一种数据采集方法和装置与流程

本发明涉及信息处理技术，尤其涉及一种数据采集方法和装置。

背景技术：

实现农机自动驾驶的关键在于，建立农机自动驾驶模型。现有技术中，农机自动驾驶模型所需的关键参数主要包括：

1、农机的轴距；

2、全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)定位天线相对于农机的控制点的高度、前后偏差以及左右偏差。

目前，对上述参数的测量方法主要为人工手动测量，即由人采用如测量尺、激光测量仪等工具进行实地测量。

在实现本发明的过程中，发明人发现，现有技术通过人工手动测量获取参数的方法，测量难度大，并且由于人为因素(如测量参照物的选取不统一等)的影响，导致测量结果不准确、测量结果与实际情况之间偏差较大的问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术采用人工测量的方法获取的参数不准确、测量难度较大的问题，本发明实施例提供一种数据采集方法和装置。

一方面，本发明实施例提供的数据采集方法，应用在农机上，所述农机包括第一前轮、第二前轮、第一后轮、第二后轮和设置于控制室上的GNSS定位天线，所述第一前轮和第二前轮通过前轴连接，所述第一后轮和第二后轮通过后轴连接，包括：在与所述第一前轮垂直的平面、所述前轴垂直映射在该平面的直线上设置第一测量位置，获取所述第一测量位置的第一位置信息；在与所述第二前轮垂直的平面、所述前轴垂直映射在该平面的直线上设置第二测量位置，获取所述第二测量位置的第二位置信息；在与所述第一后轮垂直的平面、所述后轴垂直映射在该平面的直线上设置第三测量位置，获取所述第三测量位置的第三位置信息；在与所述第二后轮垂直的平面、所述后轴垂直映射在该平面的直线上设置第四测量位置，获取所述第四测量位置的第四位置信息；获取所述GNSS定位天线的第五位置信息；根据所述第一位置信息、第二位置信息、第三位置信息和第四位置信息进行计算，获取所述农机的轴距；根据所述第一位置信息、第二位置信息、第三位置信息、第四位置信息和第五位置信息进行计算，获取所述GNSS定位天线相对于农机的控制点的高度、前后偏差以及左右偏差。

进一步地，所述第一测量位置相对于所述第一前轮的距离与所述第二测量位置相对于所述第二前轮的距离相同；和/或，所述第三测量位置相对于所述第一后轮的距离与所述第四测量位置相对于所述第二后轮的距离相同。

进一步地，所述根据所述第一位置信息、第二位置信息、第三位置信息和第四位置信息进行计算，获取所述农机的轴距包括：根据所述第一位置信息和第二位置信息进行计算，获取所述前轴的中点位置信息；根据所述第三位置信息和第四位置信息进行计算，获取所述后轴的中点位置信息；根据所述前轴的中点位置信息和所述后轴的中点位置信息进行计算，获取所述农机的轴距。

进一步地，所述根据所述第一位置信息、第二位置信息、第三位置信息、第四位置信息和第五位置信息进行计算，获取所述GNSS定位天线相对于农机的控制点的高度、前后偏差以及左右偏差包括：根据所述第一位置信息、第二位置信息、第三位置信息、第四位置信息和第五位置信息进行计算，获取所述GNSS定位天线到所述第一测量位置、第二测量位置、第三测量位置和第四测量位置组成的平面的垂直距离为所述GNSS定位天线相对于农机的控制点的高度；获取所述GNSS定位天线垂直投射到所述第一测量位置、第二测量位置、第三测量位置和第四测量位置组成的平面的第一投射点的位置信息；根据所述第一投射点的位置信息进行计算，获取所述第一投射点到所述前轴或者后轴的距离为所述GNSS定位天线相对于农机的控制点的前后偏差；获取所述第一投射点垂直投射到所述前轴或者后轴的第二投射点的位置信息；根据所述第二投射点的位置信息进行计算，获取所述第二投射点到所述前轴中心或者所述后轴中心的距离为所述GNSS定位天线相对于农机的控制点的左右偏差。

