CN110163067A - 全景数据采集装置、采集车及采集方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种全景数据采集装置，其包括固定支架、镜头组合结构、天线定位结构、激光扫描结构以及惯性导航设备；固定支架包括相互连接的水平支架以及垂直支架；镜头组合结构包括设置在水平支架上的圆柱支架以及设置在圆柱支架外沿上的多个相机镜头；天线定位结构包括设置在圆柱支架上的天线；激光扫描结构包括设置在圆柱支架上的激光扫描设备；惯性导航设备设置在垂直支架上；本发明还提供一种全景数据采集车以及全景数据的采集方法。本发明通过具有水平支架和垂直支架的固定支架来设置镜头组合结构、天线定位结构、激光扫描结构以及惯性导航设备，可以大大提高采集数据的精度，且可较好的实现数据采集的自动化控制。

Description

全景数据采集装置、采集车及采集方法

技术领域

本发明涉及图像采集领域，特别是涉及一种全景数据采集装置、采集车以及采集方法。

背景技术

随着科技的发展，人们对城市地图信息的要求越来越高以及对采集的数据质量要求也越来越高。因此现有的街景地图制作厂商为了满足高清街景地图的采集需要以及为驾驶车辆提供更好的街景地图服务，会采用街景地图采集车对街景图像进行采集，一般该街景地图采集车会安装摄像头、激光导航以及惯性导航等设备。

现有的街景地图采集车一般是在车顶架上采用立杆把摄像头和激光支撑起来，并且摄像头会设置在金属壳内，惯性导航设备会设置在车内，以保证摄像头以及惯性导航设备的工作稳定性。但是现有的街景地图采集车的体积较大，且各数据采集设备并无设定位置进行安装，导致数据采集精度较低，且数据采集自动控制程度较低。

发明内容

本发明实施例提供一种数据采集精度较高且数据采集自动控制程度也较高的全景数据采集装置、采集车以及采集方法；以解决现有的全景数据采集装置、采集车以及采集方法的数据采集精度较低且数据采集自动控制程度较低的技术问题。

本发明实施例提供一种全景数据采集装置，其包括：

固定支架，包括相互连接的水平支架以及垂直支架；

镜头组合结构，包括设置在所述水平支架上的圆柱支架、以及设置在所述圆柱支架外沿上的多个相机镜头；

天线定位结构，包括设置在所述圆柱支架上的天线；

激光扫描结构，包括设置在所述圆柱支架上的激光扫描设备；以及

惯性导航设备，设置在所述垂直支架上；

其中所述惯性导航设备分别与所述天线和所述激光扫描设备电连接。

本发明实施例还提供一种全景数据采集车，其包括：

车体，

全景数据采集装置固定架，设置在所述车体顶部的尾端；以及

上述的全景数据采集装置，通过所述全景数据采集固定架设置在所述车体顶部。

本发明实施例还提供一种使用上述全景数据采集装置进行全景数据的采集方法，其包括：

通过所述镜头组合结构的相机镜头，按第一设定时间间隔获取周围场景图像数据；

通过所述激光扫描结构的激光扫描设备，按第一设定时间间隔获取周围激光点云数据；

对所述周围场景图像数据中的图像特征点以及所述周围激光点云数据中的点云特征点进行标定；

基于标定的图像特征点和点云特征点，对所述周围场景图像数据以及所述周围激光点云数据进行匹配；

对匹配后的周围场景图像数据以及周围激光点云数据进行数据融合操作，以生成对应的全景图像数据；以及

基于所述全景图像数据创建全景数据的三维地图模型。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其内存储有处理器可执行指令，所述指令由一个或一个以上处理器加载，以执行上述的全景数据的采集方法。

本发明实施例还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器储存有计算机程序，所述处理器通过调用所述计算机程序，用于执行上述的全景数据的采集方法。

相较于现有技术，本发明的全景数据采集装置、采集车以及采集方法通过具有水平支架和垂直支架的固定支架来设置镜头组合结构、天线定位结构、激光扫描结构以及惯性导航设备，可以大大提高采集数据的精度，且可较好的实现数据采集的自动化控制；有效的解决了现有的全景数据采集装置、采集车以及采集方法的数据采集精度较低且数据采集自动控制程度较低的技术问题。

