CN114137563A - 机车和机车定位方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

机车和机车定位方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN114137563A CN202111431679.6A CN202111431679A CN114137563A CN 114137563 A CN114137563 A CN 114137563A CN 202111431679 A CN202111431679 A CN 202111431679A CN 114137563 A CN114137563 A CN 114137563A
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Abstract

本申请提供一种机车和机车定位方法、装置、设备及存储介质，其中，机车包括第一激光雷达和第二激光雷达、感知相机，机车定位方法包括：获取感知相机针对所述机车的第一时刻的成像和第二时刻的成像；根据所述第一时刻的成像和所述第二时刻的成像计算所述机车在所述第二时刻与所述第一时刻之间的增量位移等步骤。本申请实施例能够提供机车的定位数据的精确度和鲁棒性。

Description

机车和机车定位方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本申请涉及计算机技术领域，具体而言，涉及一种机车和机车定位方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
卫星定位信号不能穿透墙体，并且很容易受到高大建筑物以及树枝的干扰,基于差分GPS的定位技术虽然能将定位精度提高到厘米级，但也无法解决隧道等上方有遮挡的情况。现有的GPS定位跟踪方式存在受干扰误差较大，无法解决上方遮挡等问题。
基于此，现有技术存在一种RFID定位方式，该方式能够减小遮挡物对定位数据的影响，然而这种方式存在以下缺陷：定位不连续，只有到特定位置识别到RFID标签后才对定位修正一下，以及受识别准确度影响，不能保证百分百识别到对应的RFID标签。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种机车和机车定位方法、装置、设备及存储介质，用以提供机车的定位数据的精确度。
为此本申请第一方面公开一种机车，所述机车包括：
车体；
第一激光雷达和第二激光雷达，所述第一激光雷达设置在所述车体上，其中，当所述机车前进时，所述第一激光雷达和所述第二激光雷达用于扫描所述机车所在运输区域并生成点云数据；
感知相机，所述感知相机安装在所述车体，用于在所述机车前进时，对所述运输区域的成像。
本申请第一方面的机车由于具有感知相机和激光雷达，因此可通过感知相机和激光雷达获取定位数据，进而对机车的GPS坐标进行校正，从而提高机车的坐标准确性和鲁棒性。
本申请第二方面公开一种机车定位方法，所述方法应用于本申请第一方面的机车中，所述方法包括：
获取感知相机针对所述机车的第一时刻的成像和第二时刻的成像，所述第二时刻在所述第一时刻之后；
根据所述第一时刻的成像和所述第二时刻的成像计算所述机车在所述第二时刻与所述第一时刻之间的增量位移；
获取所述机车在所述第一时刻的GPS坐标和在所述第二时刻的第一GPS坐标，所述第一时刻的GPS坐标和所述第二时刻的第一GPS坐标由GPS设备检测生成；
根据所述第一时刻的GPS坐标和所述增量位移计算所述第二时刻的第二GPS坐标；
基于非线性优化所述第二时刻的所述第一GPS坐标和所述第二时刻的所述第二GPS坐标，并得到第二时刻的融合坐标；
判断所述第二时刻的融合坐标是否满足预设条件，若是则将所述第二时刻的融合坐标确定为所述机车在所述第二时刻时的坐标数据。
与现有技术相比，本申请第二放的方法能够至少通过感知相机的定位数据修正GPS坐标而得到精确的定位数据的同时，又能够连续对机车的GPS坐标进行校正，进而保定位数据的精确度和鲁棒性，相比而言，现有技术采用RFID标签对机车的GPS坐标进行校正，但是由于RFID标设置在指定的位置，进而机车行驶到指定位置能够进行定位数据的校正，因此这种方式存在校正不连续的缺陷的缺点，且由于机车的定位数据不是连续校正，随着时间的推移，每个时刻所产生的定位误差会逐渐累加，最终影响定位数据的校正。
