多传感器数据融合方法、装置、电子设备及工程车辆与流程

1.本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种多传感器数据融合方法、装置、电子设备及工程车辆。


背景技术：

2.多传感器技术被广泛应用于筑路机械自动找平等各个领域，通过包含多个测距探头的传感装置(如，滑靴)来测量传感装置与基准面或基准绳的距离，以对受控对象进行控制，保证传感装置与基准面或基准绳始终维持一个固定值。
3.现有技术中，通常通过剔除极值取平均的方式对多个测距探头的测距结果进行融合，以得到传感装置与基准面或基准绳的距离，然而，通过融合方式得到的测距信号毛刺较多，且极易受外部环境与噪声的影响，难以满足对受控对象的控制精度要求。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的问题，本发明提供一种多传感器数据融合方法、装置、电子设备及工程车辆。
5.本发明提供一种多传感器数据融合方法，包括：
6.实时获取传感装置中多个传感器输出的传感数据；
7.基于所述多个传感器在当前帧输出的所述传感数据，确定所述传感装置在当前帧的输出基准值，并将所述当前帧的输出基准值作为所述传感装置在当前帧的输出结果的初始值；
8.基于所述传感装置在当前帧的输出基准值、在当前帧之前的n个帧的输出基准值以及在当前帧之前的m个帧的输出结果，对所述当前帧的输出结果的初始值进行迭代更新，以得到所述传感装置在当前帧的输出结果；其中，n大于或等于1，m大于1。
9.根据本发明提供的多传感器数据融合方法，所述基于所述多个传感器在当前帧输出的所述传感数据，确定所述传感装置在当前帧的输出基准值，包括：
10.对所述多个传感器在当前帧输出的所述传感数据进行聚类，并基于聚类结果确定各所述传感数据对应的簇中心值；
11.基于各所述传感数据对应的簇中心值，确定所述传感装置在当前帧的输出基准值。
12.根据本发明提供的多传感器数据融合方法，所述基于所述传感装置在当前帧的输出基准值、在当前帧之前的n个帧的输出基准值以及在当前帧之前的m个帧的输出结果，对所述当前帧的输出结果的初始值进行迭代更新，包括：
13.获取所述当前帧的输出基准值与所述当前帧的前一帧的输出基准值的差值，以作为基准差值；
14.确定所述基准差值的绝对值大于第一预设值时，基于所述传感装置在当前帧之前的各时间窗口的输出结果对所述当前帧的输出结果的初始值进行更新；其中，所述时间窗
口包括一个或多个帧。
15.根据本发明提供的多传感器数据融合方法，所述基于所述传感装置在当前帧之前的各时间窗口的输出结果对所述当前帧的输出结果的初始值进行更新，包括：
16.分别计算所述当前帧的输出结果的初始值与所述当前帧之前的各时间窗口的输出结果的差值绝对值，以作为窗口误差；
17.基于所述窗口误差与相应的误差阈值的比较结果，从各所述时间窗口中确定目标窗口；其中，所述误差阈值与所述时间窗口一一对应；
18.基于所述目标窗口的输出结果对所述当前帧的输出结果的初始值进行更新。
19.根据本发明提供的多传感器数据融合方法，所述基于所述传感装置在当前帧之前的各时间窗口的输出结果对所述当前帧的输出结果的初始值进行更新之前，还包括：
20.确定所述基准差值的绝对值大于所述第一预设值且小于或等于第二预设值时，基于所述传感装置在当前帧的前一帧的输出结果、所述第一预设值以及所述基准差值，对所述当前帧的输出结果的初始值进行修正。
21.根据本发明提供的多传感器数据融合方法，所述对所述当前帧的输出结果的初始值进行迭代更新之前，还包括：
22.基于所述多个传感器在当前帧输出的所述传感数据，确定所述传感装置在当前帧的输出均值；
23.获取所述当前帧的输出均值与所述当前帧的前一帧的输出均值的差值，以作为均值差值；
24.基于所述均值差值与基准差值的比较结果，确定所述传感装置在当前帧的输出基准值是否为有效值；所述基准差值是所述当前帧的输出基准值与所述当前帧的前一帧的输出基准值的差值。
25.根据本发明提供的多传感器数据融合方法，所述得到所述传感装置在当前帧的输出结果之后，还包括：
26.获取所述传感装置在当前帧的输出结果与所述传感装置在当前帧的输出均值的差值绝对值，以作为帧内误差；其中，所述传感装置在当前帧的输出均值为所述多个传感器在当前帧输出的所述传感数据的均值；
27.确定所述帧内误差大于第三预设值时，基于所述传感装置在当前帧的输出均值以及所述第三预设值，对所述传感装置在当前帧的输出结果进行修正。
