一种点云数据采集设备、点云数据融合方法及装置与流程

1.本发明涉及数据处理技术领域，特别是涉及一种点云数据采集设备、点云数据融合方法及装置。


背景技术：

2.十字路口、斑马线等区域可以作为激光雷达待采集的目标区域，通过在路旁安装激光雷达，可以使得激光雷达能够采集上述目标区域的点云数据，数据处理设备可以获得激光雷达采集的点云数据，并对点云数据进行数据处理，得到目标区域的区域信息，例如，上述区域信息可以包括道路的位置信息、道路中车辆的位置信息等，进而可以基于上述区域信息得到道路交通情况。
3.然而，由于激光雷达通常以固定的采集角度采集点云数据，当需要采集的目标区域过大时，可能导致激光雷达只能采集目标区域中部分区域的点云数据，数据处理设备对点云数据进行数据处理，只能得到上述部分区域的区域信息，从而导致所得到的区域信息较为片面。


技术实现要素：

4.本发明实施例的目的在于提供一种点云数据采集设备、点云数据融合方法及装置，以扩大点云数据采集的采集范围，进而获得较为完整的区域信息。具体技术方案如下：
5.第一方面，本发明实施例提供了一种点云数据采集设备，所述设备包括：第一激光雷达、第二激光雷达、底座以及雷达控制系统；
6.所述第一激光雷达以及第二激光雷达分别安装于所述底座两侧；
7.所述雷达控制系统，用于控制所述第一激光雷达的激光发射模组在每一预设时刻的相位为第一预设相位；所述第二激光雷达的激光发射模组在每一预设时刻的相位为第二预设相位；以及，
8.将所述第一激光雷达采集到的第一点云数据和所述第二激光雷达采集的第二点云数据进行融合，得到融合点云数据，其中，所述第一点云数据和所述第二点云数据的采集时间差小于预设时长。
9.本发明的一个实施例中，所述第一激光雷达相对于所述第二激光雷达预先标定。
10.本发明的一个实施例中，所述第一激光雷达以及第二激光雷达由同一时钟设备进行授时；
11.所述雷达控制系统，具体用于获得第一相位、第一时刻、第二相位以及第二时刻；
12.基于所述第一相位和所述第一时刻，生成用于调整所述第一激光雷达的第一激光发射模组的运动速度的第一指令，并基于所述第二相位和所述第二时刻，生成用于调整所述第二激光雷达的第二激光发射模组的运动速度的第二指令，以使得在每一预设时刻下，所述第一激光发射模组的相位为第一预设相位、且所述第二激光发射模组的相位为第二预设相位；
13.其中，所述第一相位为在所述第一时刻下所述第一激光发射模组的相位，所述第二相位为在所述第二时刻下所述第二激光发射模组的相位，所述预设时刻根据所述第一激光雷达以及第二激光雷达的采集周期设定。
14.本发明的一个实施例中，所述雷达控制系统，具体用于：
15.获得第一激光雷达的激光发射模组在第三时刻下的第三相位以及所述第三时刻，根据所述第三相位、第三时刻以及预先获得的第二激光雷达的激光发射模组在基准时刻的基准相位，生成调整所述第一激光雷达激光发射模组的运动速度的调整指令，以使得在目标时刻下所述第一激光雷达激光发射模组的相位为预设相位；
16.其中，所述基准时刻与所述目标时刻相对应，所述基准相位与所述预设相位一一对应。
17.本发明的一个实施例中，所述雷达控制系统具体用于：
18.将所述第一点云数据和所述第二点云数据中与目标对象相对应的各激光点同步到目标融合时刻；
19.对同步到所述目标融合时刻的所有激光点进行融合处理。
20.第二方面，本发明实施例还提供了一种点云数据融合方法，所述方法包括：
21.获得采集时间差小于预设时长的第一点云数据和第二点云数据；
22.对所述第一点云数据和第二点云数据进行点云融合处理，得到融合点云数据；
23.其中，所述第一点云数据为第一激光雷达采集的点云数据，所述第二点云数据为第二激光雷达采集的点云数据，所述第一激光雷达以及第二激光雷达分别安装于预设底座两侧；
24.所述第一激光雷达的激光发射模组在每一预设时刻的相位为第一预设相位；所述第二激光雷达的激光发射模组在每一预设时刻的相位为第二预设相位。
25.本发明的一个实施例中，所述对所述第一点云数据和第二点云数据进行点云融合处理，得到融合点云数据，包括：
26.将所述第一点云数据和所述第二点云数据中与目标对象相对应的各激光点同步到目标融合时刻；
27.对同步到所述目标融合时刻的所有激光点进行融合处理。
28.第三方面，本发明实施例还提供了一种点云数据融合装置，所述装置包括：
