CN114413878B - 一种时间校准系统、方法、电子设备及存储介质 - Google Patents

一种时间校准系统、方法、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN114413878B CN202111602667.5A CN202111602667A CN114413878B CN 114413878 B CN114413878 B CN 114413878B CN 202111602667 A CN202111602667 A CN 202111602667A CN 114413878 B CN114413878 B CN 114413878B
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Abstract

本申请公开了一种时间校准系统、方法、电子设备及存储介质。该方法包括：获取数字信号以及姿态数据，姿态数据是根据转台单元中惯性传感器得到的；解析数字信号确定数字信号对应激光信号的发射时间；从发射时间中读取发射时间对应的目标角速度；基于目标时刻以及目标角速度计算姿态数据对应的输出时刻与激光信号对应的发射时间之间的时间误差，并根据时间误差对进行时间校准。本申请实施例根据姿态数据以及由激光信号转换的数字信号，计算出姿态数据对应的输出时刻与激光信号对应的发射时间之间的时间误差，利用该时间误差后续能够对系统的时间进行校准，有效避免各环节产生的抖动误差，保证激光信号和姿态数据的时间同步。

Description

一种时间校准系统、方法、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及数据处理领域，尤其涉及一种时间校准系统、方法、电子设备及存储介质。
背景技术
多传感器融合技术是自主系统获取感知信息的应用热点，机器人、无人机、自动驾驶等自主系统常用的传感器包括：激光雷达能够感知外界环境的深度信息，图像传感器能够感知外界环境的纹理信息，IMU(惯性测量单元)能够测量物体的加速度和三轴姿态。多传感器对外界环境的感知信息形成互补，将多个传感器获取的数据、信息集中在一起综合分析以便更加准确可靠地描述外界环境，从而提高系统决策的正确性。
时间同步技术是多传感器信息融合中的一项关键技术,是实现多传感器信息融合的必备条件之一，采用一定技术手段实现各传感器的多源数据统一于同一时间基准，从而保证各传感器数据同步，才能获取更加稳定可靠的感知信息。然而现有技术中，系统各环节在运行过程中会因抖动产生时间误差，导致激光信号和姿态数据无法保证时间同步。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种时间校准系统、方法、电子设备及存储介质。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种时间校准系统，包括：转台单元、感光单元、信号处理单元、信号采集单元以及校准计算单元；
所述转台单元中的激光雷达与所述感光单元，所述感光单元用于接收所述转台单元在转动过程中激光雷达发射的激光信号，并将所述激光信号输出为电信号，所述感光单元与所述信号处理单元连接，所述信号处理单元用于将所述感光单元输出的电信号转换为数字信号，所述信号处理单元连接所述信号采集单元；
所述信号采集单元还与所述转台单元中的惯性传感器连接，所述信号采集单元用于接收所述信号处理单元输出的数字信号以及所述惯性传感器输出的姿态数据，并将所述数字信号和所述姿态数据输出至所述校准计算单元，其中，所述姿态数据为所述惯性传感器在所述转台单元转动过程中检测到的；
所述校准计算单元用于基于所述数字信号以及所述姿态数据计算时间误差，并根据所述时间误差对所述进行时间校准，其中，所述时间误差是所述姿态数据对应的输出时刻与所述激光信号对应的发射时间之间的误差。
进一步的，所述激光雷达设置于所述转台单元的滚转轴系，所述激光雷达用于发射激光信号，所述惯性传感器设置于所述转台滑环，所述惯性传感器用于检测所述转台单元的姿态数据，并将所述姿态数据通过所述转台滑环以及这导航系统输出至所述信号采集单元。
进一步的，所述感光单元包括：雪崩光电二极管和放大器，所述雪崩光电二极管用于接收所述激光雷达发射的激光信号，根据所述激光信号的强度生成相应的电流，并将所述电流输出至所述放大器，以使所述放大器基于所述电流生成所述电信号。