在本申请第二方面中，作为一种可选的实施方式，所述判断所述第二时刻的融合坐标是否满足预设条件，包括：
计算所述第二时刻的融合坐标与所述第二时刻的所述第二GPS坐标之间的残差并作为第一残差；
计算所述第二时刻的融合坐标与所述第一时刻的融合坐标之间的差并作为第一数值；
计算所述第一数值与所述增量位移之间的残差，并作为第二残差；
当所述第一残差小于第一预设阈值，且所述第二残差小于第二预设阈值时，确定所述第二时刻的融合坐标满足条件。
在本可选的实施方式中，通过第一残差和第二残差能够判断融合坐标是否落在指定的数值范围，从而避免融合坐标为极端值这类情况。
在本申请第二方面中，作为一种可选的实施方式，所述方法还包括：
获取所述机车的移动区域的地图；
获取第一激光雷达针对所述机车在所述第二时刻生成的点云数据，并作为第一点云数据；
根据所述第二时刻的融合坐标和/或所述第二时刻的第一GPS坐标，和第一点云数据，在所述移动区域的地图匹配出目标点坐标；
将所述目标点坐标作为所述机车在所述第二时刻时的坐标数据。
在本可选地的实施方式中，通过激光雷达的点云数据和移动区域的地图能够计算得到一个精度更高的坐标数据，从而进一步提高机车在第二时刻的坐标数据的精确度。
在本申请第二方面中，作为一种可选的实施方式，所述根据所述第二时刻的融合坐标和/或所述第二时刻的第一GPS坐标，在所述移动区域的地图匹配出目标点坐标，包括：
根据所述第二时刻的融合坐标和/或所述第二时刻的第一GPS坐标，在移动区域的地图中匹配出若干满足预设约束条件的备选点坐标；
基于若干个所述备选点坐标和误差函数，计算所述最优旋转矩阵和最优位移向量；
基于所述最优旋转矩阵和所述最优位移向量确定所述目标点坐标。
在本申请第二方面中，作为一种可选的实施方式，所述方法还包括：
当所述感知相机无法正常工作时，获取第二激光雷达在所述第一时刻生成的点云数据，并作为第二点云数据；
获取所述第二激光雷达在所述第二时刻生成的点云数据，并作为第三点云数据；
根据所述第二点云数据和所述第三点云数据，计算所述机车在所述第二时刻与所述第一时刻之间的增量位移。
通过本可选的实施方式，可在感知相机无法正常工作时，通过另一个激光雷达计算增量位移。
在本申请第二方面中，作为一种可选的实施方式，所述方法还包括：
判断在所述第二时刻及与所述第二时刻值之间的误差满足预设时长的时间范围内，所述机车是否接收到GPS信号，若是则基于所述GPS信号确定所述第二时刻的第一GPS坐标。
本申请第三方面还公开一种机车定位装置，所述装置应用于本申请第一方面所述的机车中，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取感知相机针对所述机车的第一时刻的成像和第二时刻的成像，所述第二时刻在所述第一时刻之后；
第一计算模块，用于根据所述第一时刻的成像和所述第二时刻的成像计算所述机车在所述第二时刻与所述第一时刻之间的增量位移；
第二获取模块，用于获取所述机车在所述第一时刻的GPS坐标和在所述第二时刻的第一GPS坐标，所述第一时刻的GPS坐标和所述第二时刻的第一GPS坐标由GPS设备检测生成；
第二计算模块，用于根据所述第一时刻的GPS坐标和所述增量位移计算所述第二时刻的第二GPS坐标；
融合模块，用于基于非线性优化所述第二时刻的所述第一GPS坐标和所述第二时刻的所述第二GPS坐标，并得到第二时刻的融合坐标；
判断模块，用于判断所述第二时刻的融合坐标是否满足预设条件，若是则将所述第二时刻的融合坐标确定为所述机车在所述第二时刻时的坐标数据。
本申请第三方面的装置通过执行一种机车定位方法，能够通过修正GPS坐标而得到精确的定位数据的同时，又能够连续对机车的GPS坐标进行校正，进而保定位数据的精确度和鲁棒性，相比而言，现有技术采用RFID标签对机车的GPS坐标进行校正，但是由于RFID标设置在指定的位置，进而机车行驶到指定位置能够进行定位数据的校正，因此这种方式存在校正不连续的缺陷的缺点，且由于机车的定位数据不是连续校正，随着时间的推移，每个时刻所产生的定位误差会逐渐累加，最终影响定位数据的校正。
本申请第四方面公开一种机车定位设备，所述设备包括：