进一步地，所述第一位置信息、第二位置信息、第三位置信息、第四位置信息和第五位置信息是通过GNSS定位天线，使用短基线载波相位差分技术RTK获得的毫米级的测量结果。

另一方面，本发明实施例提供的数据采集装置，应用在农机上，所述农机包括第一前轮、第二前轮、第一后轮、第二后轮和设置于控制室上的全球卫星导航系统GNSS定位天线，所述第一前轮和第二前轮通过前轴连接，所述第一后轮和第二后轮通过后轴连接，包括：

第一位置获取模块，设置在与所述第一前轮垂直的平面、所述前轴垂直映射在该平面的直线上的第一测量位置上，用于获取所述第一测量位置的第一位置信息；

第二位置获取模块，设置在与所述第二前轮垂直的平面、所述前轴垂直映射在该平面的直线上的第二测量位置上，用于获取所述第二测量位置的第二位置信息；

第三位置获取模块，设置在与所述第一后轮垂直的平面、所述后轴垂直映射在该平面的直线上的第三测量位置上，用于获取所述第三测量位置的第三位置信息；

第四位置获取模块，设置在与所述第二后轮垂直的平面、所述后轴垂直映射在该平面的直线上的第四测量位置上，用于获取所述第四测量位置的第四位置信息；

第五位置获取模块，用于获取所述GNSS定位天线的第五位置信息；

第一计算模块，用于根据所述第一位置获取模块获取的第一位置信息、所述第二位置获取模块获取的第二位置信息、所述第三位置获取模块获取的第三位置信息和所述第四位置获取模块获取的第四位置信息进行计算，获取所述农机的轴距；

第二计算模块，用于根据所述第一位置获取模块获取的第一位置信息、所述第二位置获取模块获取的第二位置信息、所述第三位置获取模块获取的第三位置信息、所述第四位置获取模块获取的第四位置信息和第五位置获取模块获取的第五位置信息进行计算，获取所述GNSS定位天线相对于农机的控制点的高度、前后偏差以及左右偏差。

进一步地，所述第一位置获取模块相对于所述第一前轮的距离与所述第二位置获取模块相对于所述第二前轮的距离相同；和/或，所述第三位置获取模块相对于所述第一后轮的距离与所述第四位置获取模块相对于所述第二后轮的距离相同。

进一步地，所述第一计算模块包括：

第一计算子模块，用于根据所述第一位置信息和第二位置信息进行计算，获取所述前轴的中点位置信息；

第二计算子模块，用于根据所述第三位置信息和第四位置信息进行计算，获取所述后轴的中点位置信息；

第三计算子模块，用于根据所述第一计算子模块获取的前轴的中点位置信息和所述第二计算子模块获取的后轴的中点位置信息进行计算，获取所述农机的轴距。

进一步地，所述第二计算模块包括：

第四计算子模块，用于根据所述第一位置信息、第二位置信息、第三位置信息、第四位置信息和第五位置信息进行计算，获取所述GNSS定位天线到所述第一测量位置、第二测量位置、第三测量位置和第四测量位置组成的平面的垂直距离为所述GNSS定位天线相对于农机的控制点的高度；

第一投射点位置获取子模块，用于获取所述GNSS定位天线垂直投射到所述第一测量位置、第二测量位置、第三测量位置和第四测量位置组成的平面的第一投射点的位置信息；

第五计算子模块，用于根据所述第一投射点位置获取子模块获取的第一投射点的位置信息进行计算，获取所述第一投射点到所述前轴或者后轴的距离为所述GNSS定位天线相对于农机的控制点的前后偏差；