29.点云获得模块，用于获得采集时间差小于预设时长的第一点云数据和第二点云数据，其中，所述第一点云数据为第一激光雷达采集的点云数据，所述第二点云数据为第二激光雷达采集的点云数据，所述第一激光雷达以及第二激光雷达分别安装于预设底座两侧；所述第一激光雷达的激光发射模组在每一预设时刻的相位为第一预设相位；所述第二激光雷达的激光发射模组在每一预设时刻的相位为第二预设相位；
30.点云融合模块，用于对所述第一点云数据和第二点云数据进行点云融合处理，得到融合点云数据。
31.第四方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，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；
32.存储器，用于存放计算机程序；
33.处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述第二方面所述的点云数据
融合方法步骤。
34.第五方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第二方面所述的点云数据融合方法步骤。
35.本发明实施例有益效果：
36.本发明实施例提供的点云数据采集设备中，第一激光雷达和第二激光雷达分别安装与底座两侧，这样第一激光雷达和第二激光雷达能够分别从不同的角度采集不同区域的点云数据，从而扩大了点云数据采集的采集范围，雷达控制系统获得第一激光雷达采集的第一点云数据和第二激光雷达采集的第二点云数据，并将第一点云数据和第二点云数据进行融合，得到融合点云数据，相比于第一点云数据或第二点云数据，融合点云数据表征的采集区域更大，数据处理设备对融合点云数据进行数据处理，能够获得较为完整的区域信息。
37.另外，由于激光雷达自身存在机械误差，在雷达工作过程中，该机械误差会不断累积，从而对多个激光雷达采集的点云数据进行融合的准确性产生较大影响，本方案中，雷达控制系统能够控制第一激光雷达的激光发射模组在每一预设时刻的相位为第一预设相位，并控制第二激光雷达的激光发射模组在每一预设时刻的相位为第二预设相位，可以理解为在每一预设时刻对第一激光雷达、第二激光雷达的激光发射模组的相位进行重置，从而降低了上述机械误差对点云数据质量以及点云数据融合的影响，因此，应用本发明实施例提供的方案，能够提高点云数据融合的准确性。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
39.图1a为本发明实施例提供的一种点云数据采集设备的结构示意图；
40.图1b为本发明实施例提供的一种激光雷达的采集区域示意图；
41.图1c为本发明实施例提供的一种第一激光雷达的工作示意图；
42.图2为本发明实施例提供的第一种点云数据融合方法的流程示意图；
43.图3为本发明实施例提供的第二种点云数据融合方法的流程示意图；
44.图4为本发明实施例提供的第一种点云数据融合装置的结构示意图；
45.图5为本发明实施例提供的第二种点云数据融合装置的结构示意图；
46.图6为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
47.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员基于本发明所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
48.参见图1a，图1a为本发明实施例提供的一种点云数据采集设备的结构示意图，上
述设备包括：第一激光雷达101、第二激光雷达102、底座103以及雷达控制系统104。
49.第一激光雷达101以及第二激光雷达102分别安装于底座103两侧。
50.雷达控制系统104，用于控制第一激光雷达101的激光发射模组在每一预设时刻的相位为第一预设相位；第二激光雷达102的激光发射模组在每一预设时刻的相位为第二预设相位；以及，
51.将第一激光雷达101采集到的第一点云数据和第二激光雷达102采集的第二点云数据进行融合，得到融合点云数据，其中，第一点云数据和第二点云数据的采集时间差小于预设时长。
52.上述实施例提供的点云数据采集设备中，第一激光雷达101和第二激光雷达102分别安装于底座103两侧，这样第一激光雷达101和第二激光雷达102能够分别从不同的角度采集不同区域的点云数据，从而扩大了点云数据采集的采集范围，雷达控制系统104获得第一激光雷达101采集的第一点云数据和第二激光雷达102采集的第二点云数据，并将第一点云数据和第二点云数据进行融合，得到融合点云数据，相比于第一点云数据或第二点云数据，融合点云数据表征的采集区域更大，数据处理设备对融合点云数据进行数据处理，能够获得较为完整的区域信息。
