FR3132358A1 - data processing method, device, system and corresponding program - Google Patents
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Abstract
L’invention se rapporte à un procédé de synchronisation de données horodatées (DHrs1) à l’aide d’une horloge d’un premier dispositif électronique avec des données horodatées (DHrs2) à l’aide d’une horloge d’un deuxième dispositif électronique. Un tel procédé comprend : - au moins une étape d’obtention (10), par le premier dispositif électronique, d’une première série temporelle Hs(t) représentative de l’évolution, dans le temps d’une métrique mesurée par le premier dispositif électronique ; - au moins une étape d’obtention (20), par le deuxième dispositif électronique, d’une deuxième série temporelle Hp(t) représentative de l’évolution, dans le temps, de la même métrique que celle mesurée par le premier dispositif électronique, [ladite première série temporelle et ladite deuxième série temporelle recouvrant au moins partiellement une période temporelle commune] - une étape de calcul (30) d’un déphasage entre la première série temporelle Hs(t) et la deuxième série temporelle Hp(t) délivrant un écart temporel Δt entre ces deux séries temporelles ; - une étape de synchronisation (40) des données horodatées (DHrs1) à l’aide de l’horloge du premier dispositif électronique en fonction de l’écart temporel Δt, produisant des données horodatées synchronisées (U.DHrs1). Figure 4.The invention relates to a method for synchronizing timestamped data (DHrs1) using a clock of a first electronic device with timestamped data (DHrs2) using a clock of a second device electronic. Such a method comprises: - at least one step of obtaining (10), by the first electronic device, a first time series Hs(t) representative of the evolution, over time, of a metric measured by the first electronic device; - at least one step of obtaining (20), by the second electronic device, a second time series Hp(t) representative of the evolution, over time, of the same metric as that measured by the first electronic device , [said first time series and said second time series at least partially covering a common time period] - a step of calculating (30) a phase difference between the first time series Hs(t) and the second time series Hp(t) delivering a time difference Δt between these two time series; - a synchronization step (40) of the time-stamped data (DHrs1) using the clock of the first electronic device as a function of the time difference Δt, producing synchronized time-stamped data (U.DHrs1). Figure 4.
Description
La divulgation se rapporte au domaine de la cartographie mobile. Plus précisément, la divulgation se rapporte au domaine de la captation et du traitement de données issues de dispositifs de cartographie mobile. Plus particulièrement encore, la divulgation concerne le traitement de données issues d’un dispositif de cartographie mobile couplé à un tachéomètre également appelé station totale.The disclosure relates to the field of mobile mapping. More specifically, the disclosure relates to the field of capturing and processing data from mobile mapping devices. Even more particularly, the disclosure concerns the processing of data from a mobile mapping device coupled to a total station also called a total station.
Des systèmes et dispositifs de cartographie mobile sont développés depuis de nombreuses années. De tel systèmes permettent d’obtenir des données tridimensionnelles relativement aux environnements cartographiés. Diverses technologies peuvent être mise en œuvre au sein d’un dispositif de cartographie mobile pour obtenir ces données tridimensionnelles. Notamment, il est possible d’utiliser des caméras 3D, des caméra 2D, des dispositifs de positionnement et de localisation en temps réel, des LiDar, etc.Mobile mapping systems and devices have been developed for many years. Such systems make it possible to obtain three-dimensional data relating to mapped environments. Various technologies can be implemented within a mobile mapping device to obtain this three-dimensional data. In particular, it is possible to use 3D cameras, 2D cameras, real-time positioning and localization devices, LiDars, etc.
Un ou plusieurs modules de captation sont montés sur le dispositif de cartographie mobile. Le dispositif de cartographie peut être monté sur un véhicule terrestre (par exemple un véhicule léger, type voiture ou camionnette) un véhicule aérien (par exemple de type drone radiocommandé). Un tel dispositif de cartographie mobile peut également se présenter sous la forme d’un sac à dos, permettant à un opérateur d’effectuer des mesures en se déplaçant à pied.One or more sensing modules are mounted on the mobile mapping device. The mapping device can be mounted on a land vehicle (for example a light vehicle, such as a car or van) or an aerial vehicle (for example, a radio-controlled drone type). Such a mobile mapping device can also be in the form of a backpack, allowing an operator to take measurements while traveling on foot.
Une des problématiques principales à laquelle un dispositif de cartographie mobile fait face peut se résumer au calcul de la trajectoire de déplacement du dispositif : en effet, en supposant qu’un dispositif de cartographie mobile constitué de capteurs calibrés se déplace pour « scanner » l’environnement, toutes les mesures effectuées par le dispositif de cartographie sont rapportées à la position de ce dispositif de cartographie à l’instant « t » de la prise de mesure. Il est donc nécessaire de déterminer précisément la position du dispositif de cartographie mobile. La précision finale du résultat de la cartographie est fonction de la précision des mesures du (ou des) capteurs, de la précision de la datation (de l’horodatation) de ces mesures, de la précision du calibrage du dispositif de cartographie mobile et de ces équipements, et enfin de la précision de la trajectoire empruntée par le dispositif de cartographie mobile. La détermination de la trajectoire effective du dispositif de cartographie mobile est ainsi une des problématiques les plus complexe à résoudre et un enjeu extrêmement important.One of the main problems that a mobile mapping device faces can be summed up in calculating the movement trajectory of the device: in fact, assuming that a mobile mapping device made up of calibrated sensors moves to "scan" the environment, all measurements carried out by the mapping device are referred to the position of this mapping device at time “t” of the measurement. It is therefore necessary to precisely determine the position of the mobile mapping device. The final precision of the mapping result depends on the precision of the measurements of the sensor(s), the precision of the dating (time stamping) of these measurements, the precision of the calibration of the mobile mapping device and this equipment, and finally the precision of the trajectory taken by the mobile mapping device. Determining the effective trajectory of the mobile mapping device is thus one of the most complex problems to resolve and an extremely important issue.
Dans certaines situations, il est possible de se reposer sur des calculs de trajectoires qui n’impliquent que l’utilisation du dispositif de cartographie mobile. Dans d’autres situations, cependant, les calculs de trajectoires usuels (i.e. propres au dispositif de cartographie mobile) ne suffisent pas à fournir une position effective de ce dispositif de cartographie mobile. Il est ainsi nécessaire de disposer d’une solution additionnelle permettant de déterminer, de la manière la plus efficace possible, la trajectoire effectivement suivie par un dispositif de cartographie mobile au cours des opérations de mesures et de captation de l’environnement. Pour ce faire, une station totale peut être utilisée conjointement au dispositif de cartographie mobile. Or, pour solutionner le problème de positionnement précis, on fait face à une double problématique, qui est celle de la synchronisation de la position et de l’horloge de la station totale et du dispositif de cartographie mobile.In certain situations, it is possible to rely on trajectory calculations that only involve the use of the mobile mapping device. In other situations, however, the usual trajectory calculations (i.e. specific to the mobile mapping device) are not sufficient to provide an effective position of this mobile mapping device. It is therefore necessary to have an additional solution making it possible to determine, in the most efficient manner possible, the trajectory actually followed by a mobile mapping device during environmental measurement and capture operations. To do this, a total station can be used in conjunction with the mobile mapping device. However, to solve the precise positioning problem, we face a double problem, which is that of synchronizing the position and the clock of the total station and the mobile mapping device.
