据中目标移动物体的目标位置。

S230、依据所述目标位置，将各传感器采集到的图像数据按帧进行对齐，其中，对齐的各目标图像数据帧中，目标移动物体的目标位置均相同。

识别图像数据中目标移动物体的目标位置可以利用已有的图像识别技术进行识别。目标位置可以是目标移动物体在某个时刻所处的位置，具体可以通过图像识别技术得出。依据目标位置，将各传感器采集到的图像数据按帧对齐。例如，如果涉及两个传感器时间戳同步性的问题，并且第一传感器的第五帧图像中与第二传感器的第七帧图像中，目标移动物体的位置均为距离车辆3m处，则第一传感器的第五帧与第二传感器的第七帧为对齐后得到的目标图像数据帧，并且对齐后的目标图像数据中目标移动物体的目标位置均相同。

S240、依据所述目标图像数据帧各自对应的传感器时间戳之间的差值确定至少两个传感器的时间戳同步情况。

通过目标图像数据帧中的传感器时间戳之间的差值可以确定各个传感器时间戳的同步情况。示例性的，如果涉及两个传感器时间戳的同步，则可以比较这两个传感器对应的目标图像数据帧的时间戳中的时间是否一致，如果一致，则可以认为同步，或者这两个传感器对应的目标图像数据帧的时间戳的差值没有超出按照容忍度预先设置的阈值，则认为同步，否则认为这两个传感器时间戳不同步。如果是涉及两个以上传感器时间戳的同步情况，则可以通过两两比较的方式，判断不同传感器之间对应的时间戳是否一致，从而得到各传感器的时间戳同步情况。

可选的，所述目标移动物体在标有刻度的设定场地上进行匀速运动。示例性的，在一个空旷的地方，地上画有标有刻度的坐标轴，一个假人(目标移动物体)按一个方向匀速运动。固定在车辆上的激光雷达和相机camera同时感知并采集假人所在的区域，即同时拍摄假人的运动，从而获取传感器各自对假人采集的图像数据。而由于场地上有标准统一的刻度，目标移动物体又是匀速运动的，因此可以更加快速地得到更准确的假人位置，有利于对图像数据进行识别，继而对图像数据按帧进行对齐，从而提高传感器时间戳同步性验证的正确度。

本实施例的技术方案，通过获取目标移动物体在场地上的实时目标位置，利用该目标位置对各帧图像数据进行对齐，确定对齐的目标图像数据帧，通过这些对齐的数据帧之间的时间戳差值来确定传感器时间戳是否同步，达到自动测试和验证的目的，可以进一步提高车辆运行的安全性，适用于真实车辆在场地上的测试与实验场景。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种传感器时间戳同步测试装置的结构示意图，如图3所示，所述装置包括：

传感器数据获取模块310，用于获取至少两个传感器各自对同一个目标移动物体采集的图像数据，其中，所述至少两个传感器的帧率设置为相同，每一帧图像数据中还包括采集时刻对应的传感器时间戳；

传感器数据帧对齐模块320，用于将各传感器采集到的图像数据按帧进行对齐，分别确定相互对齐的各传感器对应的目标图像数据帧；

时间戳同步性确定模块330，用于依据所述目标图像数据帧各自对应的传感器时间戳之间的差值确定至少两个传感器的时间戳同步情况。

可选的，所述传感器数据帧对齐模块320，包括：

目标位置识别单元，用于识别所述各传感器采集到的图像数据中目标移动物体的目标位置；

图像数据帧对齐单元，用于依据所述目标位置，将各传感器采集到的图像数据按帧进行对齐，其中，对齐的各目标图像数据帧中，目标移动物体的目标位置均相同。

可选的，所述时间戳同步性确定模块330，具体用于，如果所述差值超出预设阈值，则确定所述至少两个传感器的时间戳不同步。

可选的，所述目标移动物体在标有刻度的设定场地上进行匀速运动。

本发明实施例所提供的传感器时间戳同步测试装置，可执行本发明任意实施例所提供的传感器时间戳同步测试方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例提供的一种传感器时间戳同步测试方法。

实施例四

参见图4，本实施例提供了一种电子设备400，其包括：一个或多个处理器420；存储装置410，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器420执行，使得所述一个或多个处理器420实现本发明实施例所提供的一种传感器时间戳同步测试方法，包括：