53.另外，由于激光雷达自身存在机械误差，在雷达工作过程中，该机械误差会不断累积，从而对多个激光雷达采集的点云数据融合的准确性产生较大影响，本方案中，雷达控制系统104能够控制第一激光雷达101的激光发射模组在每一预设时刻的相位为第一预设相位，并控制第二激光雷达102的激光发射模组在每一预设时刻的相位为第二预设相位，可以理解为在每一预设时刻对第一激光雷达101、第二激光雷达102的激光发射模组的相位进行重置，从而降低了上述机械误差对点云数据质量以及点云数据融合的影响，因此，应用本发明实施例提供的方案，能够提高点云数据融合的准确性。
54.下面针对点云数据采集设备中的各个器件分别进行说明。
55.针对底座103，由于激光雷达自身通常可以包含安装支座，因此，底座103可以与第一激光雷达101的安装支座相连接，并与第二激光雷达102的安装支座相连接，从而安装第一激光雷达101以及第二激光雷达102。
56.底座103与安装支座之间可以通过螺栓连接的方式连接，还可以通过卡接、粘接等方式连接，本发明实施例并不对此进行限定。
57.本发明的一个实施例中，上述底座103包含上底面和下底面，第一激光雷达101安装于上底面，第二激光雷达102安装于下底面。
58.上述方案中，分别将第一激光雷达101和第二激光雷达102安装于底座103的不同底面，可以保证底座103能够可靠安装第一激光雷达101和第二激光雷达102。
59.另外，除上述安装方式之外，第一激光雷达101、第二激光雷达102与底座103之间还可以有其他多种安装方式，例如，上述第一激光雷达101和第二激光雷达102可以安装在底座103的左右两侧。
60.针对第一激光雷达101，第一激光雷达101可以绕预设的第一竖直旋转轴进行旋转扫描。
61.上述第一竖直旋转轴可以是与地面相垂直的旋转轴。
62.本发明的一个实施例中，上述第一激光雷达101可以是360度高线束激光雷达，该
激光雷达可以绕预设的旋转轴进行360度旋转，并且可以同步反射多束激光束。
63.第二激光雷达102，第二激光雷达102位于第一激光雷达101的下方，用于采集第一激光雷达101盲区内的部分或全部点云数据。
64.例如，在图1b所示激光雷达的采集区域的俯视图中，区域m(圆环区域)为第一激光雷达101的视野范围，区域n为第一激光雷达101的视野盲区，第二激光雷达102能够采集到该盲区至少部分的点云数据。
65.在图1c所示的第一激光雷达101的工作示意图中，上述第一激光雷达101在垂直平面上的视场角为角度h，地面上的点p为第一激光雷达101能够扫描到的最近地面点，也就是上述圆环区域中内圆上的点，地面上的点q为第一激光雷达101能够扫描到的最远地面点，也就是上述圆环区域中外圆上的点。
66.第二激光雷达102能够采集目标区域的点云数据，而目标区域与上述扫描盲区存在重合区域，因此，第二激光雷达102能够采集第一激光雷达101难以采集到的部分区域。即第二激光雷达102用于补盲。
67.本发明的一个实施例中，第二激光雷达102用于：绕预设的第二竖直旋转轴对目标区域进行旋转扫描。
68.其中，上述第二竖直旋转轴可以是与地面相垂直的旋转轴。
69.本发明的一个实施例中，上述第一竖直旋转轴可以与第二竖直旋转轴重合，此时，上述目标区域和圆环区域存在同一圆心，这样第一激光雷达和第二激光雷达采集点云数据后，有利于对所采集的点云数据进行后续处理。
70.本发明的另一个实施例中，上述第一竖直旋转轴可以与第二竖直旋转轴不重合，此时，上述目标区域和圆环区域的圆心不相同。
71.本发明的一个实施例中，上述第二激光雷达102可以是360度x90度超广视场角激光雷达，该激光雷达可以绕预设的旋转轴进行360度旋转，该激光雷达的扫描角度为90度。
72.另外，上述第二激光雷达可以是采用旋转扫描的方式采集点云数据的激光雷达，例如上述360度x90度超广视场角激光雷达；也可以是其他激光雷达，例如flash型激光雷达。当上述第二激光雷达采用上述其他激光雷达时，可以采用其他方式采集目标区域的点云数据。例如，可以在预设的角度范围内往返扫描的方式采集目标区域的点云数据，还可以同步向目标区域发射多束激光束的方式采集目标区域的点云数据。
73.针对雷达控制系统104，雷达控制系统104能够控制第一激光雷达101、第二激光雷达102的激光发射模组在每一预设时刻的相位为各自预设的相位，并且能够实现点云数据融合。