附图说明

图1为本发明的全景数据采集装置的实施例的立体结构图；

图2为本发明的全景数据采集装置的实施例的俯视结构图；

图3为本发明的全景数据采集装置的实施例的右视结构图；

图4为本发明的全景数据采集装置的实施例的主视结构图；

图5为本发明的全景数据采集装置的实施例的***结构图；

图6为本发明的全景数据采集车的实施例的主视结构图；

图7为本发明的全景数据采集车的实施例的立体结构图；

图8a和图8b为本发明的全景数据采集车的实施例的保护罩的两种工作状态的结构示意图；

图9为本发明的全景数据的采集方法的实施例的流程图；

图10为本发明的全景数据的采集方法对应的数据处理终端所在的电子设备的工作环境结构示意图。

具体实施方式

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做出创造性的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。

本发明的全景数据采集装置可用于对街景地图的数据进行采集，以便根据采集到的数据生成对应的三维地图模型。本发明的全景数据采集装置通过固定支架进行分散的镜头组合结构、天线定位结构、激光扫描结构以及惯性导航设备进行整合固定，提高了各个数据采集设备之间的关联性，便于个人进行数据采集以及设备维护，提高了采集数据的精度以及数据采集的自动化控制。

请参照图1至图5，图1为本发明的全景数据采集装置的实施例的立体结构图；图2为本发明的全景数据采集装置的实施例的俯视结构图；图3为本发明的全景数据采集装置的实施例的右视结构图；图4为本发明的全景数据采集装置的实施例的主视结构图；图5为本发明的全景数据采集装置的实施例的***结构图。

本发明实施例的全景数据采集装置10包括固定支架11、镜头组合结构12、天线定位结构13、激光扫描结构14以及惯性导航设备15。

其中固定支架11包括相互连接的水平支架111以及垂直支架112，其中水平支架111用于固定镜头组合结构12、天线定位结构13以及激光扫描结构14；垂直支架112用于固定惯性导航设备15。这里的水平支架的固定平面大致平行于全景数据采集装置的放置平面，如水平面等；这里的垂直支架的固定平面大致垂直于全景数据采集装置的放置平面，如垂直于水平面的平面等。

镜头组合结构12用于拍摄周围场景图像数据，包括设置在水平支架111上的圆柱支架121、设置在圆柱支架121外延上的多个相机镜头122以及密封设置在圆柱支架121的上表面的支架顶盖123。这里通过螺丝固定，在圆柱支架121的外延上均匀的设置4-8个相机镜头122，每个相机镜头122均可负责拍摄对应角度的周围场景图像数据。每个相机镜头122均可设置镜头外罩以防止外界物体对相机镜头的破坏。支架顶盖123可通过螺丝固定在圆柱支架121的上表面，这样支架顶盖123可将圆柱支架121完全密封起来，保证了相机镜头122后端的密闭性。

进一步的，在相机镜头122的内部还可设置封闭橡胶垫，避免雨水进入到相机镜头中，起到一定的防潮效果。

天线定位结构13用于获取天线定位信息，如北斗天线信息或GPS定位信息(GlobalPositioning System，全球定位***)等。该天线定位结构13包括设置在圆柱支架121上的天线固定结构131、通过该天线固定结构131固定在圆柱支架121上的天线132以及设置在天线132外侧的防撞杆133。如图4所示，天线132的天线定位信息的采集方向为30度至150度。

天线132可通过与天线132配套的螺栓固定在天线固定结构131上，如天线132的型号发生变化时，只需要对配套螺栓进行对应更换即可固定在天线固定结构131上。天线固定结构131可为便于走线的中空结构，这样天线132可通过天线固定结构131内的走线与惯性导航设备15电连接。防撞杆133通过天线固定结构131设置在圆柱支架121上，以防止外部物体对天线132造成损伤。

激光扫描结构14用于拍摄周围激光点云数据。该激光扫描结构14包括设置在圆柱支架121上的激光固定结构141以及通过该激光固定结构141固定在圆柱支架121上的激光扫描设备142。如图4所示，天线132的设置平面平行于圆柱支架121的上表面，激光扫描设备14的设置平面与圆柱支架121的上表面形成一锐角(如45度至55度等)。

如圆柱支架121的上表面为参考平面，激光扫描设备142的激光点云数据的采集方向与参考平面的夹角为-45度至-65度以及135度至155度。由于激光扫描设备142的采集方向具有一定的倾斜，因此可较好的避免镜头组合结构12以及天线定位结构13对激光扫描设备142的激光点云数据的采集区域的影响。这里的激光扫描设备142的激光点云数据的采集区域的设置以避开全景数据采集装置10的模块结构对采集区域的影响为原则，用户具体使用时可依据情况对激光扫描设备142的激光点云数据的采集区域进行调整。