28.根据本发明提供的多传感器数据融合方法，所述得到所述传感装置在当前帧的输出结果之后，还包括：
29.获取所述传感装置在当前帧的输出结果与所述传感装置在当前帧的前一帧的输出结果的差值绝对值，以作为帧间误差；
30.确定所述帧间误差小于或等于第四预设值时，基于所述传感装置在当前帧的前一帧的输出结果对所述传感装置在当前帧的输出结果进行更新。
31.本发明还提供一种多传感器数据融合装置，包括：
32.数据获取模块，用于实时获取传感装置中多个传感器输出的传感数据；
33.初始化模块，用于基于所述多个传感器在当前帧输出的所述传感数据，确定所述传感装置在当前帧的输出基准值，并将所述当前帧的输出基准值作为所述传感装置在当前
帧的输出结果的初始值；
34.更新模块，用于基于所述传感装置在当前帧的输出基准值、在当前帧之前的n个帧的输出基准值以及在当前帧之前的m个帧的输出结果，对所述当前帧的输出结果的初始值进行迭代更新，以得到所述传感装置在当前帧的输出结果；其中，n大于或等于1，m大于1。
35.本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述的多传感器数据融合方法。
36.本发明还提供一种工程车辆，包括如上所述的电子设备。
37.本发明提供的多传感器数据融合方法、装置、电子设备及工程车辆，通过传感装置中多个传感器实时输出的传感数据来确定传感装置在当前帧的输出基准值，以作为传感装置在当前帧的输出结果的初始值，并基于传感装置在当前帧的输出基准值、在当前帧之前的n个帧的输出基准值以及在当前帧之前的m个帧的输出结果，对当前帧的输出结果的初始值进行迭代更新，能够有效减少各传感器数据融合结果中的毛刺，降低了外部环境与噪声对各传感器数据融合结果的影响，进而保证了各传感器数据融合结果的可靠性。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1是本发明提供的多传感器数据融合方法的流程示意图之一；
40.图2是本发明提供的超声波滑靴的结构示意图；
41.图3是本发明提供的多传感器数据融合方法的流程示意图之二；
42.图4是本发明提供的多传感器数据融合结果示意图；
43.图5是传统去极值求平均的数据融合方法的多传感器数据融合结果示意图；
44.图6是本发明提供的多传感器数据融合装置的结构示意图；
45.图7是本发明提供的电子设备的结构示意图；
46.附图标记：
47.210：测距探头；220：温度补偿探头；610：数据获取模块；620：初始化模块；630：更新模块；710：处理器；720：通信接口；730：存储器；740：通信总线。
具体实施方式
48.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
49.下面结合图1至图5描述本发明的多传感器数据融合方法。本发明多传感器数据融合方法由计算机等电子设备或其中的硬件和/或软件执行。如图1所示，本发明多传感器数据融合方法包括：
50.步骤s101：实时获取传感装置中多个传感器输出的传感数据。
51.具体地，传感装置可以为实体装置，实体装置上设置有多个传感器，如滑靴；也可以将多个传感器概括为一个虚拟的传感装置，即，多个传感器单独设置，传感装置的输出结果即为多个传感器输出的传感数据的融合结果。其中，多个传感器为同一类型的传感器，且各传感器输出的传感数据为同一目标对象的传感数据。
52.可以理解的是，本发明实施例中的传感数据并不局限于距离信号，只要对多个同一类型的传感器针对同一目标对象的感知结果进行数据融合，均适用于本发明多传感器数据融合方法。
53.作为一种可选的实施方式，实时获取传感装置中多个传感器输出的传感数据之后，还包括：
54.对各传感器输出的传感数据进行滑动平均滤波。
55.由于传感器的输出受环境及噪声影响较大，通过滑动平均滤波，能够有效降低传感器采集的原始数据中的噪声干扰，为提高各传感器数据的融合结果的可靠性提供了数据基础，且滑动平均滤波的数据处理速度较快，进一步提高了数据融合效率。
56.步骤s102：基于所述多个传感器在当前帧输出的所述传感数据，确定所述传感装置在当前帧的输出基准值，并将所述当前帧的输出基准值作为所述传感装置在当前帧的输出结果的初始值。