存储有可执行程序代码的存储器；
与所述存储器耦合的处理器；
所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行本申请第二方面的机车定位方法。
本申请第四方面的设备通过执行一种机车定位方法，能够通过修正GPS坐标而得到精确的定位数据的同时，又能够连续对机车的GPS坐标进行校正，进而保定位数据的精确度和鲁棒性，相比而言，现有技术采用RFID标签对机车的GPS坐标进行校正，但是由于RFID标设置在指定的位置，进而机车行驶到指定位置能够进行定位数据的校正，因此这种方式存在校正不连续的缺陷的缺点，且由于机车的定位数据不是连续校正，随着时间的推移，每个时刻所产生的定位误差会逐渐累加，最终影响定位数据的校正。
本申请第五方面公开一种存储介质，所述存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行本申请第二方面公开的机车定位方法。
本申请第五方面的存储介质通过执行一种机车定位方法，能够通过修正GPS坐标而得到精确的定位数据的同时，又能够连续对机车的GPS坐标进行校正，进而保定位数据的精确度和鲁棒性，相比而言，现有技术采用RFID标签对机车的GPS坐标进行校正，但是由于RFID标设置在指定的位置，进而机车行驶到指定位置能够进行定位数据的校正，因此这种方式存在校正不连续的缺陷的缺点，且由于机车的定位数据不是连续校正，随着时间的推移，每个时刻所产生的定位误差会逐渐累加，最终影响定位数据的校正。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1是本申请实施例公开的一种机车的结构示意图；
图2是本申请示例公开的一种机车定位方法的流程示意图；
图3是本申请实施例公开的一种机车定位装置的结构示意图；
图4是本申请实施例公开的一种机车定位设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
实施例一
请参阅图1，图1是本申请实施例公开的一种机车的结构示意图。如图1所示，本申请实施例的机车包括：
车体；
第一激光雷达和第二激光雷达，第一激光雷达设置在车体上，其中，当机车前进时，第一激光雷达和第二激光雷达用于扫描机车所在运输区域并生成点云数据；
感知相机，感知相机安装在车体，用于在机车前进时，对运输区域的成像。
在上述实施方式中，机车可以是钢铁生产企业的运输系统中的车辆，例如，可以是运输铁料的挂车。另一方面，本申请实施例的机车可以是用于实现智能驾驶的机车，例如，本申请实施例的机车可在钢铁厂的运输区域进行自主移动的车辆，其中，为了实现机车的自主移动，机车安装有传感器和控制器，控制器基于传感器检测的数据而控制机车自主移动，以实现机车的自动驾驶。
基于此，如本申请实施例所述，本申请实施例具体公开了一种机车，该机车包括了安装于机车的车体上的激光雷达和感知相机，其中，感知相机用于在机车前进时，对机车周围的运输区域进行成像，具体地，感知相机按照预设的拍摄频率对机车周围的运输区域进行成像，例如，感知相机每隔0.2S对机车的运输区域进行成像。另一方面，机车的感知相机与机车的控制器电性连接，这样一来，感知相机能够将对运输区域的成像发送给控制器，使得控制器能够基于运输区域的成像控制机车。
在本申请实施例中，由于本申请实施例的机车运行在钢铁产生环境中，因此感知相机是针对移动速度较慢的机车进行成像，基于此，可选地，感知相机的拍摄频率可适配机车的移动速度范围，并设置在0.1S-0.8S之间，当然为了进一步精确检测机车的在一时间间隔内发生的位移，感知相机可以高速相机，本申请实施例将感知相机的拍摄频率设置在0.1S-0.8S之间，只是一种优选方式，该优选方式能够在实现对机车的位移的检测精度的同时，又能够降低感知相机的使用成本。
在本申请实施例中，可选地，感知相机设置在机车的车头的前端面中的中间，其中，当机车前进时，感知相机随着机车的移动而在不同时刻进行成像，进而能够不同时刻的成像，可计算机车在移动时间内的位移。
在本申请实施例中，激光雷达利用激光探物的原理对机车的周围环境进行检测，其中，激光雷达通过对周围环境发送光束探测机车的周围环境以得到针对周围环境的点云数据。