Cependant, les inventeurs ont constaté que les solutions envisageables pour déterminer la trajectoire effectivement suivie par le dispositif de cartographie mobile reposent essentiellement sur une communication sans fil entre le dispositif de cartographie mobile et la station totale. À ce jour la plupart des stations totales disposent d’une fonction de suivi (« tracking » en anglais). Cette fonction de suivi est utilisée principalement pour effectuer un suivi de l’opérateur géomètre sur le terrain pour accélérer la prise de mesure et/ou pour effectuer un guidage d’engins de chantier, par exemple pour l’automatisation des engins lourds.However, the inventors have noted that the possible solutions for determining the trajectory actually followed by the mobile mapping device are essentially based on wireless communication between the mobile mapping device and the total station. To date, most total stations have a tracking function. This tracking function is mainly used to monitor the surveyor operator in the field to accelerate measurement taking and/or to guide construction machinery, for example for the automation of heavy machinery.
La précision et la synchronisation ne sont pas des enjeux majeurs pour les deux cas cités ci-dessus, la communication entre la station totale et l’engin ou entre la station et le carnet de terrain est donc effectuée en temps réel via des modules radio (par exemple Bluetooth) de longue portée. La dynamique de l’engin et/ou la précision recherchée dans la mesure du géomètre ne requièrent pas de meilleure méthode de communication que celle actuellement fournie. Par ailleurs, dans le cas du suivi de l’opérateur géomètre, la mesure sur le terrain se fait toujours en statique, la fonction de suivi permettant uniquement à l’opérateur géomètre de travailler seul sur site, tout en pilotant la station totale à distance. Or les communications par voie radio (par exemple le Bluetooth) sont sujettes à des variations, notamment dans les délais de transmission et de réception de données par les dispositifs. Ces variations peuvent être dues à de nombreux facteurs, comme par exemple des modifications des environnements radio opérant aux alentours de la station totale ou du dispositif de cartographie, ou encore à une pollution des plages de fréquence utilisées.Precision and synchronization are not major issues for the two cases cited above, communication between the total station and the machine or between the station and the field notebook is therefore carried out in real time via radio modules ( for example Bluetooth) long range. The dynamics of the machine and/or the precision sought in the surveyor's measurement do not require a better method of communication than that currently provided. Furthermore, in the case of monitoring by the surveyor operator, the measurement in the field is always done statically, the tracking function only allowing the surveyor operator to work alone on site, while controlling the total station remotely. . However, radio communications (for example Bluetooth) are subject to variations, particularly in the delays in transmitting and receiving data by the devices. These variations can be due to many factors, such as for example changes in the radio environments operating around the total station or the mapping device, or even pollution of the frequency ranges used.
Ainsi, lorsque la précision et la synchronisation des horloges de la station totale et du dispositif de cartographie représentent un enjeu important, comme c’est le cas lors du positionnement précis du dispositif de cartographie au cours de son déplacement, l’utilisation des moyens actuellement disponibles, et notamment des moyens de communications radio, entre la station totale et le dispositif de cartographie, ne représentent pas une solution au problème qui a été rencontré par les inventeurs, car les délais de réception/transmission d’information par voie radio sont trop importants. Une autre solution pourrait consister à monter une liaison câblée entre le dispositif de cartographie et la station totale. Cependant, cette liaison câblée entrave le déplacement du dispositif de cartographie et pose donc des problèmes de mobilité, mais également d’extension, notamment en termes de longueur de câble disponible par exemple.Thus, when the precision and synchronization of the clocks of the total station and the mapping device represent an important issue, as is the case during the precise positioning of the mapping device during its movement, the use of the means currently available, and in particular means of radio communications, between the total station and the mapping device, do not represent a solution to the problem which was encountered by the inventors, because the delays in receiving/transmitting information by radio are too important. Another solution could be to mount a cable link between the mapping device and the total station. However, this cable connection hinders the movement of the mapping device and therefore poses mobility problems, but also extension problems, particularly in terms of available cable length for example.
Il est donc nécessaire de prévoir une solution permettant tout à la fois de déterminer précisément la position du dispositif de cartographie mobile au cours de son déplacement tout en évitant les problématiques posées par les solutions de l’art antérieur.It is therefore necessary to provide a solution making it possible to precisely determine the position of the mobile mapping device during its movement while avoiding the problems posed by the solutions of the prior art.
La technique conçue par les inventeurs a été testée pour répondre au moins en partie aux problématiques posées par l’art antérieur. Ainsi, la présente divulgation se rapporte à un procédé de synchronisation de données horodatées à l’aide d’une horloge d’un premier dispositif électronique avec des données horodatées à l’aide d’une horloge d’un deuxième dispositif électronique. Un tel procédé comprend :The technique designed by the inventors was tested to respond at least in part to the problems posed by the prior art. Thus, the present disclosure relates to a method of synchronizing time-stamped data using a clock of a first electronic device with time-stamped data using a clock of a second electronic device. Such a process includes:
- au moins une étape d’obtention, par le premier dispositif électronique, d’une première série temporelle Hs(t) représentative de l’évolution, dans le temps d’une métrique mesurée par le premier dispositif électronique ;at least one step of obtaining, by the first electronic device, a first time series Hs(t) representative of the evolution, over time, of a metric measured by the first electronic device;
- au moins une étape d’obtention, par le deuxième dispositif électronique, d’une deuxième série temporelle Hp(t) représentative de l’évolution, dans le temps, de la même métrique que celle mesurée par le premier dispositif électronique, [ladite première série temporelle et ladite deuxième série temporelle recouvrant au moins partiellement une période temporelle commune]at least one step of obtaining, by the second electronic device, a second time series Hp(t) representative of the evolution, over time, of the same metric as that measured by the first electronic device, [said first time series and said second time series at least partially covering a common time period]
- une étape de calcul d’un déphasage entre la première série temporelle Hs(t) et la deuxième série temporelle Hp(t) délivrant un écart temporel Δt entre ces deux séries temporelles ;a step of calculating a phase shift between the first time series Hs(t) and the second time series Hp(t) delivering a time difference Δt between these two time series;
- une étape de synchronisation des données horodatées à l’aide de l’horloge du premier dispositif électronique en fonction de l’écart temporel Δt, produisant des données horodatées synchronisées.a step of synchronizing the time-stamped data using the clock of the first electronic device as a function of the time difference Δt, producing synchronized time-stamped data.
Ainsi, il est possible d’effectuer une synchronisation d’horloge, puis, en fonction des modes de réalisation, de position, sans qu’il ne soit nécessaire de disposer de liaison.Thus, it is possible to perform clock synchronization, then, depending on the embodiments, position synchronization, without the need for a link.
Selon une caractéristique particulière, la métrique évoluant dans le temps est représentative de la hauteur du premier dispositif électronique.According to a particular characteristic, the metric evolving over time is representative of the height of the first electronic device.
Cette variation de hauteur au cours du temps peut être obtenue, selon l’invention, relativement aisément par au moins un des dispositifs tout en étant suffisamment précise, entrainant un traitement plus rapide des séries temporelles.This variation in height over time can be obtained, according to the invention, relatively easily by at least one of the devices while being sufficiently precise, leading to faster processing of the time series.