74.关于雷达控制系统104进行点云数据融合的具体实现方式可参见后续点云数据融合的方法实施例，这里暂不详述。下面对雷达控制系统104进行相位控制的具体实现方式进行说明。
75.由于机械旋转式激光雷达包括的各部件之间通常存在机械误差，导致激光发射模组旋转一周所需时间与激光雷达的采集周期之间存在误差，因此，在上述第一激光雷达101和第二激光雷达102为机械旋转式激光雷达的情况下，随着时间的累计，上述机械误差对后续融合第一点云数据和第二点云数据的效果可能带来较大影响，因此，需要对第一激光雷达101和第二激光雷达102进行校准。
76.针对上述雷达控制系统104，上述预设时刻可以根据激光雷达的采集周期进行设定。预设时刻的计时起点可以是激光雷达开始工作的时刻。例如，可以设定上述预设时刻为上述激光雷达开始工作后的1秒、2秒等。
77.本发明的一个实施例中，可以每间隔一个或多个采集周期设定一个预设时刻。例如，若上述采集周期为100毫秒，可以每间隔10个采集周期设定一个预设时刻，则上述预设时刻为1秒、2秒等整数秒，此时两两相邻预设时刻之间的时间差是相同的。
78.另外，两两相邻预设时刻之间的时间差也可以是不同的。
79.在上述设定预设时刻的举例中，上述预设时刻还可以是1秒、2秒、2.5秒以及其他按照采集周期设定的秒数。
80.激光雷达发射模组的相位，可以定义为激光雷达发射模组相对于各自的初始零相位位置的旋转角度，可以预先标定或以雷达开始工作时激光模组的位置为零相位。第一预设相位和第二预设相位可以是预先设定的任一相位。例如，可以设置为零相位、π/2相位等。
81.上述第一预设相位和第二预设相位可以相同，也可以不同。
82.具体的，上述雷达控制系统104可以通过生成调整第一激光雷达101、第二激光雷达102的激光发射模组的运动速度的指令，进而控制第一激光雷达101、第二激光雷达102的激光发射模组在每一预设时刻的相位。
83.本发明的一个实施例中，在第一激光雷达101以及第二激光雷达102由同一时钟设备进行授时的情况下，雷达控制系统104，用于获得第一相位、第一时刻、第二相位以及第二时刻，基于第一相位和第一时刻，生成用于调整第一激光雷达101的第一激光发射模组的运动速度的第一指令，并基于第二相位和第二时刻，生成用于调整第二激光雷达102的第二激光发射模组的运动速度的第二指令，以使得在每一预设时刻下，第一激光发射模组的相位为第一预设相位、且第二激光发射模组的相位为第二预设相位。
84.其中，第一相位为在第一时刻下第一激光发射模组的相位，第二相位为在第二时刻下第二激光发射模组的相位，预设时刻根据第一激光雷达101以及第二激光雷达102的采集周期设定。
85.若第一激光雷达101、第二激光雷达102的采集周期相同，则可以根据这一采集周期，每间隔一个或多个该采集周期设定一个预设时刻；若第一激光雷达101、第二激光雷达102的采集周期不同，则可以根据这两个采集周期的最小公倍数设定预设时刻。
86.例如，若第一激光雷达101、第二激光雷达102的采集周期相同，均为100ms，可以每间隔10个采集周期设定一个预设时刻，即预设时刻为1秒、2秒等整数秒；若第一激光雷达101的采集周期为50ms，第二激光雷达102的采集周期为60ms，则可以根据这两个采集周期的最小公倍数300ms，设定预设时刻，如300ms、600ms等。
87.本发明的一个实施例中，雷达控制系统104可以通过以下两种实现方式中的任一种获得上述第一相位、第一时刻、第二相位以及第二时刻。
88.第一种实现方式中，激光雷达中可以包括用于检测激光发射模组相位的测量模块，因此，第一激光雷达101可以利用自身包括的测量模块检测激光发射模组的相位(第一相位)，并获得检测时刻(第一时刻)，检测可以是实时进行的，也可以是每隔固定时间进行。
89.同理，雷达控制系统104也可以将从第二激光雷达102中获得的相位作为第二相位，将从第二激光雷达102中获得的检测时刻作为第二时刻。
90.第二种实现方式中，雷达控制系统104还可以通过现有的相位测量技术，分别检测第一激光发射模组、第二激光发射模组的相位，并记录检测时刻，从而获得上述第一相位、第一时刻、第二相位以及第二时刻。
91.雷达控制系统104在获得上述第一相位、第一时刻之后，可以计算第一相位与第一预设相位之间的相位差，并计算第一时刻与最近预设时刻之间的时间差，根据计算得到的相位差以及时间差，计算第一激光发射模组的第一速度，从而生成指示将第一激光发射模组的运动速度调整为第一速度的第一指令。