57.具体地，传感装置在当前帧的输出基准值，即，传感装置在当前时刻的输出结果的基准值。基于各传感器在当前帧输出的传感数据，确定传感装置在当前帧的输出基准值的具体方式可以根据实际需求进行设定，例如，可以求取各传感器在当前帧输出的传感数据的中值，将中值作为基准值；也可以通过聚类算法对各传感器在当前帧输出的传感数据进行聚类，并根据聚类结果确定传感装置在当前帧的输出基准值。在确定传感装置在当前帧的输出基准值之后，将当前帧的输出基准值作为传感装置在当前帧的输出结果的初始值，以完成传感装置在当前帧的输出结果的初始化。
58.步骤s103：基于所述传感装置在当前帧的输出基准值、在当前帧之前的n个帧的输出基准值以及在当前帧之前的m个帧的输出结果，对所述当前帧的输出结果的初始值进行迭代更新，以得到所述传感装置在当前帧的输出结果；其中，n大于或等于1，m大于1。
59.具体地，基于传感装置在当前帧的输出基准值、在当前帧之前的n个帧的输出基准值以及在当前帧之前的m个帧的输出结果，对当前帧的输出结果的初始值进行迭代更新的具体方法可以根据实际需求进行设定，例如，可以根据当前帧的输出基准值与当前帧之前的n个帧的输出基准值的差值，确定当前帧的输出基准值的偏离程度，根据偏离程度以及当前帧之前的m个帧的输出结果，对当前帧的输出结果的初始值进行更新，得到传感装置在当前帧的最终输出，从而能够有效减少传感装置的输出曲线中的毛刺，降低外部环境与噪声对传感装置的输出结果的影响，以使得传感装置的输出曲线更为平滑。其中，传感装置在当前帧的输出结果，即，多个传感器在当前帧输出的传感数据的融合结果。
60.其中，n大于或等于1，m大于1；在当前帧之前的帧的数量不满足大于等于n且大于等于m时，可以对传感装置在当前帧之前的n个帧的输出基准值以及在当前帧之前的m个帧的输出结果赋予默认值；否则，传感装置在当前帧之前的n个帧的输出基准值以及在当前帧之前的m个帧的输出结果可以根据本发明多传感器数据融合方法获取得到。
61.由此可见，本发明实施例通过传感装置中多个传感器实时输出的传感数据来确定传感装置在当前帧的输出基准值，以作为传感装置在当前帧的输出结果的初始值，并基于传感装置在当前帧的输出基准值、在当前帧之前的n个帧的输出基准值以及在当前帧之前的m个帧的输出结果，对当前帧的输出结果的初始值进行迭代更新，能够有效减少各传感器数据融合结果中的毛刺，降低了外部环境与噪声对各传感器数据融合结果的影响，进而保证了各传感器数据融合结果的可靠性。
62.基于上述实施例，所述基于所述多个传感器在当前帧输出的所述传感数据，确定所述传感装置在当前帧的输出基准值，包括：
63.对所述多个传感器在当前帧输出的所述传感数据进行聚类，并基于聚类结果确定各所述传感数据对应的簇中心值；
64.基于各所述传感数据对应的簇中心值，确定所述传感装置在当前帧的输出基准值。
65.具体地，对各传感器在当前帧输出的传感数据进行聚类的具体聚类算法可以根据实际需求进行设定，例如，可以采用k均值聚类算法。基于聚类结果确定各传感数据对应的簇中心值，即，根据聚类结果可以确定每个传感数据所对应的类别，该传感数据所对应的类别的簇中心值，即该传感数据所对应的簇中心值。其中，在聚类过程中，簇中心值的数量可以根据实际需求进行设定。
66.基于各传感数据对应的簇中心值确定传感装置在当前帧的输出基准值的具体方法可以根据实际需求进行设定。例如，可以将距离各传感数据的均值最近的簇中心值作为传感装置在当前帧的输出基准值；还可以将对应的传感数据数量最多的簇中心值作为传感装置在当前帧的输出基准值；还可以对各传感数据对应的簇中心值求均值，以得到传感装置在当前帧的输出基准值。
67.作为一种可选的实施方式，在对多个传感器在当前帧输出的传感数据进行聚类之前，还包括：
68.对多个传感器在当前帧输出的传感数据进行去极值处理。
69.去极值处理，即去掉多个传感数据中的最大值和/或最小值；去极值处理之后，对剩下的传感数据进行聚类，从而能够有效去除多个传感数据中的异常值，为提高多传感器数据的融合结果的可靠性提供了数据基础。
70.本发明实施例通过对多个传感器在当前帧输出的传感数据进行聚类，并基于聚类结果确定各传感数据对应的簇中心值，基于各传感数据对应的簇中心值确定传感装置在当前帧的输出基准值，能够有效避免异常值对基准值的影响，提高了基准值确定结果的可靠性，为提高各传感器数据的融合结果的可靠性提供了数据基础。
71.基于上述任一实施例，所述基于所述传感装置在当前帧的输出基准值、在当前帧之前的n个帧的输出基准值以及在当前帧之前的m个帧的输出结果，对所述当前帧的输出结果的初始值进行迭代更新，包括：
72.获取所述当前帧的输出基准值与所述当前帧的前一帧的输出基准值的差值，以作为基准差值；