Selon une caractéristique particulière, l’étape d’obtention, par le premier dispositif électronique, de la première série temporelle Hs(t), comprend la détermination de l’évolution de la hauteur relative du premier dispositif électronique par rapport au sol, délivrant la première série temporelle Hs(t).According to a particular characteristic, the step of obtaining, by the first electronic device, the first time series Hs(t), comprises determining the evolution of the relative height of the first electronic device relative to the ground, delivering the first time series Hs(t).
Selon une caractéristique particulière, l’étape d’obtention, par le deuxième dispositif électronique, d’une deuxième série temporelle Hp(t) comprend la détermination de l’évolution d’une hauteur relative d’un dispositif de suivi visuel du premier dispositif électronique par rapport au sol, délivrant la deuxième série temporelle Hp(t).According to a particular characteristic, the step of obtaining, by the second electronic device, a second time series Hp(t) comprises determining the evolution of a relative height of a visual tracking device of the first device electronic relative to the ground, delivering the second time series Hp(t).
Selon une caractéristique particulière, l’étape de calcul du déphasage entre la première série temporelle Hs(t) et la deuxième série temporelle Hp(t) comprend :According to a particular characteristic, the step of calculating the phase shift between the first time series Hs(t) and the second time series Hp(t) comprises:
- une étape de calcul, pour la première série temporelle Hs(t) et la deuxième série temporelle Hp(t), de deux ensembles d’extremums locaux {Es} et {Ep}, correspondant respectivement aux extremums de la série Hs(t) et à ceux de la série Hp(t) ;a step of calculating, for the first time series Hs(t) and the second time series Hp(t), two sets of local extrema {Es} and {Ep}, corresponding respectively to the extrema of the series Hs(t) and to those of the Hp(t) series;
- une étape de réalisation d’un appariement d’extremum entre les données de ces deux ensembles d’extremums locaux {Es} et {Ep}, délivrant deux ensembles d’extremums locaux {Es} et {Ep} expurgés des extremums non corrélables ; eta step of carrying out an extremum matching between the data of these two sets of local extrema {Es} and {Ep}, delivering two sets of local extrema {Es} and {Ep} removed from the non-correlatable extrema; And
- une étape de calcul d’une distribution affine par moindre carrés, à l’aide de la fonction de coût telle que :a step of calculating an affine distribution by least squares, using the cost function such that:
Selon une caractéristique particulière, caractérisé en ce que le premier dispositif électronique est un dispositif de cartographie mobile, du type comprenant un prisme en l’in de ses sommets, le prisme jouant un rôle de dispositif de suivi visuel et en ce que le deuxième dispositif électronique est une station totale.According to a particular characteristic, characterized in that the first electronic device is a mobile mapping device, of the type comprising a prism at the in of its vertices, the prism playing the role of a visual tracking device and in that the second device electronics is a total station.
Selon un autre aspect, l’invention concerne également un procédé de synchronisation de données horodatées à l’aide d’une horloge d’un dispositif de cartographie mobile avec des données horodatées à l’aide d’une horloge d’un tachéomètre, procédé caractérisé en ce qu’il consiste à déterminer une corrélation entre une évolution d’une hauteur du dispositif de cartographie mobile, telle que mesurée par le dispositif de cartographie mobile lui-même et une évolution d’une hauteur du dispositif de cartographie mobile telle que mesurée par le tachéomètre, de sorte qu’une fois corrélées, ces deux évolutions de hauteur délivre un décalage temporel entre les deux horloges.According to another aspect, the invention also relates to a method of synchronizing time-stamped data using a clock of a mobile mapping device with time-stamped data using a clock of a tachometer, method characterized in that it consists of determining a correlation between an evolution of a height of the mobile mapping device, as measured by the mobile mapping device itself and an evolution of a height of the mobile mapping device such as measured by the tachometer, so that once correlated, these two height variations deliver a time difference between the two clocks.
Selon un autre aspect, l’invention se rapporte également à un dispositif de synchronisation de données horodatées à l’aide d’une horloge d’un premier dispositif électronique avec des données horodatées à l’aide d’une horloge d’un deuxième dispositif électronique. Un tel dispositif comprend :According to another aspect, the invention also relates to a device for synchronizing time-stamped data using a clock of a first electronic device with time-stamped data using a clock of a second device electronic. Such a device includes:
- des moyens d’obtention, par le premier dispositif électronique, d’une première série temporelle Hs(t) représentative de l’évolution, dans le temps d’une métrique mesurée par le premier dispositif électronique ;means for obtaining, by the first electronic device, a first time series Hs(t) representative of the evolution, over time, of a metric measured by the first electronic device;
- des moyens d’obtention, par le deuxième dispositif électronique, d’une deuxième série temporelle Hp(t) représentative de l’évolution, dans le temps, de la même métrique que celle mesurée par le premier dispositif électronique, [ladite première série temporelle et ladite deuxième série temporelle recouvrant au moins partiellement une période temporelle commune]means for obtaining, by the second electronic device, a second time series Hp(t) representative of the evolution, over time, of the same metric as that measured by the first electronic device, [said first time series and said second time series at least partially covering a common time period]
- des moyens de calcul d’un déphasage entre la première série temporelle Hs(t) et la deuxième série temporelle Hp(t) délivrant un écart temporel Δt entre ces deux séries temporelles ;means for calculating a phase shift between the first time series Hs(t) and the second time series Hp(t) delivering a time difference Δt between these two time series;
- des moyens de synchronisation des données horodatées à l’aide de l’horloge du premier dispositif électronique en fonction de l’écart temporel Δt.means for synchronizing the time-stamped data using the clock of the first electronic device as a function of the time difference Δt.
Selon une implémentation préférée, les différentes étapes des procédés selon la présente divulgation sont mises en œuvre par un ou plusieurs logiciels ou programmes d'ordinateur, comprenant des instructions logicielles destinées à être exécutées par un processeur de données d'un terminal d’exécution selon la présente technique et étant conçu pour commander l'exécution des différentes étapes des procédés, mis en œuvre au niveau d’un dispositif de cartographie mobile, d’un serveur distant et/ou d’une chaîne de blocs, dans le cadre d’une répartition des traitements à effectuer et déterminés par un code source scripté ou un code compilé.According to a preferred implementation, the different steps of the methods according to the present disclosure are implemented by one or more software or computer programs, comprising software instructions intended to be executed by a data processor of an execution terminal according to the present technique and being designed to control the execution of the different steps of the processes, implemented at the level of a mobile mapping device, a remote server and/or a blockchain, within the framework of a distribution of the processing to be carried out and determined by a scripted source code or a compiled code.
En conséquence, la présente technique vise aussi des programmes, susceptibles d’être exécutés par un ordinateur ou par un processeur de données, ces programmes comportant des instructions pour commander l'exécution des étapes des procédés tel que mentionnés ci-dessus.Consequently, the present technique also targets programs, capable of being executed by a computer or by a data processor, these programs comprising instructions for controlling the execution of the steps of the processes as mentioned above.
Un programme peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable.A program may use any programming language, and be in the form of source code, object code, or intermediate code between source code and object code, such as in a partially compiled form, or in any other desirable shape.