进一步的，所述信号采集单元用于接收所述信号处理单元输出的数字信号以及所述惯性传感器输出的所述转台单元的姿态数据，并解析所述数字信号确定所述数字信号对应激光信号的发射时间，从所述姿态数据中获取所述发射时间对应的目标角速度，将所述数字信号以及所述目标角速度输出至所述校准计算单元。
进一步的，所述校准计算单元，用于根据所述目标角速度、发射时间以及预设角速度与时间之间的关系函数，计算所述姿态数据对应的输出时刻与所述激光信号对应的发射时间之间的时间误差。
进一步的，所述预设角速度与时间之间的关系函数为：
其中，所述ωIz为转台单元在转动过程中的角速度，θRz为转台单元的角位移幅值，td为时间误差，t为发射时间、T为转台单元对应的转动周期。
根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种时间校准方法，包括：
获取数字信号以及姿态数据，其中，所述数字信号是根据转台单元中激光雷达发射的激光信号得到的，所述姿态数据是根据所述转台单元中惯性传感器得到的；
解析所述数字信号确定所述数字信号对应激光信号的发射时间；
从所述发射时间中读取所述发射时间对应的目标角速度；
基于所述目标时刻以及所述目标角速度计算所述姿态数据对应的输出时刻与所述激光信号对应的发射时间之间的时间误差，并根据所述时间误差对所述进行时间校准。
进一步的，所述根据所述目标时刻以及所述目标角速度确定时间误差，包括：
获取预设角速度与时间之间的关系函数；
基于所述关系函数对所述目标时刻以及所述目标角速度进行计算，得到所述姿态数据对应的输出时刻与所述激光信号对应的发射时间之间的时间误差。
根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，程序运行时执行上述的步骤。
根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种电子装置，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；其中：存储器，用于存放计算机程序；处理器，用于通过运行存储器上所存放的程序来执行上述方法中的步骤。
本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述方法中的步骤。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本申请实施例分别采集的激光信号以及是姿态数据，然后根据姿态数据以及由激光信号转换的数字信号，计算出姿态数据对应的输出时刻与激光信号对应的发射时间之间的时间误差，利用该时间误差后续能够对系统的时间进行校准，有效避免各环节产生的抖动误差，保证激光信号和姿态数据的时间同步。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种时间校准系统的框图；
图2为本申请实施例提供的激光雷达与感光单元的水平面位置关系图；
图3为本申请另一实施例提供的一种时间校准方法的流程图；
图4为本申请实施例提供的一种时间校准装置的框图；
图5为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，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类似的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。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本申请实施例提供了一种时间校准系统、方法、电子设备及存储介质。本发明实施例所提供的方法可以应用于任意需要的电子设备，例如，可以为服务器、终端等电子设备，在此不做具体限定，为描述方便，后续简称为电子设备。
图1为本申请实施例提供的一种时间校准系统的框图，如图1所示，时间校准系统，包括：转台单元10、感光单元20、信号处理单元30、信号采集单元40以及校准计算单元50。
在本申请实施例中，转台单元10中的激光雷达101与感光单元102，感光单元20用于接收转台单元10在转动过程中激光雷达101发射的激光信号，并将激光信号输出为电信号，感光单元20与信号处理单元30连接，信号处理单元30用于将感光单元20输出的电信号转换为数字信号，信号处理单元40连接信号采集单元20。
信号采集单元40还与转台单元10中的惯性传感器102连接，信号采集单元40用于接收信号处理单元30输出的数字信号以及惯性传感器102输出的姿态数据，并将数字信号和姿态数据输出至校准计算单元50，其中，姿态数据为惯性传感器在转台单元10转动过程中检测到的。