92.同理，雷达控制系统104在获得上述第二相位、第二时刻之后，也可以通过同样的方式计算第二激光发射模组的第二速度，并生成指示将第二激光发射模组的运动速度调整为第二速度的第二指令。
93.由于激光发射模组旋转一周所需时间与激光雷达的采集周期之间的误差通常较小，较小的误差对激光雷达采集点云数据的影响较小，但在激光雷达工作过程中，上述误差会随着激光雷达的工作时长的增加而不断累积，最终对激光雷达采集点云数据造成较大影响，降低激光雷达采集点云数据的准确性，从而降低点云融合的准确性，控制第一激光雷达101的激光发射模组在每一预设时刻下的相位为第一预设相位，并控制第二激光雷达102的激光发射模组在每一预设时刻下的相位为第二预设相位，可以理解为每间隔一定时间对个激光雷达的激光发射模组的相位进行重置，从而避免了上述误差随激光雷达工作时长增加而不断累积，降低了上述误差对激光雷达点云数据质量的影响，进而降低了对第一激光雷达101和第二激光雷达102所采集点云数据进行融合的准确性的影响。
94.本发明的一个实施例中，即使上述第一激光雷达101和第二激光雷达102由同一的时钟设备进行授时，这两个激光雷达的时钟仍可能不同步。鉴于此，雷达控制系统104可以通过以下实施例中提出的方式实现相位控制。
95.本发明的一个实施例中，雷达控制系统104，具体用于：
96.获得第一激光雷达101的激光发射模组在第三时刻下的第三相位以及第三时刻，根据第三相位、第三时刻以及预先获得的第二激光雷达102的激光发射模组在基准时刻的基准相位，生成调整第一激光雷达101激光发射模组的运动速度的调整指令，以使得在目标时刻下第一激光雷达101激光发射模组的相位为预设相位；
97.其中，基准时刻与目标时刻相对应，基准相位与预设相位一一对应，基准时刻可以根据第一激光雷达的采集周期设定。
98.上述第一激光雷达101可以理解为待调整激光发射模组运动速度的目标雷达，上述第二激光雷达102可以理解为用于校准第一激光雷达101的基准雷达，通过调整第一激光雷达的激光发射模组的运动速度，使得第二激光雷达和第一激光雷达保持同步扫描。
99.上述第二激光雷达102与第一激光雷达101保持同步扫描，可以理解为在基准时刻下第二激光雷达102的激光发射模组的相位为基准相位时，第一激光雷达的时钟记录的时刻为目标时刻、且第一激光雷达的激光发射模组的相位为预设相位。
100.雷达控制系统104获得上述第三相位以及第三时刻的实现方式可参见前述实施例中雷达控制系统104获得第一相位、第一时刻的实现方式，这里不再赘述。
101.举个例子说明：假设第一激光雷达101和第二激光雷达102的周期均为100ms，以第二激光雷达102的时钟为基准，假设每100ms为一基准时刻，且第二激光雷达102在每一基准
时刻(100ms)下的相位为基准相位(零相位)。且，基准时刻与所述目标时刻相对应，二者在物理上是同一时刻，但由于授时误差，基准时刻和目标时刻在各雷达上可能显示的时间不同(例如，在第二激光雷达102显示的基准时刻为100ms时，第一激光雷达101显示的目标时刻为101ms)。
102.根据第一激光雷达101和第二激光雷达102激光发射模组相位的预先设定关系，在第二激光雷达102的相位为零相位时，对应的第一激光雷达101的相位应该为π/2(预设相位)。此时，检测到第一激光雷达101时钟显示的当前时刻(第三时刻)为76ms，当前相位为π/5(第三相位)，则意味着需要对第一激光雷达101发射模组的运动速度进行调整，让其在(101ms-76ms)内运动(π/2-π/5)，使得在目标时刻(101ms)，第一激光雷达101激光发射模组的相位为π/2(预设相位)。从而保证二者的相位的相对关系可以定时校准。
103.上述实施方式并未严格标定时间和雷达相位之间的关系，而是仅对第二激光雷达和第一激光雷达之间的相对相位关系进行调配。调节频率更高，所能实现的调节精度也越高。
104.在使用激光雷达采集点云数据之前，通常需要基于预设的标定坐标系，对激光雷达进行标定，对于一个激光雷达需要进行一次标定，对于多个激光雷达则需要进行多次标定。
105.本发明的一个实施例中，可以通过以下两种实现方式中任一种实现预先标定。
106.第一种实现方式中，可以设置标定坐标系，并基于该标定坐标系，分别对第一激光雷达101和第二激光雷达102进行标定。可以通过现有的标定技术实现，这里不再详述。