73.确定所述基准差值的绝对值大于第一预设值时，基于所述传感装置在当前帧之前的各时间窗口的输出结果对所述当前帧的输出结果的初始值进行更新；其中，所述时间窗
口包括一个或多个帧。
74.具体地，当前帧的前一帧的输出基准值是由各传感器在当前帧的前一帧输出的传感数据所确定的。可以理解的是，当前帧的前一帧的输出基准值也可以是当前帧之前的n帧的输出基准值的均值。该处，可以计算当前帧的输出基准值与当前帧的前一帧的输出基准值的差值，以得到基准差值。
75.第一预设值可以根据实际需求进行设定，例如，可以根据传感装置的输出曲线的平滑度进行设定，第一预设值即为允许误差范围，例如，可以设定为0.1毫米。
76.确定基准差值的绝对值小于或等于第一预设值时，即，基准差值处于允许误差范围之内，可以直接将传感装置在当前帧的前一帧的输出结果作为当前帧的最终输出结果，或直接将当前帧的输出结果的初始值作为当前帧的最终输出结果。
77.确定基准差值的绝对值大于第一预设值时，基于传感装置在当前帧之前的各时间窗口的输出结果对当前帧的输出结果的初始值进行更新。当前帧之前的各时间窗口的长度可以根据实际需求进行设定，各时间窗口的长度可以相同，也可以不同。例如，每个时间窗口可以包括四帧传感数据。可以对传感装置在该时间窗口的各帧的输出结果求均值，以得到该时间窗口的输出结果。基于传感装置在当前帧之前的各时间窗口的输出结果对当前帧的输出结果的初始值进行更新的具体方法可以根据实际需求进行设定，例如，可以将与当前帧的输出结果最接近的或相关性最大的时间窗口的输出结果作为传感装置在当前帧的输出结果的更新值。该处，各时间窗口可以是当前帧之前的所有时间窗口，也可以是与当前帧的输出结果存在关联的时间窗口，具体可以根据实际需求进行设定。
78.本发明实施例在当前帧的输出基准值与当前帧的前一帧的输出基准值的差值绝对值大于第一预设值时，进一步地根据当前帧之前的各时间窗口的输出结果对当前帧的输出结果的初始值进行更新，在当前帧的前一帧存在异常或误差较大的情况下，能够有效避免前一帧的输出结果对当前帧的输出结果的准确性造成的影响，进一步提高了各传感器数据的融合结果的可靠性。
79.基于上述任一实施例，所述基于所述传感装置在当前帧之前的各时间窗口的输出结果对所述当前帧的输出结果的初始值进行更新，包括：
80.分别计算所述当前帧的输出结果的初始值与所述当前帧之前的各时间窗口的输出结果的差值绝对值，以作为窗口误差；
81.基于所述窗口误差与相应的误差阈值的比较结果，从各所述时间窗口中确定目标窗口；其中，所述误差阈值与所述时间窗口一一对应；
82.基于所述目标窗口的输出结果对所述当前帧的输出结果的初始值进行更新。
83.具体地，窗口误差可以是当前帧的输出结果的初始值与当前帧之前的各时间窗口的输出结果的差值的绝对值。
84.每个时间窗口对应有一个误差阈值，时间窗口距离当前帧越远，其误差阈值越大，误差阈值的具体取值可以根据实际需求进行设定。在计算得到窗口误差之后，将各时间窗口对应的窗口误差与该时间窗口对应的误差阈值进行比较，根据窗口误差小于对应的误差阈值的时间窗口的输出结果对当前帧的输出结果的初始值进行更新。其中，存在多个窗口误差小于对应的误差阈值的候选时间窗口时，可以选择距离当前帧最近的时间窗口的输出结果对当前帧的输出结果的初始值进行更新。另外，不存在窗口误差小于对应的误差阈值
的候选时间窗口时，表明当前帧之前的各时间窗口的输出结果均不可靠，可以直接将当前帧的输出结果的初始值作为当前帧的最终输出结果。
85.本发明实施例在当前帧的输出基准值与当前帧的前一帧的输出基准值的差值绝对值大于第一预设值时，根据当前帧的输出结果的初始值与各时间窗口的输出结果的窗口误差来确定目标窗口，并根据目标窗口的输出结果对当前帧的输出结果的初始值进行更新，能够有效避免当前帧的输出结果陷入局部最优值，进一步减少了多传感器数据融合结果的毛刺，提高了多传感器数据融合结果的可靠性。
86.基于上述任一实施例，所述基于所述传感装置在当前帧之前的各时间窗口的输出结果对所述当前帧的输出结果的初始值进行更新之前，还包括：
87.确定所述基准差值的绝对值大于所述第一预设值且小于或等于第二预设值时，基于所述传感装置在当前帧的前一帧的输出结果、所述第一预设值以及所述基准差值，对所述当前帧的输出结果的初始值进行修正。