La présente technique vise aussi un support d'informations lisible par un processeur de données, et comportant des instructions d'un programme tel que mentionné ci-dessus.The present technique also targets an information medium readable by a data processor, and comprising instructions for a program as mentioned above.
Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou terminal capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple un support mobile (carte mémoire) ou un disque dur ou un SSD.The information carrier can be any entity or terminal capable of storing the program. For example, the medium may comprise a storage means, such as a ROM, for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM, or even a magnetic recording means, for example a mobile medium (memory card) or a hard drive or SSD.
D'autre part, le support d'informations peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique, optique et/ou sonore, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon la présente technique peut être en particulier téléchargé sur un réseau de type Internet.On the other hand, the information carrier may be a transmissible medium such as an electrical, optical and/or sound signal, which may be conveyed via an electrical or optical cable, by radio or by other means. The program according to the present technique can in particular be downloaded over an Internet type network.
Alternativement, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question.Alternatively, the information carrier may be an integrated circuit in which the program is incorporated, the circuit being adapted to execute or to be used in executing the method in question.
Selon un exemple de réalisation, la présente technique est mise en œuvre au moyen de composants logiciels et/ou matériels. Dans cette optique, le terme "module" peut correspondre dans ce document aussi bien à un composant logiciel, qu'à un composant matériel ou à un ensemble de composants matériels et logiciels.According to an exemplary embodiment, the present technique is implemented by means of software and/or hardware components. With this in mind, the term "module" can correspond in this document to a software component as well as to a hardware component or to a set of hardware and software components.
Un composant logiciel correspond à un ou plusieurs programmes d'ordinateur, un ou plusieurs sous-programmes d'un programme, ou de manière plus générale à tout élément d'un programme ou d'un logiciel apte à mettre en œuvre une fonction ou un ensemble de fonctions, selon ce qui est décrit ci-dessous pour le module concerné. Un tel composant logiciel est exécuté par un processeur de données d'une entité physique (terminal, serveur, passerelle, set-top-box, routeur, etc.) et est susceptible d'accéder aux ressources matérielles de cette entité physique (mémoires, supports d'enregistrement, bus de communication, cartes électroniques d'entrées/sorties, interfaces utilisateur, etc.).A software component corresponds to one or more computer programs, one or more subprograms of a program, or more generally to any element of a program or software capable of implementing a function or a set of functions, as described below for the module concerned. Such a software component is executed by a data processor of a physical entity (terminal, server, gateway, set-top-box, router, etc.) and is capable of accessing the hardware resources of this physical entity (memories, recording media, communication buses, electronic input/output cards, user interfaces, etc.).
De la même manière, un composant matériel correspond à tout élément d'un ensemble matériel (ou hardware) apte à mettre en œuvre une fonction ou un ensemble de fonctions, selon ce qui est décrit ci-dessous pour le module concerné. Il peut s'agir d'un composant matériel programmable ou avec processeur intégré pour l'exécution de logiciel, par exemple un circuit intégré, une carte à puce, une carte à mémoire, une carte électronique pour l'exécution d'un micrologiciel (firmware), etc.In the same way, a hardware component corresponds to any element of a hardware assembly capable of implementing a function or a set of functions, according to what is described below for the module concerned. It may be a programmable hardware component or one with an integrated processor for executing software, for example an integrated circuit, a smart card, a memory card, an electronic card for executing firmware ( firmware), etc.
Chaque composante du système précédemment décrit met bien entendu en œuvre ses propres modules logiciels.Each component of the system previously described obviously implements its own software modules.
Les différents modes de réalisation mentionnés ci-dessus sont combinables entre eux pour la mise en œuvre de la présente technique.The different embodiments mentioned above can be combined with each other for the implementation of the present technique.
D'autres buts, caractéristiques et avantages de la technique décrite apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre de simple exemple illustratif, et non limitatif, en relation avec les figures, parmi lesquelles :Other aims, characteristics and advantages of the technique described will appear more clearly on reading the following description, given as a simple illustrative example, and not limiting, in relation to the figures, among which:
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Principe généralGeneral principle
Comme explicité précédemment, le principe général mis en œuvre par les inventeurs consiste à effectuer une synchronisation (de l’horloge, et donc de la position dispositif de cartographie mobile) basée sur l’évolution d’une valeur (d’une métrique, d’un paramètre) qui est mesurée (indépendamment) à la fois par la station totale (plus généralement un dispositif électronique) et par le dispositif de cartographie mobile (plus généralement un autre dispositif électronique).As explained previously, the general principle implemented by the inventors consists of performing synchronization (of the clock, and therefore of the position of the mobile mapping device) based on the evolution of a value (of a metric, d 'a parameter) that is measured (independently) by both the total station (more typically an electronic device) and the mobile mapping device (more typically another electronic device).
Plus particulièrement, selon la présente technique, un premier dispositif électronique est muni d’un dispositif de suivi visuel. Ce dispositif de suivi visuel est utilisé par le deuxième dispositif électronique (ou un dispositif équivalent) pour effectuer un suivi des déplacements du premier dispositif électronique, étant entendu qu’au cours de ces déplacements, le deuxième dispositif électronique est, pour sa part, fixe et que sa position est connue. En fonction des technologies mises en œuvre par le deuxième dispositif électronique, celle-ci est par exemple munie d’un dispositif de localisation autonome (de type GPS) ou bien cette localisation peut être saisie manuellement à l’initialisation du deuxième dispositif électronique (le deuxième dispositif électronique est positionné successivement par rapport à des coordonnées absolues connues, ou en créant un référentiel propre ; les « mise en station » successives comportent des phases de pointé vers des points connus pour en déduire chaque position de la station ; l’ensemble de ces positions de stations constituent un cheminement). Quoi qu’il en soit, au cours des déplacements du premier dispositif électronique, le deuxième dispositif électronique effectue, selon la méthode proposée par les inventeurs, un suivi (« tracking ») du dispositif de suivi visuel positionné sur le premier dispositif électronique. Ce suivi du dispositif de suivi visuel par le deuxième dispositif électronique s’accompagne également de l’enregistrement d’un certain nombre de valeurs de métriques (ou de paramètres), comme cela est détaillé par la suite. Le premier dispositif électronique effectue également des mesures au cours de son déplacement. Plus particulièrement, selon la présente technique, le dispositif enregistre au moins une valeur d’une (ou de plusieurs) métrique(s) (ou paramètres) commune(s) à celle(s) enregistrée(s) indépendamment par le deuxième dispositif électronique.More particularly, according to the present technique, a first electronic device is provided with a visual tracking device. This visual tracking device is used by the second electronic device (or an equivalent device) to monitor the movements of the first electronic device, it being understood that during these movements, the second electronic device is, for its part, fixed and its position is known. Depending on the technologies implemented by the second electronic device, it is for example equipped with an autonomous location device (GPS type) or this location can be entered manually when initializing the second electronic device (the second electronic device is positioned successively in relation to known absolute coordinates, or by creating a specific reference frame; the successive “stationing” includes phases of pointing towards known points to deduce each position of the station; the set of these station positions constitute a path). In any case, during the movements of the first electronic device, the second electronic device carries out, according to the method proposed by the inventors, tracking (“tracking”) of the visual tracking device positioned on the first electronic device. This monitoring of the visual tracking device by the second electronic device is also accompanied by the recording of a certain number of metric values (or parameters), as detailed below. The first electronic device also performs measurements during its movement. More particularly, according to the present technique, the device records at least one value of one (or more) metric(s) (or parameters) common to that(s) recorded independently by the second electronic device .