校准计算单元50用于基于数字信号以及姿态数据计算时间误差，并根据时间误差对进行时间校准，其中，时间误差是姿态数据对应的输出时刻与激光信号对应的发射时间之间的误差。
本申请实施例分别采集的激光信号以及是姿态数据，然后根据姿态数据以及由激光信号转换的数字信号，计算出姿态数据对应的输出时刻与激光信号对应的发射时间之间的时间误差，利用该时间误差后续能够对系统的时间进行校准，有效避免各环节产生的抖动误差，保证激光信号和姿态数据的时间同步。
在本申请实施例中，激光雷达101设置于转台单元10的滚转轴系，激光雷达101用于发射激光信号，惯性传感器102设置于转台滑环，惯性传感器用于检测转台单元10的姿态数据，并将姿态数据通过转台滑环以及这导航系统输出至信号采集单元40。
在本申请实施例中，转台单元采用三轴电动转台，是标定惯性测量单元的专用仪器。本申请设计激光雷达安装于转台滚转轴系，与转台随动，从而激光每扫描一圈即触发APD一次；惯性传感器安装于转台滑环，数据经转台滑环、组合导航系统间接输入至信号采集单元。
在本申请实施例中，感光单元20包括：雪崩光电二极管201和放大器202，雪崩光电二极管201用于接收激光雷达101发射的激光信号，根据激光信号的强度生成相应的电流，并将电流输出至放大器202，以使放大器202基于电流生成电信号。
本申请中采用雪崩光电二极管(Avalanche Photon Diode，APD)，一种P-N结型的光检测二极管，其利用了载流子的雪崩倍增效应来放大光电信号以提高检测的灵敏度。感光单元设置于激光雷达处，通过调整感光单元与激光雷达的相对位置，使APD能够检测到激光触发，当激光雷达的激光束扫描到物体时发出脉冲触发信号。激光雷达与APD的水平面位置关系如图2所示。
在本申请实施例中，信号处理单元30包括放大器、比较器、采样保持等信号调理电路，用于感光单元输出的电信号进行幅值、脉冲宽度等调整，转化为可适配信号采集单元的数字信号。
在本申请实施例中，信号采集单元40用于接收信号处理单元30输出的数字信号以及惯性传感器102输出的转台单元10的姿态数据，并解析数字信号确定数字信号对应激光信号的发射时间，从姿态数据中获取发射时间对应的目标角速度，将数字信号以及目标角速度输出至校准计算单元50。
在本申请实施例中，信号采集单元40和校准计算单元50分别独立部署在FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列)芯片上。
在本申请实施例中，信号采集单元40接收经过信号处理单元处理后的数字信号，需要说明的是，信号采集单元40获取到一个触发边沿时刻后，一方面根据感光单元的参数、激光雷达的参数和位置关系来设定阈值，判别有效激光触发事件(APD检测到水平方向单个激光即为一次有效激光触发事件)；另一方面记录第n次有效激光触发事件的时间Tn。同时，姿态数据通过SPI接口接入所述的信号采集单元，信号采集单元连续采集贯惯性传感器发送的姿态数据，并从中提取出状态单元在Tn时刻的z轴角速度ωIz(Tn)。前述的激光触发事件时间Tn与惯性传感器在Tn时刻的姿态数据ωIz(Tn)用于后续时间同步校准计算。
本申请实施例通过记录n次有效激光触发事件的时间，不仅能够确定转台单元的转动周期，另外，能够保证得到的激光信号的发射时间的准确性。
在本申请实施例中，校准计算单元50，用于根据目标角速度、发射时间以及预设角速度与时间之间的关系函数，计算姿态数据对应的输出时刻与激光信号对应的发射时间之间的时间误差。
本申请实施例建立预设角速度与时间之间的关系函数，该关系函数为：
其中，ωIz为转台单元10在转动过程中的角速度，θRz为转台单元10的角位移幅值，td为时间误差，t为发射时间、T为转台单元10对应的转动周期。
图3为本申请另一实施例提供的一种时间校准方法的流程图，如图3所示，该方法包括：
步骤S11，获取数字信号以及姿态数据，其中，数字信号是根据转台单元中激光雷达发射的激光信号得到的，姿态数据是根据转台单元中惯性传感器得到的。
本申请实施例提供的方法应用于时间校准系统中的FPGA(Field ProgrammableGate Array，现场可编程逻辑门阵列)芯片，FPGA芯片部署有信号采集单元以及校准计算单元。
在本申请实施例中，信号采集单元分别与转台单元中的惯性传感器以及时间校准系统中的信号处理单元连接，信号采集单元接收惯性传感器发送的姿态数据，信号采集单元接收信号处理单元发送的数字信号，数字信号是根据转台单元中激光雷达发射的激光信号得到的。
步骤S12，解析数字信号确定数字信号对应激光信号的发射时间。