88.具体地，第二预设值大于第一预设值，第二预设值的具体取值可以根据实际需求进行设定，例如，可以是传感装置的输出曲线的平滑度超出允许误差范围，但数据不属于异常值，例如，设为1毫米。在基准差值的绝对值大于第一预设值且小于或等于第二预设值时，表明数据偏差较大，但不属于异常值，可以通过传感装置在当前帧的前一帧的输出结果、第一预设值以及基准差值对传感装置在当前帧的输出结果的初始值进行修正。具体修正方法可以根据实际需求进行设定，例如，可以根据如下公式对当前帧的输出结果的初始值进行修正：当前帧的输出结果的初始值＝当前帧的前一帧的输出结果+第一预设值*sign(基准差值)，其中，sign()表示符号函数。
89.在基准差值的绝对值大于第一预设值且小于或等于第二预设值时，对当前帧的输出结果的初始值进行修正后，进一步根据目标窗口的输出结果对当前帧的输出结果的初始值进行更新，以避免当前帧的输出结果陷入局部最优值。
90.在基准差值的绝对值大于第二预设值时，表明当前帧或前一帧的传感数据存在异常，直接根据目标窗口的输出结果对当前帧的输出结果的初始值进行更新。
91.本发明实施例通过传感装置在当前帧的前一帧的输出结果、第一预设值以及基准差值对传感装置在当前帧的输出结果的初始值进行修正，能够有效拉近当前帧与当前帧的前一帧的输出结果的距离，进一步减少了传感装置输出曲线的毛刺，降低了外部环境与噪声的干扰，提高了传感装置输出曲线的平滑性，从而保证了多传感器数据融合结果的可靠性。
92.基于上述任一实施例，所述对所述当前帧的输出结果的初始值进行迭代更新之前，还包括：
93.基于所述多个传感器在当前帧输出的所述传感数据，确定所述传感装置在当前帧的输出均值；
94.获取所述当前帧的输出均值与所述当前帧的前一帧的输出均值的差值，以作为均值差值；
95.基于所述均值差值与基准差值的比较结果，确定所述传感装置在当前帧的输出基准值是否为有效值；所述基准差值是所述当前帧的输出基准值与所述当前帧的前一帧的输出基准值的差值。
96.具体地，基于传感装置在当前帧的输出基准值、在当前帧之前的n个帧的输出基准值以及在当前帧之前的m个帧的输出结果，对当前帧的输出结果的初始值进行迭代更新之前，还包括：确定传感装置在当前帧的输出基准值是否为有效值。
97.基于各传感器在当前帧输出的传感数据确定传感装置在当前帧的输出均值的过程中，可以先对当前帧的各传感数据进行去极值处理，即去掉当前帧的各传感数据中的最大值和/或最小值，然后对剩下的传感数据进行求均值，以得到传感装置在当前帧的输出均值。将当前帧的输出均值减去当前帧的前一帧的输出均值，即可得到均值差值。
98.基于均值差值与基准差值的比较结果确定传感装置在当前帧的输出基准值是否为有效值的具体方法可以根据实际需求进行设定。例如，可以将二者的差值的绝对值与预设阈值进行比较，大于预设阈值则说明当前帧的输出基准值为无效值，否则，为有效值；还可以对二者的正负方向进行对比，二者正负方向不同则说明当前帧的输出基准值为无效值，否则，为有效值。
99.其中，在确定当前帧的输出基准值为无效值的情况下，说明当前帧的各传感数据存在异常值，即，该帧传感数据无效，可以直接根据当前帧的前一帧的输出结果或距离最近的时间窗口的输出结果作为当前帧的最终输出结果。在判断当前帧的输出基准值为有效值的情况下，则进一步基于传感装置在当前帧的输出基准值、在当前帧之前的n个帧的输出基准值以及在当前帧之前的m个帧的输出结果，对当前帧的输出结果的初始值进行迭代更新。
100.本发明实施例根据均值差值与基准差值的比较结果确定传感装置在当前帧的输出基准值是否为有效值，能够快速准确地确定当前帧的各传感数据是否有效，从而有效避免异常值对多传感器数据融合结果的可靠性造成的影响。
101.基于上述任一实施例，所述得到所述传感装置在当前帧的输出结果之后，还包括：
102.获取所述传感装置在当前帧的输出结果与所述传感装置在当前帧的输出均值的差值绝对值，以作为帧内误差；其中，所述传感装置在当前帧的输出均值为所述多个传感器在当前帧输出的所述传感数据的均值；
103.确定所述帧内误差大于第三预设值时，基于所述传感装置在当前帧的输出均值以及所述第三预设值，对所述传感装置在当前帧的输出结果进行修正。
104.具体地，在根据相邻帧(当前帧的前一帧)以及当前帧之前的各时间窗口的输出结果对当前帧的输出结果的初始值进行更新之后，能够有效保证传感装置的输出曲线具有较少的毛刺，且降低了外部环境与噪声的干扰，但通过更新，存在当前帧的输出结果失真的风险，本发明实施例进一步对传感装置在当前帧的输出结果与传感装置在当前帧的输出均值的差值求绝对值，以得到帧内误差，从而根据帧内误差与第三预设值的比较来确定当前帧的输出结果是否失真。