L’évolution de la valeur de cette métrique au cours du temps est enregistrée du côté du deuxième dispositif électronique et est également enregistrée indépendamment du côté du premier dispositif électronique (sous la forme par exemple d’une série temporelle). Ces deux séries temporelles sont ensuite comparées pour synchroniser l’horloge du premier dispositif électronique et l’horloge du deuxième dispositif électronique.The evolution of the value of this metric over time is recorded on the side of the second electronic device and is also recorded independently on the side of the first electronic device (for example in the form of a time series). These two time series are then compared to synchronize the clock of the first electronic device and the clock of the second electronic device.
Ainsi, par exemple, en relation avec la
Ces deux séries temporelles sont ensuite traitées sur l’axe temporel (T). Le principe général est d’exploiter la dualité Espace/Temps. Plus particulièrement, chaque instrument (premier dispositif électronique, deuxième dispositif électronique ou autres) est capable de mesurer des positions relatives (ou déplacements). Le principe est donc de synchroniser des évènements spatiaux pour obtenir une synchronisation les horloges (événements temporels). Ces évènements peuvent être des déplacements (évènement de nature spatiale) relatifs sur n’importe quel axe x, y ou z, tant que ceux-ci sont mesurables par les deux instruments ou tout autre évènement dans n’importe quelle autre situation.These two time series are then processed on the time axis (T). The general principle is to exploit the Space/Time duality. More particularly, each instrument (first electronic device, second electronic device or others) is capable of measuring relative positions (or displacements). The principle is therefore to synchronize spatial events to obtain clock synchronization (temporal events). These events can be relative displacements (spatial events) on any x, y or z axis, as long as they are measurable by both instruments or any other event in any other situation.
À titre d’exemple purement illustratif, on peut par exemple effectuer une synchronisation des ondulations sur l’axe vertical Z. Ainsi, dans cet exemple, le scanner oblique du premier dispositif électronique dispose d’une mesure relative directe par rapport au sol. Cette mesure peut être corrigée grâce à la centrale inertielle du premier dispositif électronique, apportant la référence de Roulis/Tangage du système. Ainsi on ne conserve que la composante Z des mouvements du scanner. Le premier dispositif électronique effectue des mouvements de bas en haut (axe vertical), qu’il soit porté à la main ou sur le dos d’un opérateur. Ces mouvements (ondulations) sont enregistrés et forment la série temporelle Hs(t).As a purely illustrative example, it is possible, for example, to synchronize the undulations on the vertical axis Z. Thus, in this example, the oblique scanner of the first electronic device has a direct relative measurement relative to the ground. This measurement can be corrected using the inertial unit of the first electronic device, providing the Roll/Pitch reference of the system. Thus we only keep the Z component of the scanner movements. The first electronic device performs movements from bottom to top (vertical axis), whether carried by hand or on the back of an operator. These movements (ripples) are recorded and form the time series Hs(t).
Dans cet exemple, le deuxième dispositif électronique, permet de déterminer deux angles et une distance. Le deuxième dispositif électronique, une fois positionné, dispose également d’une référence en x, y et z. La composante sur l’axe z est ainsi immédiate. On enregistre la composante z du dispositif de suivi visuel positionné et rigidement lié au premier dispositif électronique, afin de former la série temporelle Hp(t).In this example, the second electronic device makes it possible to determine two angles and a distance. The second electronic device, once positioned, also has a reference in x, y and z. The component on the z axis is thus immediate. The z component of the visual tracking device positioned and rigidly linked to the first electronic device is recorded, in order to form the time series Hp(t).
Comme exposé en exemple à la
Ainsi, dans cet exemple (dérivable à d’autres situations et à d’autres métriques), l’invention se rapporte à un procédé de synchronisation de données horodatées à l’aide de l’horloge du premier dispositif électronique avec des données horodatées à l’aide de l’horloge de le deuxième dispositif électronique, ce procédé consistant à déterminer une corrélation entre une évolution d’une hauteur du premier dispositif électronique, telle que mesurée par le premier dispositif électronique lui-même et une évolution d’une hauteur du premier dispositif électronique telle que mesurée par le tachéomètre (à l’aide du dispositif de suivi visuel présent en hauteur du premier dispositif électronique), de sorte qu’une fois corrélées, ces deux évolutions de hauteur délivre un décalage temporel entre les deux horloges.Thus, in this example (derivable from other situations and other metrics), the invention relates to a method of synchronizing time-stamped data using the clock of the first electronic device with time-stamped data at using the clock of the second electronic device, this method consisting of determining a correlation between an evolution of a height of the first electronic device, as measured by the first electronic device itself and an evolution of a height of the first electronic device as measured by the tachometer (using the visual tracking device present at the height of the first electronic device), so that once correlated, these two changes in height deliver a time difference between the two clocks .
Les séries temporelles peuvent être des séries temporelles partielles. Il n’est pas nécessaire, dans tous les modes de réalisation de la présente, que la série temporelle ait une durée qui soit identique à la durée totale des mesures réalisées par le premier dispositif électronique. Les séries temporelles utilisées pour effectuer le calcul du déphasage peuvent ainsi être plus courtes et se rapporter à des durées plus limitées, par exemple à intervalles réguliers, afin de ne pas augmenter les ressources consommées.Time series can be partial time series. It is not necessary, in all embodiments hereof, for the time series to have a duration which is identical to the total duration of the measurements carried out by the first electronic device. The time series used to calculate the phase shift can thus be shorter and relate to more limited durations, for example at regular intervals, so as not to increase the resources consumed.
Par ailleurs, comme exposé par exemple en
Ainsi, plus particulièrement, en relation avec la
- au moins une étape d’obtention (10), par le premier dispositif électronique, d’une première série temporelle Hs(t) représentative de l’évolution, dans le temps d’une métrique mesurée par le premier dispositif électronique ;at least one step of obtaining (10), by the first electronic device, a first time series Hs(t) representative of the evolution, over time, of a metric measured by the first electronic device;
- au moins une étape d’obtention (20), par le deuxième dispositif électronique, d’une deuxième série temporelle Hp(t) représentative de l’évolution, dans le temps, de la même métrique que celle mesurée par le premier dispositif électronique, [ladite première série temporelle et ladite deuxième série temporelle recouvrant au moins partiellement une période temporelle commune]at least one step of obtaining (20), by the second electronic device, a second time series Hp(t) representative of the evolution, over time, of the same metric as that measured by the first electronic device, [said first time series and said second time series at least partially covering a common time period]
- une étape de calcul (30) d’un déphasage entre la première série temporelle Hs(t) et la deuxième série temporelle Hp(t) délivrant au moins un écart temporel Δt entre ces deux séries temporelles ;a step of calculating (30) a phase shift between the first time series Hs(t) and the second time series Hp(t) delivering at least one time difference Δt between these two time series;
- une étape de synchronisation (40) des données horodatées à l’aide de l’horloge du premier dispositif électronique en fonction dudit au moins un écart temporel Δt.a step of synchronization (40) of the time-stamped data using the clock of the first electronic device as a function of said at least one time difference Δt.