在本申请实施例中，FPGA芯片中的信号采集单元对数字信号进行解析，能够确定数字信号对应激光信号的发射时间。需要说明的是，信号采集单元根据感光单元的参数、激光雷达的参数和位置关系来设定阈值，判别有效激光触发事件(APD检测到水平方向单个激光即为一次有效激光触发事件)，激光触发事件的时间即为激光信号的发射时间；另一方面记录第n次有效激光触发事件的时间Tn。
本申请实施例通过记录n次有效激光触发事件的时间，不仅能够确定转台单元的转动周期，另外，能够保证得到的激光信号的发射时间的准确性。
步骤S13，从发射时间中读取发射时间对应的目标角速度。
在本申请实施例中，惯性传感器采集的姿态数据通过SPI接口输入至信号采集单元，信号采集单元连续采集贯惯性传感器发送的姿态数据，并从中提取出状态单元在Tn时刻的z轴角速度ωIz(Tn)，即为目标角速度。
步骤S14，基于目标时刻以及目标角速度计算姿态数据对应的输出时刻与激光信号对应的发射时间之间的时间误差，并根据时间误差对进行时间校准。
在本申请实施例中，根据目标时刻以及目标角速度确定时间误差，包括以下步骤A1-A2：
步骤A1，获取预设角速度与时间之间的关系函数。
本申请实施例建立预设角速度与时间之间的关系函数，该关系函数为：
其中，ωIz为转台单元10在转动过程中的角速度，θRz为转台单元10的角位移幅值，td为时间误差，t为发射时间、T为转台单元对应的转动周期。
步骤A2，基于关系函数对目标时刻以及目标角速度进行计算，得到姿态数据对应的输出时刻与激光信号对应的发射时间之间的时间误差。
在本申请实施例中，将目标时刻以及目标角速度代入上述关系函数，计算出姿态数据对应的输出时刻与激光信号对应的发射时间之间的时间误差，时间误差为td。
图4为本申请实施例提供的一种时间校准装置的框图，该装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为电子设备的部分或者全部。如图4所示，该装置包括：
获取模块41，用于获取数字信号以及姿态数据，其中，数字信号是根据转台单元中激光雷达发射的激光信号得到的，姿态数据是根据转台单元中惯性传感器得到的。
解析模块42，用于解析数字信号确定数字信号对应激光信号的发射时间。
读取模块43，用于从发射时间中读取发射时间对应的目标角速度；
计算模块44，用于基于目标时刻以及目标角速度计算姿态数据对应的输出时刻与激光信号对应的发射时间之间的时间误差，并根据时间误差对进行时间校准。
在本申请实施例中，计算模块34，用于获取预设角速度与时间之间的关系函数；基于关系函数对目标时刻以及目标角速度进行计算，得到姿态数据对应的输出时刻与激光信号对应的发射时间之间的时间误差。
本申请实施例建立预设角速度与时间之间的关系函数，该关系函数为：
其中，ωIz为转台单元10在转动过程中的角速度，θRz为转台单元10的角位移幅值，td为时间误差，t为发射时间、T为转台单元对应的转动周期。
本申请实施例分别采集的激光信号以及是姿态数据，然后根据姿态数据以及由激光信号转换的数字信号，计算出姿态数据对应的输出时刻与激光信号对应的发射时间之间的时间误差，利用该时间误差后续能够对系统的时间进行校准，有效避免各环节产生的抖动误差，保证激光信号和姿态数据的时间同步。
本申请实施例还提供一种电子设备，如图5所示，电子设备可以包括：处理器1501、通信接口1502、存储器1503和通信总线1504，其中，处理器1501，通信接口1502，存储器1503通过通信总线1504完成相互间的通信。
存储器1503，用于存放计算机程序；
处理器1501，用于执行存储器1503上所存放的计算机程序时，实现上述实施例的步骤。
上述终端提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述终端与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
在本申请提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行的时间校准方法，方法包括：
获取数字信号以及姿态数据，其中，数字信号是根据转台单元中激光雷达发射的激光信号得到的，姿态数据是根据转台单元中惯性传感器得到的。
解析数字信号确定数字信号对应激光信号的发射时间。
从发射时间中读取发射时间对应的目标角速度；
基于目标时刻以及目标角速度计算姿态数据对应的输出时刻与激光信号对应的发射时间之间的时间误差，并根据时间误差对进行时间校准。
进一步的，根据目标时刻以及目标角速度确定时间误差，包括：