105.其中，第三预设值的大小可以根据实际需求进行设定，例如，可以设定为0.3毫米。在帧内误差小于或等于第三预设值时，表明不存在失真，无需对传感装置在当前帧的输出结果进行修正；在帧内误差大于第三预设值时，则基于传感装置在当前帧的输出均值以及第三预设值，对传感装置在当前帧的输出结果进行修正，具体修正方法可以根据实际需求进行设定，例如，可以根据如下公式对传感装置在当前帧的输出结果进行修正：当前帧的输出结果修正值＝当前帧的输出均值+第三预设值*sign(当前帧的输出结果-当前帧的输出均值)，从而能够有效保证多传感器数据融合结果的准确性。
106.基于上述任一实施例，所述得到所述传感装置在当前帧的输出结果之后，还包括：
107.获取所述传感装置在当前帧的输出结果与所述传感装置在当前帧的前一帧的输出结果的差值绝对值，以作为帧间误差；
108.确定所述帧间误差小于或等于第四预设值时，基于所述传感装置在当前帧的前一帧的输出结果对所述传感装置在当前帧的输出结果进行更新。
109.具体地，在得到传感装置在当前帧的输出结果之后，进一步对当前帧的输出结果与当前帧的前一帧的输出结果的差值求绝对值，以作为帧间误差，并根据帧间误差与第四预设值的比较结果对传感装置在当前帧的输出结果进行进一步更新。其中，第四预设值的大小可以根据实际需求进行设定，例如，可以设定为0.1毫米。根据帧间误差与第四预设值的比较结果对传感装置在当前帧的输出结果进行进一步更新的具体方法可以根据实际需求进行设定，例如，在帧间误差小于或等于第四预设值时，可以将传感装置在当前帧的前一帧的输出结果作为传感装置在当前帧的输出结果，帧间误差大于第四预设值时，无需对传感装置在当前帧的输出结果进行更新，以实现误差截断，从而在对多帧数据进行连续融合的过程中，能够有效保证多传感器数据融合结果的准确性。
110.以下以超声波滑靴为例，通过一种可选的实施方式对本发明多传感器数据融合方法的具体实现过程以及效果进行详细说明。
111.超声波滑靴的结构如图2所示，包括5个测距探头210，5个测距探头210均用于采集超声波滑靴与基准面或基准绳的距离。其中，超声波滑靴上还可以设置温度补偿探头220，在获取各测距探头210的测距结果的过程中，首先通过温度补偿探头220测量其发送的超声波激波与收到的回波的时间差，以在固定距离下换算出实时的声速；其次，通过各测距探头210测量各自发送的超声波激波与收到的回波的时间差，基于实时的声速，计算超声波滑靴与基准面或基准绳的距离，从而能够有效避免不同环境温度下声速对各测距探头210的测距结果的影响，提高了各测距探头210的测距结果的可靠性。
112.本发明实施例多传感器数据融合方法如图3所示，包括：
113.s301、数据获取及预处理：实时获取滑靴中各测距探头输出的距离值，并对各距离值进行滑动平均滤波；
114.s302、获取当前帧的输出均值：对当前帧滑动平均滤波后的5个距离值进行去极值处理，并对剩下的3个距离值求均值得到当前帧的输出均值；
115.s303、获取当前帧的输出基准值，并将当前帧的输出基准值作为滑靴输出结果的初始值：对剩下的3个距离值进行k均值聚类，得到两个簇中心值，将距离当前帧的输出均值最近的簇中心值作为滑靴在当前帧的输出基准值；
116.s304、将基准差值与均值差值进行求积运算：求积运算结果大于0，则执行步骤s305，否则，执行步骤s314；其中，基准差值＝当前帧的输出基准值-当前帧的前一帧的输出基准值；均值差值＝当前帧的输出均值-当前帧的前一帧的输出均值；
117.s305、确定基准差值的绝对值与第一预设值的比较结果：基准差值的绝对值大于第一预设值时，执行步骤s306，否则，执行步骤s314；
118.s306、确定基准差值的绝对值与第二预设值的比较结果：基准差值的绝对值大于第二预设值时，执行步骤s308，否则，执行步骤s307；
119.s307、对滑靴当前帧输出结果的初始值进行修正：当前帧输出结果的初始值＝当
前帧的前一帧的输出结果+第一预设值*sign(基准差值)；
120.s308、窗口误差获取：计算第一窗口误差a和第二窗口误差b，将第一窗口误差a与第一误差阈值比较，并将第二窗口误差b与第二误差阈值比较，在a大于第一误差阈值且b大于第二误差阈值时，执行步骤s310，否则，执行步骤s309；其中，a＝abs(当前帧输出结果的初始值-第一时间窗口的输出结果)，窗口误差b＝abs(当前帧输出结果的初始值-第二时间窗口的输出结果)，其中abs()表示求绝对值，第一时间窗口的输出结果为过去四帧滑靴输出结果的平均值，第二时间窗口的输出结果为过去第四帧到过去第七帧滑靴输出结果的平均值；