在本申请实施例中，可选地，本申请实施例包括两个激光雷达，其中，一个激光雷达安装在机车的车顶左边，另一个激光雷达安装在机车的车顶右边。另一方面，本申请实施例中，一个激光雷达用于在不同时刻生成点云数据，以基于不同时刻的点云数据计算机车的位移，尤其是在感知相机无法正常工作时，替代感知相机检测机车的位移，例如，当机车的周围环境光线不好而导致感知相机无法正常工作时，则可使该激光雷达替代感知相机。另一方面，两个激光雷达的另一个激光雷达用于结合感知相机对机车的定位数据进行校正。
在本申请实施例中，机车还设有GPS接收装置，用于接收GPS信号，其中，GPS信号包括了机车在每一时刻的GPS坐标。另一方面，由于GPS信号容易收到周围环境，进而GPS坐标存在不准确的问题，基于这个问题本申请还提供了一种机车定位方法、装置、设备和存储介质，关于其具体描述请参照下文的实施例。
实施例二
请参阅图2，图2是本申请示例公开的一种机车定位方法的流程示意图，其中，该方法应用于第一方面的机车中。如图2所示，本申请实施例的机车定位方法包括以下步骤：
101、获取感知相机针对机车的第一时刻的成像和第二时刻的成像，第二时刻在第一时刻之后；
102、根据第一时刻的成像和第二时刻的成像计算机车在第二时刻与第一时刻之间的增量位移；
103、获取机车在第一时刻的GPS坐标和在第二时刻的第一GPS坐标，第一时刻的GPS坐标和第二时刻的第一GPS坐标由GPS设备检测生成；
104、根据第一时刻的GPS坐标和增量位移计算第二时刻的第二GPS坐标；
105、基于非线性优化第二时刻的第一GPS坐标和第二时刻的第二GPS坐标，并得到第二时刻的融合坐标；
106、判断第二时刻的融合坐标是否满足预设条件，若是则将第二时刻的融合坐标确定为机车在第二时刻时的坐标数据。
由于机车在第二时刻获取的第一GPS坐标在场景下是不准确的，例如在机车运行区域有树木遮挡的情况下，GPS信号差导致第二时刻的第一GPS坐标并不准确，为此，本申请实施例基于感知相机的数据来对第二时刻的第一GPS坐标进行校正，使得校正得到的融合坐标具有更高的精确度，具体地，基于感知相机的在第二时刻和第一时刻的成像，能够计算得到机车在第一时刻与第二时刻之间的增量位移，其中基于增加位移和第一时刻的GPS能够得到第二时刻的第二GPS坐标，这样一来在第二时刻，就能够得到第二时刻的两个GPS坐标，即一个是实时收到的GPS坐标，另一个是基于第一时刻的GPS坐标和感知相机的数据计算得到的理论GPS坐标，进而当第二时刻的第一GPS坐标有误时，可通过第二GPS坐标调整第一GPS坐标并得到融合坐标。另一方面，当融合坐标满足了预设条件时，可将融合坐标作为第二时刻的坐标，其中，通过判断融合坐标是否满足预设条件，可控制融合坐标在预设的数值范围内。
与现有技术相比，本申请实施例能够至少通过感知相机的定位数据修正GPS坐标而得到精确的定位数据的同时，又能够连续对机车的GPS坐标进行校正，进而保定位数据的精确度和鲁棒性，相比而言，现有技术采用RFID标签对机车的GPS坐标进行校正，但是由于RFID标设置在指定的位置，进而机车行驶到指定位置能够进行定位数据的校正，因此这种方式存在校正不连续的缺陷的缺点，且由于机车的定位数据不是连续校正，随着时间的推移，每个时刻所产生的定位误差会逐渐累加，最终影响定位数据的校正。
在本申请实施例中，对于步骤101，机车的第一时刻的成像指的是感知相机在机车移动过程中的第一时刻时，对机车的周围环境拍照而行成的图像数据。另一方面，机车的第二时刻的成像指的是感知相机在机车移动过程中的第二时刻时，对机车的周围环境拍照而行成的图像数据。
在本申请实施例中，对于步骤102，增量位移用于衡量机车在第一时刻和第二时刻之间的位置变化。另一方面，针对增量位移的计算，本申请实施例还提供了以下具体步骤：
根据图像识别算法识别第一时刻的成像中的若干关键点；
根据图像识别算法识别第二时刻的成像中的若干关键点，其中，第二时刻的成像中的若干关键点与第一时刻的成像中的若干关键点相同；
基于相机坐标系计算若干关键点在第一时刻的坐标和若干关键点在第二时刻的坐标；
根据若干关键点在第一时刻的坐标和若干关键点在第二时刻的坐标计算增量位移。
上述实施方式中，相机坐标系指的是感知相机的成像坐标系，另一方面，关于图像识别算法请参考现有技术，本申请实施例不作赘述。