获取预设角速度与时间之间的关系函数；
基于关系函数对目标时刻以及目标角速度进行计算，得到姿态数据对应的输出时刻与激光信号对应的发射时间之间的时间误差。
本申请实施例建立预设角速度与时间之间的关系函数，该关系函数为：
其中，ωIz为转台单元10在转动过程中的角速度，θRz为转台单元10的角位移幅值，td为时间误差，t为发射时间、T为转台单元对应的转动周期。
本申请实施例分别采集的激光信号以及是姿态数据，然后根据姿态数据以及由激光信号转换的数字信号，计算出姿态数据对应的输出时刻与激光信号对应的发射时间之间的时间误差，利用该时间误差后续能够对系统的时间进行校准，有效避免各环节产生的抖动误差，保证激光信号和姿态数据的时间同步。。
在本申请提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一所述的时间校准方法。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk)等。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。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，均包含在本申请的保护范围内。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种时间校准系统，其特征在于，包括：转台单元、感光单元、信号处理单元、信号采集单元以及校准计算单元；
所述转台单元中的激光雷达与所述感光单元连接，所述感光单元用于接收所述转台单元在转动过程中激光雷达发射的激光信号，并将所述激光信号输出为电信号，所述感光单元与所述信号处理单元连接，所述信号处理单元用于将所述感光单元输出的电信号转换为数字信号，所述信号处理单元连接所述信号采集单元；
所述信号采集单元还与所述转台单元中的惯性传感器连接，所述信号采集单元用于接收所述信号处理单元输出的数字信号以及所述惯性传感器输出的姿态数据，并将所述数字信号和所述姿态数据输出至所述校准计算单元，其中，所述姿态数据为所述惯性传感器在所述转台单元转动过程中检测到的；
所述校准计算单元用于基于所述数字信号以及所述姿态数据计算时间误差，并根据所述时间误差对系统进行时间校准，其中，所述时间误差是所述姿态数据对应的输出时刻与所述激光信号对应的发射时间之间的误差；
所述信号采集单元用于接收所述信号处理单元输出的数字信号以及所述惯性传感器输出的所述转台单元的姿态数据，并解析所述数字信号确定所述数字信号对应激光信号的发射时间，从所述姿态数据中获取所述发射时间对应的目标角速度，将所述数字信号以及所述目标角速度输出至所述校准计算单元；
所述校准计算单元，用于根据所述目标角速度、发射时间以及预设角速度与时间之间的关系函数，计算所述姿态数据对应的输出时刻与所述激光信号对应的发射时间之间的时间误差。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述激光雷达设置于所述转台单元的滚转轴系，所述激光雷达用于发射激光信号，所述惯性传感器设置于转台滑环，所述惯性传感器用于检测所述转台单元的姿态数据，并将所述姿态数据通过所述转台滑环以及导航系统输出至所述信号采集单元。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述感光单元包括：雪崩光电二极管和放大器，所述雪崩光电二极管用于接收所述激光雷达发射的激光信号，根据所述激光信号的强度生成相应的电流，并将所述电流输出至所述放大器，以使所述放大器基于所述电流生成所述电信号。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预设角速度与时间之间的关系函数为：
其中，所述为转台单元在转动过程中的角速度，/>为转台单元的角位移幅值，/>为时间误差，/>为发射时间、/>为转台单元对应的转动周期。
5.一种时间校准方法，所述方法应用于权利要求1-4任意一项所述的系统，其特征在于，包括：
获取数字信号以及姿态数据，其中，所述数字信号是根据转台单元中激光雷达发射的激光信号得到的，所述姿态数据是根据所述转台单元中惯性传感器得到的；
解析所述数字信号确定所述数字信号对应激光信号的发射时间；
从所述发射时间中读取所述发射时间对应的目标角速度；
基于目标时刻以及所述目标角速度计算所述姿态数据对应的输出时刻与所述激光信号对应的发射时间之间的时间误差，并根据所述时间误差对所述系统进行时间校准。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标时刻以及所述目标角速度确定时间误差，包括：