第二投射点位置获取子模块，用于获取所述第一投射点垂直投射到所述前轴或者后轴的第二投射点的位置信息；

第六计算子模块，用于根据所述第二投射点位置获取子模块获取的第二投射点的位置信息进行计算，获取所述第二投射点到所述前轴中心或者所述后轴中心的距离为所述GNSS定位天线相对于农机的控制点的左右偏差。

进一步地，所述第一位置获取模块、第二位置获取模块、第三位置获取模块和第四位置获取模块为GNSS定位天线；所述第一位置获取模块、第二位置获取模块、第三位置获取模块、第四位置获取模块和第五位置获取模块分别使用短基线RTK获得毫米级的测量结果。

本发明实施例提供的数据采集方法和装置，以农机轮作为参照物设置测量位置，解决了现有技术采用人工测量的方法，参照物选择标准不统一，造成测量结果不准确、误差大的问题，并且，本发明实施例提供的技术方案只需要分别获取第一位置信息、第二位置信息、第三位置信息、第四位置信息和第五位置信息，就可以通过算法计算出农机的轴距，以及GNSS定位天线相对于农机的控制点的高度、前后偏差以及左右偏差等用于生成农机自动驾驶模型的关键参数，解决了现有技术采用人工测量的方法测量难度大的问题。本发明实施例提供的技术方案能够更准确、方便地获取用于生成农机自动驾驶模型的关键参数。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明实施例提供的一种数据采集方法流程图；

图2是本发明实施例提供的一种数据采集方法中第三测量位置的位置示意图；

图3是本发明实施例提供的一种数据采集方法中第一测量位置、第二测量位置、第三测量位置、第四测量位置以及GNSS定位天线的位置示意图；

图4是图1所示的本发明实施例提供的一种数据采集方法中步骤106的流程图；

图5是图1所示的本发明实施例提供的一种数据采集方法中步骤107的流程图；

图6是本发明实施例提供的一种数据采集装置的结构示意图；

图7是图6所示的本发明实施例提供的一种数据采集装置中第一计算模块606的结构示意图；

图8是图6所示的本发明实施例提供的一种数据采集装置中第二计算模块607的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

为了解决现有技术采用人工测量的方法获取用于生成农机自动驾驶模型的关键参数，测量难度较大、测量结果不准确的问题，本发明实施例提供一种数据采集方法和装置。

如图1所示，本发明实施例提供的一种数据采集方法，应用在农机上，该农机包括第一前轮、第二前轮、第一后轮、第二后轮和设置于控制室上的GNSS定位天线，该第一前轮和第二前轮通过前轴连接，该第一后轮和第二后轮通过后轴连接，包括：

步骤101，在与第一前轮垂直的平面、前轴垂直映射在该平面的直线上设置第一测量位置，获取第一测量位置的第一位置信息。

在本实施例中，第一测量位置可以如图3所示，为了使本发明提供的技术方案获取的第一位置信息更精确，优选地，步骤101通过GNSS定位天线获取第一位置信息，并且步骤101通过使用短基线载波相位差分技术(Real-time kinematic，RTK)获得的毫米级的测量结果。当然，在实际的使用过程中步骤101还可以通过其他方式，如三维激光测量装置等，获取第一位置信息，此处不对每种情况进行一一赘述。

步骤102，在与第二前轮垂直的平面、前轴垂直映射在该平面的直线上设置第二测量位置，获取第二测量位置的第二位置信息。

在本实施例中，第二测量位置可以如图3所示，为了使本发明提供的技术方案获取的第二位置信息更精确，优选地，步骤102通过GNSS定位天线获取第二位置信息，并且步骤102通过使用短基线RTK获得的毫米级的测量结果。当然，在实际的使用过程中步骤102还可以通过其他方式，如三维激光测量装置等，获取第二位置信息，此处不对每种情况进行一一赘述。