需要说明的是，上述实施方式仅是一种基于感知相机的成像数据计算增加位移的可选方式。
在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，步骤106：判断第二时刻的融合坐标是否满足预设条件，包括：
计算第二时刻的融合坐标与第二时刻的第二GPS坐标之间的残差并作为第一残差；
计算第二时刻的融合坐标与第一时刻的融合坐标之间的差并作为第一数值；
计算第一数值与增量位移之间的残差，并作为第二残差；
当第一残差小于第一预设阈值，且第二残差小于第二预设阈值时，确定第二时刻的融合坐标满足条件。
在本可选的实施方式中，通过第一残差和第二残差能够判断融合坐标是否落在指定的数值范围，从而避免融合坐标为极端值这类情况。
在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，本申请实施例的方法还包括以下步骤：
获取机车的移动区域的地图；
获取第一激光雷达针对机车在第二时刻生成的点云数据，并作为第一点云数据；
根据第二时刻的融合坐标和/或第二时刻的第一GPS坐标，和第一点云数据，在移动区域的地图匹配出目标点坐标；
将目标点坐标作为机车在第二时刻时的坐标数据。
在本可选的实施方式中，机车的移动区域的地图为预先构建，例如通过环绕机车的运输区域(移动区域)，从而生成运输区域的图像数据，其中，该图像数据是点云数据，并且该点云数据具有很好的精确度。
在本可选地的实施方式中，通过激光雷达的点云数据和移动区域的地图能够计算得到一个精度更高的坐标数据，从而进一步提高机车在第二时刻的坐标数据的精确度。
在本可选的实施方式，也可以将未经过融合的第一GPS坐标与第一点云数据在地图中匹配目标点，这样一来通过第一点云数据校正第一GPS坐标，也能够提高第一GPS坐标的精确度。
进一步可选地，步骤：根据第二时刻的融合坐标和/或第二时刻的第一GPS坐标，在移动区域的地图匹配出目标点坐标，包括以下子步骤：
根据第二时刻的融合坐标和/或第二时刻的第一GPS坐标，在移动区域的地图中匹配出若干满足预设约束条件的备选点坐标；
基于若干个备选点坐标和误差函数，计算最优旋转矩阵和最优位移向量；
基于最优旋转矩阵和最优位移向量确定目标点坐标。
在可选的实施方式中，误差函数用E(R，t)为：
Figure BDA0003380457030000141
其中，在这个函数中，R表示旋转矩阵，t表示位移向量，(pi,qi)为满足预设约束条件的备选点坐标。另一方面，这个公式可理解为：调整R和t，使得激光雷达观测的点云和地图重合，这时的R和t是我们需要求得的精确定位信息。
在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，本申请实施例的方法还包括以下步骤：
当感知相机无法正常工作时，获取第二激光雷达在第一时刻生成的点云数据，并作为第二点云数据；
获取第二激光雷达在第二时刻生成的点云数据，并作为第三点云数据；
根据第二点云数据和第三点云数据，计算机车在第二时刻与第一时刻之间的增量位移。
通过本可选的实施方式，可在感知相机无法正常工作时，通过另一个激光雷达计算增量位移。
在本申请实施例，作为一种可选的实施方式，本申请实施例的方法还包括：
判断在第二时刻及与第二时刻值之间的误差满足预设时长的时间范围内，机车是否接收到GPS信号，若是则基于GPS信号确定第二时刻的第一GPS坐标。
由于机车在某一时刻并不是百分百能够对应一个GPS时刻，因此在第二时刻没有对应一个GPS坐标时，可以在一个包含第二时刻的时间范围内接收到的GPS坐标作为第二时刻的GPS坐标，例如假设第二时刻为t1，则将在t1+5s时刻接收到的GPS坐标作为t1的GPS坐标。
实施例三
请参阅图3，图3是本申请实施例公开的一种机车定位装置的结构示意图，该装置应用于本申请实施例一的机车中。如图3所示，本申请实施例的装置包括：
第一获取模块201，用于获取感知相机针对机车的第一时刻的成像和第二时刻的成像，第二时刻在第一时刻之后；
第一计算模块202，用于根据第一时刻的成像和第二时刻的成像计算机车在第二时刻与第一时刻之间的增量位移；
第二获取模块203，用于获取机车在第一时刻的GPS坐标和在第二时刻的第一GPS坐标，第一时刻的GPS坐标和第二时刻的第一GPS坐标由GPS设备检测生成；