En conséquence, grâce à la mise en œuvre de la présente technique, il est possible de résoudre la problématique rencontrée sans utiliser de ressources radio, sans nécessiter l’utilisation d’un câble entre le premier dispositif électronique et le deuxième dispositif de cartographie mobile.Consequently, thanks to the implementation of the present technique, it is possible to resolve the problem encountered without using radio resources, without requiring the use of a cable between the first electronic device and the second mobile mapping device.
La synchronisation peut avoir lieu en « post traitement », c’est-à-dire postérieurement à la capture des évènements eux-mêmes. Plus particulièrement, dans un exemple de réalisation, le premier dispositif électronique est un dispositif de cartographie mobile qui est muni d’un prisme (dispositif de suivi visuel) qui permet à la station totale (deuxième dispositif électronique) du suivre (en mode tracking) dans ses déplacements.Synchronization can take place in “post-processing”, that is to say after the events themselves have been captured. More particularly, in an exemplary embodiment, the first electronic device is a mobile mapping device which is provided with a prism (visual tracking device) which allows the total station (second electronic device) to follow it (in tracking mode). in his travels.
Plus particulièrement, le prisme est utilisé par la station totale (qui est le deuxième dispositif électronique) pour effectuer un suivi des déplacements du dispositif de cartographie mobile, étant entendu qu’au cours de ces déplacements, la station totale est, pour sa part, fixe et que sa position est connue. En fonction des technologies mises en œuvre par la station totale, celle-ci est par exemple munie d’un dispositif de localisation autonome (de type GPS) ou bien cette localisation peut être saisie manuellement à l’initialisation de la station totale (la station totale est positionnée successivement par rapport à des coordonnées absolues connues, ou en créant un référentiel propre ; les « mise en station » successives comportent des phases de pointé vers des points connus pour en déduire chaque position de la station ; l’ensemble de ces positions de stations constituent un cheminement).More particularly, the prism is used by the total station (which is the second electronic device) to monitor the movements of the mobile mapping device, it being understood that during these movements, the total station is, for its part, fixed and its position is known. Depending on the technologies implemented by the total station, it is for example equipped with an autonomous location device (GPS type) or this location can be entered manually when initializing the total station (the station total is positioned successively in relation to known absolute coordinates, or by creating a specific reference frame; the successive “stationing” includes phases of pointing towards known points to deduce each position of the station; all of these positions of stations constitute a path).
Le dispositif de cartographie mobile enregistre l’ensemble des données nécessaires lors de la phase de cartographie tout en étant suivi, par l’intermédiaire du prisme, par la station totale. Pour sa part, lors de la phase de cartographie, la station totale enregistre également l’ensemble des paramètres et valeurs qui lui échoit, tout en suivant, par l’intermédiaire du prisme qui est positionné à son sommet, le dispositif de cartographie mobile. Lorsque la phase de cartographie est terminée, les données obtenues par le dispositif de cartographie mobile sont traitées. Ce traitement, selon l’invention, comprend une phase de synchronisation de l’horloge du dispositif de cartographie mobile avec celle de la station totale. Pour ce faire, les données obtenues par la station totale sont extraites. Dans l’exemple de réalisation, les ondulations de l’axe vertical des deux dispositifs (station totale et dispositif de cartographie mobile) sont extraites, le déphasage est calculé et la dérive de l’horloge au cours du temps est déterminée. Pour finir, au moins certaines des données issues du dispositif de cartographie mobile sont horodatées pour qu’elles soient en accord avec les données de la station totale (notamment par exemple dans l’objectif de disposer des localisations précises du dispositif de cartographie mobile lors du traitement de ces mesures, ces localisations pouvant être déduites de la position initiale de la station totale et des mesures de la station totale par rapport au prisme du dispositif de cartographie mobile, et donc des mesures d’angles et de distances par rapport au prisme du dispositif de cartographie mobile). Dans ce mode de réalisation en « post traitement », en conséquence, aucune liaison temps-réel n’est nécessaire, aucune liaison temps-réel n’est nécessaire et aucun retard de communication lié à la portée (distance relative entre les systèmes) ou de latence liée à la communication n’est à craindre.The mobile mapping device records all the necessary data during the mapping phase while being monitored, via the prism, by the total station. For its part, during the mapping phase, the total station also records all the parameters and values assigned to it, while following, through the prism which is positioned at its top, the mobile mapping device. When the mapping phase is completed, the data obtained by the mobile mapping device is processed. This processing, according to the invention, includes a phase of synchronization of the clock of the mobile mapping device with that of the total station. To do this, the data obtained by the total station are extracted. In the exemplary embodiment, the ripples of the vertical axis of the two devices (total station and mobile mapping device) are extracted, the phase shift is calculated and the drift of the clock over time is determined. Finally, at least some of the data from the mobile mapping device are time-stamped so that they agree with the data from the total station (in particular for example with the objective of having the precise locations of the mobile mapping device during the processing of these measurements, these locations being able to be deduced from the initial position of the total station and from the measurements of the total station in relation to the prism of the mobile mapping device, and therefore from the measurements of angles and distances in relation to the prism of the mobile mapping device). In this "post-processing" embodiment, consequently, no real-time link is necessary, no real-time link is necessary and no communication delay linked to the range (relative distance between the systems) or No latency linked to communication is to be feared.
Dans un autre mode de réalisation, la mise en œuvre du procédé décrit peut également être réalisée au moins en partie en temps réel. Plus précisément, plutôt que de chercher à obtenir des valeurs de position en temps réel, tel qu’envisagé dans l’art antérieur, par l’intermédiaire d’un câble ou d’un lien radio, la technique décrite peut comprendre la transmission, non pas des positions, mais bien de tout ou partie de la série temporelle de sorte à permettre au dispositif de cartographie mobile de réaliser une correction de l’horodatage de ses mesures au fur et à mesure de la réception de cette série temporelle en provenance de la station totale : à l’aide de la série temporelle, le dispositif de cartographie mobile (qui est muni des ressources matérielles de calcul nécessaires) peut donc corriger en temps réel les horodatages des données qu’il capture. Il n’est donc pas nécessaire, postérieurement, d’effectuer un recalage temporel de ces données.In another embodiment, the implementation of the method described can also be carried out at least partly in real time. More precisely, rather than seeking to obtain position values in real time, as envisaged in the prior art, via a cable or a radio link, the technique described may include transmission, not positions, but rather all or part of the time series so as to allow the mobile mapping device to correct the timestamp of its measurements as this time series is received from the total station: using the time series, the mobile mapping device (which is equipped with the necessary computing hardware resources) can therefore correct in real time the timestamps of the data it captures. It is therefore not necessary, subsequently, to carry out a temporal adjustment of this data.