步骤103，在与第一后轮垂直的平面、后轴垂直映射在该平面的直线上设置第三测量位置，获取第三测量位置的第三位置信息。

在本实施例中，第三测量位置可以如图2和3所示，为了使本发明提供的技术方案获取的第三位置信息更精确，优选地，步骤103通过GNSS定位天线获取第三位置信息，并且步骤103通过使用短基线RTK获得的毫米级的测量结果。当然，在实际的使用过程中步骤103还可以通过其他方式，如三维激光测量装置等，获取第三位置信息，此处不对每种情况进行一一赘述。

步骤104，在与第二后轮垂直的平面、后轴垂直映射在该平面的直线上设置第四测量位置，获取第四测量位置的第四位置信息。

在本实施例中，第四测量位置可以如图3所示，为了使本发明提供的技术方案获取的第四位置信息更精确，优选地，步骤104通过GNSS定位天线获取第四位置信息，并且步骤104通过使用短基线RTK获得的毫米级的测量结果。当然，在实际的使用过程中步骤104还可以通过其他方式，如三维激光测量装置等，获取第四位置信息，此处不对每种情况进行一一赘述。

步骤105，获取GNSS定位天线的第五位置信息。

具体地，步骤105通过使用短基线RTK获得的毫米级的测量结果。

步骤106，根据第一位置信息、第二位置信息、第三位置信息和第四位置信息进行计算，获取农机的轴距。

具体地，如图4所示，步骤106可以包括：

步骤401，根据第一位置信息和第二位置信息进行计算，获取前轴的中点位置信息。

在本实施例中，由于第一测量位置和第二测量位置均设置在前轴垂直映射的直线上，所以步骤401可以根据第一位置信息和第二位置信息计算获得前轴的中点位置信息。

在本实施例中，为了使计算方法更简便，优选地，第一测量位置相对于第一前轮的距离与第二测量位置相对于第二前轮的距离相同。则此时，步骤401可以通过计算获取第一测量位置与第二测量位置中点的位置信息，该位置信息即为前轴的中点位置信息。

当然，在实际的使用过程中，为了克服实际测量场地的缺陷，第一测量位置相对于第一前轮的距离与第二测量位置相对于第二前轮的距离也可以不相同，则此时，步骤401可以通过第一位置信息获取第一测量位置到第一前轮的距离A1，通过第二位置信息获取第二测量位置到第二前轮的距离A2，根据A1和A2确定第一前轮的位置信息和第二前轮的位置信息，根据第一前轮的位置和第二前轮的位置信息进行计算，获取前轴的中点位置信息。

步骤402，根据第三位置信息和第四位置信息进行计算，获取后轴的中点位置信息。

在本实施例中，由于第三测量位置和第四测量位置均设置在后轴垂直映射的直线上，所以步骤402可以根据第三位置信息和第四位置信息计算获得前轴的中点位置信息。

在本实施例中，为了使计算方法更简便，优选地，第三测量位置相对于第一后轮的距离与第四测量位置相对于第二后轮的距离相同。则此时，步骤402可以通过计算获取第三测量位置与第四测量位置中点的位置信息，该位置信息即为前轴的中点位置信息。

当然，在实际的使用过程中，为了克服实际测量场地的缺陷，第三测量位置相对于第一后轮的距离与第四测量位置相对于第二后轮的距离也可以不相同，则此时，步骤402可以通过第三位置信息获取第三测量位置到第一后轮的距离B1，通过第四位置信息获取第四测量位置到第二后轮的距离B2，根据B1和B2确定第一后轮的位置信息和第二后轮的位置信息，根据第一后轮的位置和第二后轮的位置信息进行计算，获取后轴的中点位置信息。

步骤403，根据前轴的中点位置信息和后轴的中点位置信息进行计算，获取农机的轴距。

步骤107，根据第一位置信息、第二位置信息、第三位置信息、第四位置信息和第五位置信息进行计算，获取GNSS定位天线相对于农机的控制点的高度、前后偏差以及左右偏差。