121.s309、根据时间窗口输出结果更新滑靴当前帧的输出结果：将窗口误差小于或等于相应误差阈值的时间窗口作为目标窗口，并将目标窗口的输出结果作为滑靴当前帧的输出结果；
122.s310、计算帧内误差，并将帧内误差与第三预设值比较：帧内误差大于第三预设值，则执行步骤s311，否则，执行步骤s312；其中，帧内误差＝abs(滑靴当前帧的输出结果-当前帧的输出均值)；
123.s311、对滑靴当前帧的输出结果进行修正；其中，滑靴当前帧的输出结果修正值＝当前帧的输出均值+第三预设值*sign(滑靴当前帧的输出结果-当前帧的输出均值)；
124.s312、计算帧间误差，并将帧间误差与第四预设值比较：帧间误差大于第四预设值，则执行步骤s313，否则，执行步骤s314；其中，帧间误差＝abs(滑靴当前帧的输出结果-当前帧的前一帧的输出结果)；
125.s313、滑靴当前帧的输出结果保持不变，并执行步骤s301，直到未接收到新数据；
126.s314、将当前帧的前一帧的输出结果作为滑靴当前帧的输出结果，并执行步骤s301，直到未接收到新数据。
127.将本发明方法与传统去极值求平均的数据融合方法的融合效果进行对比，本发明方法以及传统去极值求平均的数据融合方法的融合结果分别如图4和图5所示。由图4和图5可知，本发明方法融合后输出的信号毛刺更少，更加稳定集中，抗干扰性能更强，从而保证了多传感器数据融合结果的可靠性。通过本发明方法在沥青摊铺找平控制的过程中，能够满足沥青摊铺厚度毫米级的精度要求，而传统方法由于毛刺较多且抗干扰性能差，无法满足沥青摊铺厚度毫米级的精度要求。图4和图5中，横轴表示时刻，单位为毫秒，纵轴表示距离值，单位为毫米。
128.下面对本发明提供的多传感器数据融合装置进行描述，下文描述的多传感器数据融合装置与上文描述的多传感器数据融合方法可相互对应参照。如图6所示，本发明多传感器数据融合装置包括：
129.数据获取模块610，用于实时获取传感装置中多个传感器输出的传感数据；
130.初始化模块620，用于基于所述多个传感器在当前帧输出的所述传感数据，确定所述传感装置在当前帧的输出基准值，并将所述当前帧的输出基准值作为所述传感装置在当前帧的输出结果的初始值；
131.更新模块630，用于基于所述传感装置在当前帧的输出基准值、在当前帧之前的n个帧的输出基准值以及在当前帧之前的m个帧的输出结果，对所述当前帧的输出结果的初始值进行迭代更新，以得到所述传感装置在当前帧的输出结果；其中，n大于或等于1，m大于
1。
132.基于上述实施例，所述初始化模块620具体用于：
133.对所述多个传感器在当前帧输出的所述传感数据进行聚类，并基于聚类结果确定各所述传感数据对应的簇中心值；
134.基于各所述传感数据对应的簇中心值，确定所述传感装置在当前帧的输出基准值。
135.基于上述任一实施例，所述更新模块630具体用于：
136.获取所述当前帧的输出基准值与所述当前帧的前一帧的输出基准值的差值，以作为基准差值；
137.确定所述基准差值的绝对值大于第一预设值时，基于所述传感装置在当前帧之前的各时间窗口的输出结果对所述当前帧的输出结果的初始值进行更新；其中，所述时间窗口包括一个或多个帧。
138.基于上述任一实施例，所述更新模块630具体用于：
139.分别计算所述当前帧的输出结果的初始值与所述当前帧之前的各时间窗口的输出结果的差值绝对值，以作为窗口误差；
140.基于所述窗口误差与相应的误差阈值的比较结果，从各所述时间窗口中确定目标窗口；其中，所述误差阈值与所述时间窗口一一对应；
141.基于所述目标窗口的输出结果对所述当前帧的输出结果的初始值进行更新。
142.基于上述任一实施例，所述更新模块630还用于：
143.所述基于所述传感装置在当前帧之前的各时间窗口的输出结果对所述当前帧的输出结果的初始值进行更新之前，确定所述基准差值的绝对值大于所述第一预设值且小于或等于第二预设值时，基于所述传感装置在当前帧的前一帧的输出结果、所述第一预设值以及所述基准差值，对所述当前帧的输出结果的初始值进行修正。
144.基于上述任一实施例，所述更新模块630还用于：
145.所述对所述当前帧的输出结果的初始值进行迭代更新之前，基于所述多个传感器在当前帧输出的所述传感数据，确定所述传感装置在当前帧的输出均值；