Dans d’autre exemples de mise en œuvre, la technique peut également s’applique par exemple à des dispositifs électroniques qui sont tous deux en mouvement, et qui sont en mesure de capter ou de mesure un ou plusieurs évènements différents survenant au cours de leurs déplacements respectifs. Il peut par exemple s’agit de drones ou autre dispositifs motorisés (tels que des véhicules autonomes ou semi autonomes). Selon la présente technique, au moins un de ces deux dispositifs est muni d’un dispositif de suivi visuel (il peut s’agir d’un prisme, comme pour la station totale, ou encore d’une led de puissance suffisante et visible depuis le deuxième dispositif électronique). Il peut également s’agir de tout type de moyen visuellement repérable par le deuxième dispositif électronique. Dans un exemple de mise en œuvre, les deux dispositifs électroniques sont chacun muni d’un dispositif de suivi visuel à l’attention de l’autre. Et chaque dispositif électronique suit les mouvements du dispositif de suivi visuel de l’autre dispositif électronique. Dans le cas de deux drones par exemple, les évènements qui se produisent durant l’évolution aérienne des deux drones et qui viennent échelonner les mesures effectuer par l’un ou l’autre des deux drones peuvent être utilisés, selon la méthode décrite dans la présente, pour effectuer une synchronisation des horloges des deux drones évoluant séparément et donc pour synchroniser leurs positions respectives, par exemple dans un objectif d’adjoindre une précision supplémentaire à ces positions respectives. Ces évènements peuvent par exemple être les variations d’altitude, ou encore une quantité de lumière captée par un module de captation adéquat présent sur les dispositifs, etc.In other examples of implementation, the technique can also be applied for example to electronic devices which are both in motion, and which are able to capture or measure one or more different events occurring during their operation. respective movements. These may, for example, be drones or other motorized devices (such as autonomous or semi-autonomous vehicles). According to the present technique, at least one of these two devices is equipped with a visual tracking device (it may be a prism, as for the total station, or an LED of sufficient power and visible from the second electronic device). It can also be any type of means visually identifiable by the second electronic device. In an example implementation, the two electronic devices are each equipped with a visual tracking device for the attention of the other. And each electronic device follows the movements of the visual tracking device of the other electronic device. In the case of two drones for example, the events which occur during the aerial evolution of the two drones and which stagger the measurements carried out by one or the other of the two drones can be used, according to the method described in the present, to synchronize the clocks of the two drones evolving separately and therefore to synchronize their respective positions, for example with the aim of adding additional precision to these respective positions. These events can for example be variations in altitude, or even a quantity of light captured by an appropriate capture module present on the devices, etc.
Dans d’autres exemples de réalisation, en fonction de la configuration du premier dispositif électronique (et de la nature de ce dispositif électronique), le prisme n’est pas nécessairement positionné en hauteur du premier dispositif électronique (par exemple le dispositif de cartographie mobile). Il put par exemple être situé en partie inférieure (cas par exemple d’un drone suivi par une station totale).In other exemplary embodiments, depending on the configuration of the first electronic device (and the nature of this electronic device), the prism is not necessarily positioned at the height of the first electronic device (for example the mobile mapping device ). It could, for example, be located in the lower part (e.g. case of a drone followed by a total station).
Description d’un mode de réalisationDescription of an embodiment
Dans ce mode de réalisation, les données des deux instruments sont enregistrées sur le terrain et la chaine de synchronisation se déroule en post-traitement. Dans ce mode de réalisation, le procédé mis en œuvre est le suivant :In this embodiment, the data from the two instruments are recorded in the field and the synchronization chain takes place in post-processing. In this embodiment, the method implemented is as follows:
- En premier lieu, le procédé comprend une étape de lecture des fichiers, chaque donnée est datée (timestamp) via l’horloge interne de l’instrument concerné (station totale ou dispositif de cartographie mobile) ; puisFirstly, the process includes a step of reading the files, each data is dated (timestamp) via the internal clock of the instrument concerned (total station or mobile mapping device); Then
- On effectue une détermination de l’évolution de la hauteur relative du dispositif de cartographie mobile par rapport au sol : pour cela, dans ce mode de réalisation, les données du LiDAR oblique (du dispositif de cartographie mobile) sont orientées dans le repère absolu via la centrale inertielle (du dispositif de cartographie mobile) et on détermine le point le plus bas sur l’axe verticale du LiDAR : ceci permet d’obtenir la composante verticale du dispositif mobile au cours du temps (série temporelle Hs(t)) ;A determination is made of the evolution of the relative height of the mobile mapping device relative to the ground: for this, in this embodiment, the oblique LiDAR data (of the mobile mapping device) are oriented in the absolute reference via the inertial unit (of the mobile mapping device) and the lowest point on the vertical axis of the LiDAR is determined: this makes it possible to obtain the vertical component of the mobile device over time (time series Hs(t));
- En parallèle ou subséquemment, un calcul de la composante verticale du prisme mesuré par la station totale est effectué : ceci permet d’obtenir l’évolution de la composante verticale du prisme (mesuré à partir de la station totale) au cours du temps (série temporelle Hp(t)) ;In parallel or subsequently, a calculation of the vertical component of the prism measured by the total station is carried out: this makes it possible to obtain the evolution of the vertical component of the prism (measured from the total station) over time (series temporal Hp(t));
- Une fois muni de ces séries temporelles, on réalise, pour chacune d’entre elle, un calcul des extrémums locaux et une sélection de ces extrémums est réalisée : seuls les extrémums locaux ayant une amplitude supérieure à un seuil prédéterminé sont conservés ; deux ensembles d’extremums sont ainsi obtenus {Es} et {Ep}, correspondant respectivement aux extremums de la série Hs(t) et à ceux de la série Hp(t). Dans ces deux ensembles {Es} et {Ep}, chaque extremum est représenté par les coordonnées (H ; t) dans la base de temps propre à chaque instrument ;Once provided with these time series, we carry out, for each of them, a calculation of the local extrema and a selection of these extrema is carried out: only the local extrema having an amplitude greater than a predetermined threshold are kept; two sets of extrema are thus obtained {Es} and {Ep}, corresponding respectively to the extrema of the series Hs(t) and those of the series Hp(t). In these two sets {Es} and {Ep}, each extremum is represented by the coordinates (H; t) in the time base specific to each instrument;
- À partir de ces deux ensembles, un appariement (robuste) d’extremum entre les données de ces deux ensembles est effectué (par exemple à partir d’un algorithme RANSAC ou à partir d’un algorithme de minimisation de type M-Estimation) pour déterminer les inliers et les outliers ; les outliers (mauvais extremums) sont éliminés ;From these two sets, a (robust) extremum matching between the data from these two sets is carried out (for example from a RANSAC algorithm or from an M-Estimation type minimization algorithm) to determine inliers and outliers; the outliers (bad extremums) are eliminated;
- Puis, en dernier lieu, on effectue un calcul de la distribution affine par moindre carrés : la fonction de coût est définie tel que :Then, finally, we carry out a calculation of the affine distribution by least squares: the cost function is defined as:
On détermine ainsi l’offset (le décalage) temporel Δ ainsi que l’éventuelle dérive d’horloge α en minimisant la fonction de coût. La chaine algorithmique permet de s’exempter de l’amplitude des signaux. L’appariement robuste élimine le bruit potentiel de mesure de chaque instrument. Dans cette fonction de distribution de coût :We thus determine the time offset Δ as well as the possible clock drift α by minimizing the cost function. The algorithmic chain allows you to exempt yourself from the amplitude of the signals. Robust pairing eliminates potential measurement noise from each instrument. In this cost distribution function:
- T représente les valeurs de temps des couples appairés après le RANSAC (uniquement la composante de temps des extremums {Es} et {Ep}) ;T represents the time values of the paired couples after the RANSAC (only the time component of the extrema {Es} and {Ep});
- « i »représente un élément de l’ensemble, compris entre 1 et N, en considérant que chaque ensemble {Es} et {Ep} dispose chacun de N éléments. “ i ” represents an element of the set, between 1 and N, considering that each set {Es} and {Ep} each has N elements.