具体地，如图5所示，步骤107可以包括：

步骤501，根据第一位置信息、第二位置信息、第三位置信息、第四位置信息和第五位置信息进行计算，获取GNSS定位天线到第一测量位置、第二测量位置、第三测量位置和第四测量位置组成的平面的垂直距离为GNSS定位天线相对于农机的控制点的高度。

步骤502，获取GNSS定位天线垂直投射到第一测量位置、第二测量位置、第三测量位置和第四测量位置组成的平面的第一投射点的位置信息。

步骤503，根据第一投射点的位置信息进行计算，获取第一投射点到前轴或者后轴的距离为GNSS定位天线相对于农机的控制点的前后偏差。

需要说明的是，在本实施例中，如果农机为前轮驱动，则农机的控制点为后轴的中心位置；如果农机为后轮驱动，则农机的控制点为前轴的中心位置。

当农机的控制点为后轴的中心位置时，步骤503根据第一投射点的位置信息进行计算，获取第一投射点到后轴的距离为GNSS定位天线相对于农机的控制点的前后偏差；当农机的控制点为前轴的中心位置时，步骤503根据第一投射点的位置信息进行计算，获取第一投射点到前轴的距离为GNSS定位天线相对于农机的控制点的前后偏差。

步骤504，获取第一投射点垂直投射到前轴或者后轴的第二投射点的位置信息。

具体地，当农机的控制点为后轴的中心位置时，步骤504获取第一投射点垂直投射到后轴的第二投射点的位置信息；当农机的控制点为前轴的中心位置时，步骤504获取第一投射点垂直投射到前轴的第二投射点的位置信息。

步骤505，根据第二投射点的位置信息进行计算，获取第二投射点到前轴中心或者后轴中心的距离为GNSS定位天线相对于农机的控制点的左右偏差。

具体地，当农机的控制点为后轴的中心位置时，步骤505根据第二投射点的位置信息进行计算，获取第二投射点到后轴中心的距离为GNSS定位天线相对于农机的控制点的左右偏差；当农机的控制点为前轴的中心位置时，步骤505根据第二投射点的位置信息进行计算，获取第二投射点到前轴中心的距离为GNSS定位天线相对于农机的控制点的左右偏差。

本发明实施例提供的数据采集方法，以农机轮作为参照物设置测量位置，解决了现有技术采用人工测量的方法，参照物选择标准不统一，造成测量结果不准确、误差大的问题，并且，本发明实施例提供的技术方案只需要分别获取第一位置信息、第二位置信息、第三位置信息、第四位置信息和第五位置信息，就可以通过算法计算出农机的轴距，以及GNSS定位天线相对于农机的控制点的高度、前后偏差以及左右偏差等用于生成农机自动驾驶模型的关键参数，解决了现有技术采用人工测量的方法测量难度大的问题。本发明实施例提供的技术方案能够更准确、方便地获取用于生成农机自动驾驶模型的关键参数。

如图6所示，本发明另一实施例还提供一种数据采集装置，应用在农机上，该农机包括第一前轮、第二前轮、第一后轮、第二后轮和设置于控制室上的GNSS定位天线，第一前轮和第二前轮通过前轴连接，第一后轮和第二后轮通过后轴连接，包括：

第一位置获取模块601，设置在与第一前轮垂直的平面、前轴垂直映射在该平面的直线上的第一测量位置上，用于获取第一测量位置的第一位置信息；

第二位置获取模块602，设置在与第二前轮垂直的平面、前轴垂直映射在该平面的直线上的第二测量位置上，用于获取第二测量位置的第二位置信息；

第三位置获取模块603，设置在与第一后轮垂直的平面、后轴垂直映射在该平面的直线上的第三测量位置上，用于获取第三测量位置的第三位置信息；

第四位置获取模块604，设置在与第二后轮垂直的平面、后轴垂直映射在该平面的直线上的第四测量位置上，用于获取第四测量位置的第四位置信息；

第五位置获取模块605，用于获取GNSS定位天线的第五位置信息；

第一计算模块606，用于根据第一位置获取模块601获取的第一位置信息、第二位置获取模块602获取的第二位置信息、第三位置获取模块603获取的第三位置信息和第四位置获取模块604获取的第四位置信息进行计算，获取所述农机的轴距；