第二计算模块204，用于根据第一时刻的GPS坐标和增量位移计算第二时刻的第二GPS坐标；
融合模块205，用于基于非线性优化第二时刻的第一GPS坐标和第二时刻的第二GPS坐标，并得到第二时刻的融合坐标；
判断模块206，用于判断第二时刻的融合坐标是否满足预设条件，若是则将第二时刻的融合坐标确定为机车在第二时刻时的坐标数据。
本申请实施例通过执行一种机车定位方法，能够通过修正GPS坐标而得到精确的定位数据的同时，又能够连续对机车的GPS坐标进行校正，进而保定位数据的精确度和鲁棒性，相比而言，现有技术采用RFID标签对机车的GPS坐标进行校正，但是由于RFID标设置在指定的位置，进而机车行驶到指定位置能够进行定位数据的校正，因此这种方式存在校正不连续的缺陷的缺点，且由于机车的定位数据不是连续校正，随着时间的推移，每个时刻所产生的定位误差会逐渐累加，最终影响定位数据的校正。
需要说明的是，关于本申请实施例的其他说明请参阅本申请实施例一的详细说明。
实施例四
请参阅图4，图4是本申请实施例公开的一种机车定位设备的结构示意图。如图4所示，本申请实施例的设备包括：
存储有可执行程序代码的存储器302；
与存储器耦合的处理器301；
处理器调用存储器302中存储的可执行程序代码，执行本申请实施例二公开的机车定位方法。
本申请实施例通过执行一种机车定位方法，能够通过修正GPS坐标而得到精确的定位数据的同时，又能够连续对机车的GPS坐标进行校正，进而保定位数据的精确度和鲁棒性，相比而言，现有技术采用RFID标签对机车的GPS坐标进行校正，但是由于RFID标设置在指定的位置，进而机车行驶到指定位置能够进行定位数据的校正，因此这种方式存在校正不连续的缺陷的缺点，且由于机车的定位数据不是连续校正，随着时间的推移，每个时刻所产生的定位误差会逐渐累加，最终影响定位数据的校正。
实施例五
本申请实施例公开一种存储介质，存储介质存储有计算机指令，计算机指令被调用时，用于执行本申请实施例二公开的机车定位方法。
本申请实施例通过执行一种机车定位方法，能够通过修正GPS坐标而得到精确的定位数据的同时，又能够连续对机车的GPS坐标进行校正，进而保定位数据的精确度和鲁棒性，相比而言，现有技术采用RFID标签对机车的GPS坐标进行校正，但是由于RFID标设置在指定的位置，进而机车行驶到指定位置能够进行定位数据的校正，因此这种方式存在校正不连续的缺陷的缺点，且由于机车的定位数据不是连续校正，随着时间的推移，每个时刻所产生的定位误差会逐渐累加，最终影响定位数据的校正。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
需要说明的是，功能如果以软件功能模块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，本申请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)执行本申请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(Read-Only Memory，ROM)随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机车，其特征在于，所述机车包括：
车体；
第一激光雷达和第二激光雷达，所述第一激光雷达设置在所述车体上，其中，当所述机车前进时，所述第一激光雷达和所述第二激光雷达用于扫描所述机车所在运输区域并生成点云数据；
感知相机，所述感知相机安装在所述车体，用于在所述机车前进时，对所述运输区域的成像。
2.一种机车定位方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1所述的机车中，所述方法包括：
获取感知相机针对所述机车的第一时刻的成像和第二时刻的成像，所述第二时刻在所述第一时刻之后；
根据所述第一时刻的成像和所述第二时刻的成像计算所述机车在所述第二时刻与所述第一时刻之间的增量位移；
获取所述机车在所述第一时刻的GPS坐标和在所述第二时刻的第一GPS坐标，所述第一时刻的GPS坐标和所述第二时刻的第一GPS坐标由GPS设备检测生成；
根据所述第一时刻的GPS坐标和所述增量位移计算所述第二时刻的第二GPS坐标；