146.获取所述当前帧的输出均值与所述当前帧的前一帧的输出均值的差值，以作为均值差值；
147.基于所述均值差值与基准差值的比较结果，确定所述传感装置在当前帧的输出基准值是否为有效值；所述基准差值是所述当前帧的输出基准值与所述当前帧的前一帧的输出基准值的差值。
148.基于上述任一实施例，还包括第一修正模块，用于：
149.所述得到所述传感装置在当前帧的输出结果之后，获取所述传感装置在当前帧的输出结果与所述传感装置在当前帧的输出均值的差值绝对值，以作为帧内误差；其中，所述传感装置在当前帧的输出均值为所述多个传感器在当前帧输出的所述传感数据的均值；
150.确定所述帧内误差大于第三预设值时，基于所述传感装置在当前帧的输出均值以及所述第三预设值，对所述传感装置在当前帧的输出结果进行修正。
151.基于上述任一实施例，还包括第二修正模块，用于：
152.所述得到所述传感装置在当前帧的输出结果之后，获取所述传感装置在当前帧的
输出结果与所述传感装置在当前帧的前一帧的输出结果的差值绝对值，以作为帧间误差；
153.确定所述帧间误差小于或等于第四预设值时，基于所述传感装置在当前帧的前一帧的输出结果对所述传感装置在当前帧的输出结果进行更新。
154.图7示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图7所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)710、通信接口(communications interface)720、存储器(memory)730和通信总线740，其中，处理器710，通信接口720，存储器730通过通信总线740完成相互间的通信。处理器710可以调用存储器730中的逻辑指令，以执行多传感器数据融合方法，该方法包括：实时获取传感装置中多个传感器输出的传感数据；
155.基于所述多个传感器在当前帧输出的所述传感数据，确定所述传感装置在当前帧的输出基准值，并将所述当前帧的输出基准值作为所述传感装置在当前帧的输出结果的初始值；
156.基于所述传感装置在当前帧的输出基准值、在当前帧之前的n个帧的输出基准值以及在当前帧之前的m个帧的输出结果，对所述当前帧的输出结果的初始值进行迭代更新，以得到所述传感装置在当前帧的输出结果；其中，n大于或等于1，m大于1。
157.此外，上述的存储器730中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
158.另一方面，本发明还提供一种工程车辆，包括如上所述的电子设备。
159.具体地，工程车辆诸如摊铺机、铣刨机等。
160.另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的多传感器数据融合方法，该方法包括：实时获取传感装置中多个传感器输出的传感数据；
161.基于所述多个传感器在当前帧输出的所述传感数据，确定所述传感装置在当前帧的输出基准值，并将所述当前帧的输出基准值作为所述传感装置在当前帧的输出结果的初始值；
162.基于所述传感装置在当前帧的输出基准值、在当前帧之前的n个帧的输出基准值以及在当前帧之前的m个帧的输出结果，对所述当前帧的输出结果的初始值进行迭代更新，以得到所述传感装置在当前帧的输出结果；其中，n大于或等于1，m大于1。
163.又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的多传感器数据融合方法，该方法包括：实时获取传感装置中多个传感器输出的传感数据；
164.基于所述多个传感器在当前帧输出的所述传感数据，确定所述传感装置在当前帧的输出基准值，并将所述当前帧的输出基准值作为所述传感装置在当前帧的输出结果的初
始值；
165.基于所述传感装置在当前帧的输出基准值、在当前帧之前的n个帧的输出基准值以及在当前帧之前的m个帧的输出结果，对所述当前帧的输出结果的初始值进行迭代更新，以得到所述传感装置在当前帧的输出结果；其中，n大于或等于1，m大于1。
166.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
167.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
168.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。