第二计算模块607，用于根据第一位置获取模块601获取的第一位置信息、第二位置获取模块602获取的第二位置信息、第三位置获取模块603获取的第三位置信息、第四位置获取模块604获取的第四位置信息和第五位置获取模块605获取的第五位置信息进行计算，获取GNSS定位天线相对于农机的控制点的高度、前后偏差以及左右偏差。

进一步地，第一位置获取模块601相对于第一前轮的距离与第二位置获取模块602相对于第二前轮的距离相同；和/或，

第三位置获取模块603相对于第一后轮的距离与第四位置获取模块604相对于第二后轮的距离相同。

进一步地，如图7所示，第一计算模块606可以包括：

第一计算子模块701，用于根据第一位置信息和第二位置信息进行计算，获取前轴的中点位置信息；

第二计算子模块702，用于根据第三位置信息和第四位置信息进行计算，获取后轴的中点位置信息；

第三计算子模块703，用于根据第一计算子模块701获取的前轴的中点位置信息和第二计算子模块702获取的后轴的中点位置信息进行计算，获取农机的轴距。

进一步地，如图8所示，第二计算模块607可以包括：

第四计算子模块801，用于根据所述第一位置信息、第二位置信息、第三位置信息、第四位置信息和第五位置信息进行计算，获取所述GNSS定位天线到所述第一测量位置、第二测量位置、第三测量位置和第四测量位置组成的平面的垂直距离为所述GNSS定位天线相对于农机的控制点的高度；

第一投射点位置获取子模块802，用于获取所述GNSS定位天线垂直投射到所述第一测量位置、第二测量位置、第三测量位置和第四测量位置组成的平面的第一投射点的位置信息；

第五计算子模块803，用于根据所述第一投射点位置获取子模块获取的第一投射点的位置信息进行计算，获取所述第一投射点到所述前轴或者后轴的距离为所述GNSS定位天线相对于农机的控制点的前后偏差；

第二投射点位置获取子模块804，用于获取所述第一投射点垂直投射到所述前轴或者后轴的第二投射点的位置信息；

第六计算子模块805，用于根据所述第二投射点位置获取子模块获取的第二投射点的位置信息进行计算，获取所述第二投射点到所述前轴中心或者所述后轴中心的距离为所述GNSS定位天线相对于农机的控制点的左右偏差。

进一步地，第一位置获取模块601、第二位置获取模块604、第三位置获取模块603和第四位置获取模块604均可以为GNSS定位天线；第一位置获取模块601、第二位置获取模块602、第三位置获取模块603、第四位置获取模块604和第五位置获取模块605分别使用短基线RTK获得毫米级的测量结果。

本发明实施例提供的一种数据采集装置的具体实现方法可以参见如图1-5所示的本发明实施例提供的一种数据采集方法所述，此处不再赘述。

本发明实施例提供的数据采集装置，以农机轮作为参照物设置测量位置，解决了现有技术采用人工测量的方法，参照物选择标准不统一，造成测量结果不准确、误差大的问题，并且，本发明实施例提供的技术方案只需要分别获取第一位置信息、第二位置信息、第三位置信息、第四位置信息和第五位置信息，就可以通过算法计算出农机的轴距，以及GNSS定位天线相对于农机的控制点的高度、前后偏差以及左右偏差等用于生成农机自动驾驶模型的关键参数，解决了现有技术采用人工测量的方法测量难度大的问题。本发明实施例提供的技术方案能够更准确、方便地获取用于生成农机自动驾驶模型的关键参数。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。