107.第二种实现方式中，可以将第一激光雷达101和第二激光雷达102中任一激光雷达自身的雷达坐标系作为标定坐标系，对另一激光雷达进行标定。例如在将第一激光雷达101和第二激光雷达102安装至底座后，预先将上述第一激光雷达101标定于第二激光雷达102，然后将第一激光雷达101和第二激光雷达102整体安装至目标位置后，再将第二激光雷达102标定至目标坐标系(大地坐标系或者车辆坐标系)，由此完成第一激光雷达101、第二激光雷达102和目标坐标系的标定，并且节省了标定时间。
108.与上述点云数据采集设备相对应，本发明实施例还提供了一种点云数据融合方法。
109.参见图2，提供了第一种点云数据融合方法的流程示意图，上述方法包括以下步骤s201-s202。
110.步骤s201：获得采集时间差小于预设时长的第一点云数据和第二点云数据。
111.其中，第一点云数据为第一激光雷达采集的点云数据，第二点云数据为第二激光雷达采集的点云数据，第一激光雷达以及第二激光雷达分别安装于预设底座两侧。第一激光雷达的激光发射模组在每一预设时刻的相位为第一预设相位；第二激光雷达的激光发射模组在每一预设时刻的相位为第二预设相位。
112.上述第一预设相位和第二预设相位可以是预先设定的任一相位。例如，可以设置为零相位、π/2相位等。上述第一预设相位和第二预设相位可以相同，也可以不同。
113.上述预设时长可以是5ms、3ms，或者其他人为设置的时长。当各雷达采集周期均为100ms且由同一时钟设备授时，该预设时长可以根据各雷达之间的授时误差大小设定。例如，选择第一激光雷达采集的帧时刻为101ms的数据为第一点云数据，以及第二激光雷达采
集的帧时刻为100ms的数据为第二点云数据进行融合。
114.关于第一激光雷达和第二激光雷达的详细描述可参见前述点云数据采集设备的实施例，这里不再详述。
115.步骤s202：对第一点云数据和第二点云数据进行点云融合处理，得到融合点云数据。
116.对第一点云数据和第二点云数据进行点云融合处理，可以理解为将第一点云数据和第二点云数据中包含的所有激光点进行叠加，叠加后的点云数据即为融合点云数据，也就是，融合点云数据为所确定的第一点云数据和第二点云数据中所有激光点的集合。
117.由以上可见，本发明实施例提供的点云数据融合方案中，第一激光雷达和第二激光雷达分别安装与底座两侧，这样第一激光雷达和第二激光雷达能够分别从不同的角度采集不同区域的点云数据，从而扩大了点云数据采集的采集范围，雷达控制系统获得第一激光雷达采集的第一点云数据和第二激光雷达采集的第二点云数据，并将第一点云数据和第二点云数据进行融合，得到融合点云数据，相比于第一点云数据或第二点云数据，融合点云数据表征的采集区域更大，数据处理设备对融合点云数据进行数据处理，能够获得较为完整的区域信息。
118.另外，在多个激光雷达工作过程中，由于激光雷达自身通常存在机械误差，从而各个激光雷达之间可能出现扫描不同步的情况，从而导致多个激光雷达采集的点云数据之间存在相位误差。本方案中，在每一预设时刻下，第一激光雷达的激光发射模组的相位为第一预设相位，第二激光雷达的激光发射模组的相位为第二预设相位，可以理解为第一激光雷达和第二激光雷达是同步扫描的两个激光雷达，因此，针对第一激光雷达采集的第一点云数据和第二激光雷达采集的第二点云数据，可以认为这两种点云数据之间的相位误差较小，从而降低了上述误差对激光雷达点云数据质量的影响，尤其是对多传感器融合场景下的点云数据准确性的影响。
119.在对第一点云数据和第二点云数据进行点云融合处理时，除了采用上述实施例中提及的方式，还可以通过以下实施例提供的方式实现点云融合。
120.本发明的一个实施例中，参见图3，提供了第二种点云数据融合方法的流程示意图，本实施例中，可以通过以下步骤s202a-s202b实现上述步骤s202。
121.步骤s202a：将第一点云数据和第二点云数据中与目标对象相对应的各激光点同步到目标融合时刻。
122.其中，上述目标对象可以是人、动物、车辆等对象。
123.上述目标融合时刻可以是第一点云数据的帧时刻，也可以是第二点云数据的帧时刻，还可以是其他人为预设的时刻。
124.下面以同步第一点云数据中与目标对象相对应的各激光点为例进行说明具体的，可以确定第一点云数据中与目标对象相对应的各激光点，并获得采集所确定的各个激光点的时间戳(旋转式雷达，由于激光达到物体不同位置的时间有先后，因此各激光点的时间戳不完全相同)，以及上述目标对象在帧时刻下的运动速度(可以根据连续多帧的运动情况进行计算)。针对所确定的每一激光点，基于该激光点的时间戳与目标融合时刻之间的时间差以及上述运动速度，计算该激光点对应的目标对象在上述时间差内的位置偏差，从而根据该位置偏差，矫正该激光点。同步第二点云数据中与目标对象相对应的各激光点的实现方