En fonction de l’algorithme utilisé pour effectuer les appariements, bien entendu, la fonction de cout sera différente.Depending on the algorithm used to make the matches, of course, the cost function will be different.
Autres caractéristiques et avantagesOther Features and Benefits
On présente, en relation avec la
Un tel dispositif comprend, en fonction des modes de réalisation :Such a device comprises, depending on the embodiments:
- des moyens d’obtention, d’une première série temporelle Hs(t) représentative de l’évolution, dans le temps d’une métrique mesurée par un premier dispositif électronique ;means for obtaining a first time series Hs(t) representative of the evolution over time of a metric measured by a first electronic device;
- des moyens d’obtention (20), d’une deuxième série temporelle Hp(t) représentative de l’évolution, dans le temps, de la même métrique que celle mesurée par le premier dispositif électronique, [ladite première série temporelle et ladite deuxième série temporelle recouvrant au moins partiellement une période temporelle commune] ;means for obtaining (20) a second time series Hp(t) representative of the evolution, over time, of the same metric as that measured by the first electronic device, [said first time series and said second time series at least partially covering a common time period];
- des moyens de calcul (30) d’un déphasage entre la première série temporelle Hs(t) et la deuxième série temporelle Hp(t) délivrant un écart temporel Δt entre ces deux séries temporelles ;means for calculating (30) a phase shift between the first time series Hs(t) and the second time series Hp(t) delivering a time difference Δt between these two time series;
- des moyens de synchronisation (40) des données horodatées à l’aide de l’horloge du premier dispositif électronique en fonction de l’écart temporel Δt.means (40) for synchronizing the time-stamped data using the clock of the first electronic device as a function of the time difference Δt.
Selon un autre aspect, l’invention se rapporte également à un système, dans lequel deux dispositifs électroniques (par exemple un dispositif de cartographie mobile et une station totale) sont utilisés conjointement pour effectuer une mesure indépendante d’une grandeur (ou métrique ou paramètre [A1]) évoluant au cours du temps pour le premier dispositif électronique et le deuxième dispositif électronique afin de former deux séries temporelles qui sont utilisées, selon la méthodes et les moyens décrits ci-dessus pour synchroniser l’horloge du premier dispositif électronique avec l’horloge du deuxième dispositif électronique (ou vice versa) afin de pouvoir déterminer de manière précise (ou affiner la détermination) d’une position du premier dispositif électronique (ou du deuxième) au cour du temps.According to another aspect, the invention also relates to a system, in which two electronic devices (for example a mobile mapping device and a total station) are used jointly to carry out an independent measurement of a quantity (or metric or parameter [A1]) evolving over time for the first electronic device and the second electronic device in order to form two time series which are used, according to the methods and means described above to synchronize the clock of the first electronic device with the clock of the second electronic device (or vice versa) in order to be able to precisely determine (or refine the determination) a position of the first electronic device (or the second) over time.
Claims (9)
- au moins une étape d’obtention (10), par le premier dispositif électronique, d’une première série temporelle Hs(t) représentative de l’évolution, dans le temps d’une métrique mesurée par le premier dispositif électronique ;
- au moins une étape d’obtention (20), par le deuxième dispositif électronique, d’une deuxième série temporelle Hp(t) représentative de l’évolution, dans le temps, de la même métrique que celle mesurée par le premier dispositif électronique, [ladite première série temporelle et ladite deuxième série temporelle recouvrant au moins partiellement une période temporelle commune]
- une étape de calcul (30) d’un déphasage entre la première série temporelle Hs(t) et la deuxième série temporelle Hp(t) délivrant un écart temporel Δt entre ces deux séries temporelles ;
- une étape de synchronisation (40) des données horodatées (DHrs1) à l’aide de l’horloge du premier dispositif électronique en fonction de l’écart temporel Δt, produisant des données horodatées synchronisées (U.DHrs1).
- at least one step of obtaining (10), by the first electronic device, a first time series Hs(t) representative of the evolution, over time, of a metric measured by the first electronic device;
- at least one step of obtaining (20), by the second electronic device, a second time series Hp(t) representative of the evolution, over time, of the same metric as that measured by the first electronic device, [said first time series and said second time series at least partially covering a common time period]
- a step of calculating (30) a phase shift between the first time series Hs(t) and the second time series Hp(t) delivering a time difference Δt between these two time series;
- a step (40) of synchronizing the time-stamped data (DHrs1) using the clock of the first electronic device as a function of the time difference Δt, producing synchronized time-stamped data (U.DHrs1).
- une étape de calcul, pour la première série temporelle Hs(t) et la deuxième série temporelle Hp(t), de deux ensembles d’extremums locaux {Es} et {Ep}, correspondant respectivement aux extremums de la série Hs(t) et à ceux de la série Hp(t) ;
- une étape de réalisation d’un appariement d’extremum entre les données de ces deux ensembles d’extremums locaux {Es} et {Ep}, délivrant deux ensembles d’extremums locaux {Es} et {Ep} expurgés des extremums non corrélables ; et
- une étape de calcul d’une distribution affine par moindre carrés, à l’aide de la fonction de coût telle que :
- a step of calculating, for the first time series Hs(t) and the second time series Hp(t), two sets of local extrema {Es} and {Ep}, corresponding respectively to the extrema of the series Hs(t) and to those of the Hp(t) series;
- a step of carrying out an extremum matching between the data of these two sets of local extrema {Es} and {Ep}, delivering two sets of local extrema {Es} and {Ep} removed from the non-correlatable extrema; And
- a step of calculating an affine distribution by least squares, using the cost function such that:
- des moyens d’obtention (10), par le premier dispositif électronique, d’une première série temporelle Hs(t) représentative de l’évolution, dans le temps d’une métrique mesurée par le premier dispositif électronique ;
- des moyens d’obtention (20), par le deuxième dispositif électronique, d’une deuxième série temporelle Hp(t) représentative de l’évolution, dans le temps, de la même métrique que celle mesurée par le premier dispositif électronique, [ladite première série temporelle et ladite deuxième série temporelle recouvrant au moins partiellement une période temporelle commune]
- des moyens de calcul (30) d’un déphasage entre la première série temporelle Hs(t) et la deuxième série temporelle Hp(t) délivrant un écart temporel Δt entre ces deux séries temporelles ;
- des moyens de synchronisation (40) des données horodatées à l’aide de l’horloge du premier dispositif électronique en fonction de l’écart temporel Δt.
- means (10) for obtaining, by the first electronic device, a first time series Hs(t) representative of the evolution, over time, of a metric measured by the first electronic device;
- means for obtaining (20), by the second electronic device, a second time series Hp(t) representative of the evolution, over time, of the same metric as that measured by the first electronic device, [said first time series and said second time series at least partially covering a common time period]
- means (30) for calculating a phase shift between the first time series Hs(t) and the second time series Hp(t) delivering a time difference Δt between these two time series;
- means (40) for synchronizing the time-stamped data using the clock of the first electronic device as a function of the time difference Δt.
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-
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