基于非线性优化所述第二时刻的所述第一GPS坐标和所述第二时刻的所述第二GPS坐标，并得到第二时刻的融合坐标；
判断所述第二时刻的融合坐标是否满足预设条件，若是则将所述第二时刻的融合坐标确定为所述机车在所述第二时刻时的坐标数据。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断所述第二时刻的融合坐标是否满足预设条件，包括：
计算所述第二时刻的融合坐标与所述第二时刻的所述第二GPS坐标之间的残差并作为第一残差；
计算所述第二时刻的融合坐标与所述第一时刻的融合坐标之间的差并作为第一数值；
计算所述第一数值与所述增量位移之间的残差，并作为第二残差；
当所述第一残差小于第一预设阈值，且所述第二残差小于第二预设阈值时，确定所述第二时刻的融合坐标满足条件。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述机车的移动区域的地图；
获取第一激光雷达针对所述机车在所述第二时刻生成的点云数据，并作为第一点云数据；
根据所述第二时刻的融合坐标和/或所述第二时刻的第一GPS坐标，和所述第一点云数据，在所述移动区域的地图匹配出目标点坐标；
将所述目标点坐标作为所述机车在所述第二时刻时的坐标数据。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二时刻的融合坐标和/或所述第二时刻的第一GPS坐标，在所述移动区域的地图匹配出目标点坐标，包括：
根据所述第二时刻的融合坐标和/或所述第二时刻的第一GPS坐标，在移动区域的地图中匹配出若干满足预设约束条件的备选点坐标；
基于若干个所述备选点坐标和误差函数，计算所述最优旋转矩阵和最优位移向量；
基于所述最优旋转矩阵和所述最优位移向量确定所述目标点坐标。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述感知相机无法正常工作时，获取第二激光雷达在所述第一时刻生成的点云数据，并作为第二点云数据；
获取所述第二激光雷达在所述第二时刻生成的点云数据，并作为第三点云数据；
根据所述第二点云数据和所述第三点云数据，计算所述机车在所述第二时刻与所述第一时刻之间的增量位移。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
判断在所述第二时刻及与所述第二时刻值之间的误差满足预设时长的时间范围内，所述机车是否接收到GPS信号，若是则基于所述GPS信号确定所述第二时刻的第一GPS坐标。
8.一种机车定位装置，其特征在于，所述装置应用于如权利要求1所述的机车中，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取感知相机针对所述机车的第一时刻的成像和第二时刻的成像，所述第二时刻在所述第一时刻之后；
第一计算模块，用于根据所述第一时刻的成像和所述第二时刻的成像计算所述机车在所述第二时刻与所述第一时刻之间的增量位移；
第二获取模块，用于获取所述机车在所述第一时刻的GPS坐标和在所述第二时刻的第一GPS坐标，所述第一时刻的GPS坐标和所述第二时刻的第一GPS坐标由GPS设备检测生成；
第二计算模块，用于根据所述第一时刻的GPS坐标和所述增量位移计算所述第二时刻的第二GPS坐标；
融合模块，用于基于非线性优化所述第二时刻的所述第一GPS坐标和所述第二时刻的所述第二GPS坐标，并得到第二时刻的融合坐标；
判断模块，用于判断所述第二时刻的融合坐标是否满足预设条件，若是则将所述第二时刻的融合坐标确定为所述机车在所述第二时刻时的坐标数据。
9.一种机车定位设备，其特征在于，所述设备包括：
存储有可执行程序代码的存储器；
与所述存储器耦合的处理器；
所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如权利要求2-7任一项所述的机车定位方法。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行如权利要求2-7任一项所述的机车定位方法。
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