式同理可得。
125.由于上述激光点的时间戳与目标融合时刻之间的时间差通常较小，因此，目标对象在这一较小的时间差的速度可以近似看做保持不变。基于此，可以将上述目标速度与上述时间差相乘，将相乘得到的结果作为激光点在上述时间差内的位置偏差，基于该位置偏差对激光点进行校正。
126.步骤s202b：对同步到目标融合时刻的所有激光点进行融合处理，得到融合点云数据。
127.本步骤与上述步骤s202相类似，这里不再详述。
128.由以上可见，本发明实施例提供的点云数据融合方案中，通过将第一点云数据和第二点云数据中与目标对象相对应的各激光点同步到目标融合时刻，同步后的第一点云数据和第二点云数据可以看做是同一目标融合时刻下的点云数据，这样对同步到目标融合时刻的所有激光点进行融合处理，能够提高最终得到的融合点云数据的准确性。
129.在确定目标对象相对应的激光点时，可以采用特征提取、预先标定激光点、点云聚类等多种实现方式实现。
130.下面对步骤s202a中通过点云聚类的方式确定与目标对象相对应的激光点的具体实现方式进行说明。
131.本发明的一个实施例中，可以对第一点云数据和第二点云数据进行点云聚类处理，将聚类得到的属于同一簇的激光点确定为与目标对象相对应的激光点。
132.实现点云聚类处理的方式有多种，例如，现有技术中的欧式聚类、密度聚类、超体聚类等。
133.由以上可见，本发明实施例提供的点云数据融合方案中，对第一点云数据和第二点云数据进行点云聚类处理，可以将聚类得到的属于同一簇的激光点确定为与目标对象相对应的激光点。由于在采集目标对象的点云数据时，激光雷达接收的由目标对象反射的激光点通常较为紧密，也就是，由同一目标对象相对应的各个激光点确定的距离较小，而点云聚类处理可以依据激光点确定的距离来确定属于同一簇的激光点，因此，将对第一点云数据和第二点云数据进行点云聚类处理得到的属于同一簇的激光点确定为与目标对象相对应的激光点，能够较为准确的确定出与目标对象相对应的激光点。
134.与上述点云数据融合方法相对应，本发明实施例还提供了一种点云数据融合装置。
135.参见图4，提供了第一种点云数据融合装置的结构示意图，所述装置包括：
136.点云获得模块401，用于获得采集时间差小于预设时长的第一点云数据和第二点云数据，其中，所述第一点云数据为第一激光雷达采集的点云数据，所述第二点云数据为第二激光雷达采集的点云数据，所述第一激光雷达以及第二激光雷达分别安装于预设底座两侧；所述第一激光雷达的激光发射模组在每一预设时刻的相位为第一预设相位；所述第二激光雷达的激光发射模组在每一预设时刻的相位为第二预设相位；
137.点云融合模块402，用于对所述第一点云数据和第二点云数据进行点云融合处理，得到融合点云数据。
138.本发明实施例提供的点云数据融合方案中，第一激光雷达和第二激光雷达分别安装与底座两侧，这样第一激光雷达和第二激光雷达能够分别从不同的角度采集不同区域的
点云数据，从而扩大了点云数据采集的采集范围，雷达控制系统获得第一激光雷达采集的第一点云数据和第二激光雷达采集的第二点云数据，并将第一点云数据和第二点云数据进行融合，得到融合点云数据，相比于第一点云数据或第二点云数据，融合点云数据表征的采集区域更大，数据处理设备对融合点云数据进行数据处理，能够获得较为完整的区域信息。
139.另外，在多个激光雷达工作过程中，由于激光雷达自身通常存在机械误差，从而各个激光雷达之间可能出现扫描不同步的情况，从而导致多个激光雷达采集的点云数据之间存在相位误差。本方案中，在每一预设时刻下，第一激光雷达的激光发射模组的相位为第一预设相位，第二激光雷达的激光发射模组的相位为第二预设相位，可以理解为第一激光雷达和第二激光雷达是同步扫描的两个激光雷达，因此，针对第一激光雷达采集的第一点云数据和第二激光雷达采集的第二点云数据，可以认为这两种点云数据之间的相位误差较小，从而降低了上述误差对激光雷达点云数据质量的影响，尤其是对多传感器融合场景下的点云数据准确性的影响。
140.本发明的一个实施例中，参见图5，提供了第二种点云数据融合装置的结构示意图，本实施例中，所述点云融合模块402，包括：
141.点云同步子模块402a，用于将所述第一点云数据和所述第二点云数据中与目标对象相对应的各激光点同步到目标融合时刻；
142.点云融合子模块402b，用于对同步到所述目标融合时刻的所有激光点进行融合处理，得到融合点云数据。