获取至少两个传感器各自对同一个目标移动物体采集的图像数据，其中，所述至少两个传感器的帧率设置为相同，每一帧图像数据中还包括采集时刻对应的传感器时间戳；

将各传感器采集到的图像数据按帧进行对齐，分别确定相互对齐的各传感器对应的目标图像数据帧；

依据所述目标图像数据帧各自对应的传感器时间戳之间的差值确定至少两个传感器的时间戳同步情况。

当然，本领域技术人员可以理解，处理器420还可以实现本发明任意实施例所提供的一种传感器时间戳同步测试方法的技术方案。

图4显示的电子设备400仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图4所示，电子设备400以通用计算设备的形式表现。电子设备400的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器420，存储装置410，连接不同系统组件(包括存储装置410和处理器420)的总线450。

总线450表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。

电子设备400典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被电子设备400访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

存储装置410可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)411和/或高速缓存存储器412。电子设备400可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统413可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图4未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图4中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线450相连。存储装置410可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块415的程序/实用工具414，可以存储在例如存储装置410中，这样的程序模块415包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块415通常执行本发明所描述的任意实施例中的功能和/或方法。

电子设备400也可以与一个或多个外部设备460(例如键盘、指向设备、显示器470等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备400交互的设备通信，和/或与使得该电子设备400能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口430进行。并且，电子设备400还可以通过网络适配器440与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图4所示，网络适配器440通过总线450与电子设备400的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备400使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理器420通过运行存储在存储装置410中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的一种传感器时间戳同步测试方法。

实施例五

本发明实施例五提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种传感器时间戳同步测试方法，该方法包括：

获取至少两个传感器各自对同一个目标移动物体采集的图像数据，其中，所述至少两个传感器的帧率设置为相同，每一帧图像数据中还包括采集时刻对应的传感器时间戳；

将各传感器采集到的图像数据按帧进行对齐，分别确定相互对齐的各传感器对应的目标图像数据帧；

依据所述目标图像数据帧各自对应的传感器时间戳之间的差值确定至少两个传感器的时间戳同步情况。

当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的一种传感器时间戳同步测试方法中的相关操作。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

实施例六

本发明实施例六提供一种车辆，包括车体，还包括本发明实任意实施例所述的电子设备。

具体的，该车辆可以是无人车，安装在无人车上的电子设备可以执行本发明任意实施例所述的一种传感器时间戳同步测试方法的相关操作。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种传感器时间戳同步测试方法，其特征在于，所述方法包括：

获取至少两个传感器各自对同一个目标移动物体采集的图像数据，其中，所述至少两个传感器的帧率设置为相同，每一帧图像数据中还包括采集时刻对应的传感器时间戳；

将各传感器采集到的图像数据按帧进行对齐，分别确定相互对齐的各传感器对应的目标图像数据帧；

依据所述目标图像数据帧各自对应的传感器时间戳之间的差值确定至少两个传感器的时间戳同步情况。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将各传感器采集到的图像数据按帧进行对齐，分别确定相互对齐的各传感器对应的目标图像数据帧，包括：

识别所述各传感器采集到的图像数据中目标移动物体的目标位置；

依据所述目标位置，将各传感器采集到的图像数据按帧进行对齐，其中，对齐的各目标图像数据帧中，目标移动物体的目标位置均相同。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据所述目标图像数据帧各自对应的传感器时间戳之间的差值确定至少两个传感器的时间戳同步情况，包括：

如果所述差值超出预设阈值，则确定所述至少两个传感器的时间戳不同步。

4.根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于，所述目标移动物体在标有刻度的设定场地上进行匀速运动。

5.一种传感器时间戳同步测试装置，其特征在于，所述装置包括：

传感器数据获取模块，用于获取至少两个传感器各自对同一个目标移动物体采集的图像数据，其中，所述至少两个传感器的帧率设置为相同，每一帧图像数据中还包括采集时刻对应的传感器时间戳；

传感器数据帧对齐模块，用于将各传感器采集到的图像数据按帧进行对齐，分别确定相互对齐的各传感器对应的目标图像数据帧；

时间戳同步性确定模块，用于依据所述目标图像数据帧各自对应的传感器时间戳之间的差值确定至少两个传感器的时间戳同步情况。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述传感器数据帧对齐模块，包括：

目标位置识别单元，用于识别所述各传感器采集到的图像数据中目标移动物体的目标位置；

图像数据帧对齐单元，用于依据所述目标位置，将各传感器采集到的图像数据按帧进行对齐，其中，对齐的各目标图像数据帧中，目标移动物体的目标位置均相同。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述时间戳同步性确定模块具体用于：如果所述差值超出预设阈值，则确定所述至少两个传感器的时间戳不同步。

8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-4中任一所述的一种传感器时间戳同步测试方法。

9.一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-4中任一所述的一种传感器时间戳同步测试方法。

10.一种车辆，包括车体，其特征在于，还包括如权利要求8中所述的电子设备。