获取预设角速度与时间之间的关系函数；
基于所述关系函数对所述目标时刻以及所述目标角速度进行计算，得到所述姿态数据对应的输出时刻与所述激光信号对应的发射时间之间的时间误差。
7.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时，由计算机执行上述权利要求5至6中任一项所述的方法。
8.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；其中：
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于通过运行存储器上所存放的程序来执行权利要求5-6中任一项所述的方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115598625B (zh) * 2022-11-07 2023-03-10 深圳煜炜光学科技有限公司 激光雷达测量校正方法、装置、设备及存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110329273A (zh) * 2019-06-18 2019-10-15 浙江大学 一种用于无人驾驶获取数据同步的方法及装置
CN111474532A (zh) * 2020-04-10 2020-07-31 北京建筑大学 车载移动激光雷达测量系统时间同步方法及装置
CN112113582A (zh) * 2019-06-21 2020-12-22 上海商汤临港智能科技有限公司 时间同步处理方法、电子设备及存储介质
CN113009502A (zh) * 2021-03-22 2021-06-22 国网福建省电力有限公司漳州供电公司 多光谱激光雷达系统及其工作方法
CN113624254A (zh) * 2021-07-26 2021-11-09 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种图像传感器和陀螺仪的时间同步标定装置及方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6664529B2 (en) * 2000-07-19 2003-12-16 Utah State University 3D multispectral lidar
US10054444B2 (en) * 2009-05-29 2018-08-21 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for accurate acquisition of inertial sensor data

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110329273A (zh) * 2019-06-18 2019-10-15 浙江大学 一种用于无人驾驶获取数据同步的方法及装置
CN112113582A (zh) * 2019-06-21 2020-12-22 上海商汤临港智能科技有限公司 时间同步处理方法、电子设备及存储介质
CN111474532A (zh) * 2020-04-10 2020-07-31 北京建筑大学 车载移动激光雷达测量系统时间同步方法及装置
CN113009502A (zh) * 2021-03-22 2021-06-22 国网福建省电力有限公司漳州供电公司 多光谱激光雷达系统及其工作方法
CN113624254A (zh) * 2021-07-26 2021-11-09 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种图像传感器和陀螺仪的时间同步标定装置及方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周国清.面阵激光雷达成像原理技术及应用.武汉大学,2018,19-23. *
孙黎明 ; 邓清军 ; 凌学才 ; .机载激光雷达检校场布置方案研究.电力勘测设计.2015,(02),全文. *
廖新育 ; 窦延娟 ; .机载激光雷达技术在电力线路设计中的应用.中国电力教育.2011,(36),全文. *

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