143.由以上可见，本发明实施例提供的点云数据融合方案中，通过将第一点云数据和第二点云数据中与目标对象相对应的各激光点同步到目标融合时刻，同步后的第一点云数据和第二点云数据可以看做是同一目标融合时刻下的点云数据，这样对同步到目标融合时刻的所有激光点进行融合处理，能够提高最终得到的融合点云数据的准确性。
144.本发明实施例还提供了一种电子设备，如图6所示，包括处理器601、通信接口602、存储器603和通信总线604，其中，处理器601，通信接口602，存储器603通过通信总线604完成相互间的通信，
145.存储器603，用于存放计算机程序；
146.处理器601，用于执行存储器603上所存放的程序时，实现如下步骤：
147.获得采集时间差小于预设时长的第一点云数据和第二点云数据；
148.对所述第一点云数据和第二点云数据进行点云融合处理，得到融合点云数据；
149.其中，所述第一点云数据为第一激光雷达采集的点云数据，所述第二点云数据为第二激光雷达采集的点云数据，所述第一激光雷达以及第二激光雷达分别安装于预设底座两侧；
150.所述第一激光雷达的激光发射模组在每一预设时刻的相位为第一预设相位；所述第二激光雷达的激光发射模组在每一预设时刻的相位为第二预设相位。
151.上述处理器601执行存储器603所存放的程序而实现点云数据融合的其他方案，与前述方法实施例中提及的方案相同，这里不再赘述。
152.上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，pci)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，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。
153.通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
154.存储器可以包括随机存取存储器(random access memory，ram)，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory，nvm)，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。
155.上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，cpu)、网络处理器(network processor，np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，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。
156.在本发明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内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一点云数据融合方法的步骤。
157.在本发明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点云数据融合方法。
158.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发明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(dsl))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solid state disk(ssd))等。
159.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。
160.本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、电子设备、计算机可读存储介质以及计算机程序产品实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
161.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发
明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。