这里的激光点云数据是指当一束激光照射到物体表面时，所反射的激光会携带方位、距离等信息。若将该激光束按照某种轨迹进行扫描，便会边扫描边记录到反射的激光点信息，由于扫描极为精细，能够得到大量的激光点，形成对应的激光点云数据。

激光固定结构141可为便于走线的中空结构，这样激光扫描设备142可通过激光固定结构141内的走线与惯性导航设备15电连接。

惯性导航设备15用于获取全景数据采集装置的惯性加速度信息。该惯性导航设备15设置在垂直支架112上，惯性导航设备15分别与天线132以及激光扫描设备142电连接。这样惯性导航设备15可从天线132处获取天线定位信息，从激光扫描设备142处获取周围激光点云数据，这样可通过周围激光点云数据以及天线定位信息对全景数据采集装置10的惯性加速度信息进行修正。由于惯性导航设备15设置在垂直支架112上，因此将惯性导航设备15的+z方向设置为对应全景数据采集车的前进方向。

这里的惯性加速度信息是指从一已知点的位置根据连续测得的运动体航向角和速度推算出下一点的位置，因此可连续测出运动体的当前位置。

如图4所示，天线132设置在圆柱支架121的第一端，激光扫描设备142设置在圆柱支架121的第二端，圆柱支架121的第一端和第二端的连线位于或大致位于全景数据采集装置10的垂直中轴面上。圆柱支架121的中心以及惯性导航设备15的中心均位于或大致位于全景数据采集装置10的垂直中轴面上。

为了可以较好的反馈全景数据采集装置10的位置，天线132的中心B、激光扫描设备142的中心C、圆柱支架121的中心D以及惯性导航设备15的中心E应均设置在全景数据采集装置10的垂直中轴面上。这样天线定位信息反馈的中心位置信息，周围激光点云数据反馈的中心位置信息、周围场景图像数据反馈的中心位置信息以及惯性加速度信息反馈的中心位置信息基本一致，均位于全景数据采集装置10的垂直中轴面上。这里的垂直中轴面如图2中的截面A。

因此本实施例的全景数据采集装置10通过固定支架11来分别固定镜头组合结构12、天线定位结构13、激光扫描结构14以及惯性导航设备15，天线定位结构13以及激光扫描结构14均设置在镜头组合结构12的上方，惯性导航设备15设置在镜头组合结构12的下方；使得相机镜头122的中心D、天线132的中心B、激光扫描设备142的中心C以及惯性导航设备15的中心E尽可能靠近，从而可使用采集到的数据进行相互匹配，提高采集数据的精度。

同时相机镜头122的数据采集区域、天线132的数据采集区域以及激光扫描设备142的数据采集区域均不会与全景数据采集装置10下的各模块的设置位置发生冲突，且惯性导航设备15分别与天线132以及激光扫描设备142的连接线较短，进一步保证的数据采集的完整性以及避免了数据传输时的信号偏差。

本实施例的全景数据采集装置通过具有水平支架和垂直支架的固定支架来设置镜头组合结构、天线定位结构、激光扫描结构以及惯性导航设备，可以大大提高采集数据的精度，且可较好的实现数据采集的自动化控制。

本发明还提供一种全景数据采集车，请参照图6和图7，图6为本发明的全景数据采集车的实施例的主视结构图；图7为本发明的全景数据采集车的实施例的立体结构图。本实施例的全景数据采集车60包括车体61、全景数据采集装置固定架62以及全景数据采集装置63。

该全景数据采集装置固定架62设置在车体顶部的尾端，全景数据采集装置63通过全景数据采集固定架设置在车体顶部，全景数据采集装置63包括固定支架、镜头组合结构、天线定位结构、激光扫描结构以及惯性导航设备，全景数据采集装置63的具体结构描述请参见图1至图5。

固定支架包括相互连接的水平支架以及垂直支架；镜头组合结构用于拍摄周围场景图像数据，包括设置在水平支架上的圆柱支架以及设置在圆柱支架外沿上的多个相机镜头；天线定位结构用于获取天线定位信息，包括设置在圆柱支架上的天线；激光扫描结构用于拍摄周围激光点云数据，包括设置在圆柱支架上的激光扫描设备；惯性导航设备用于获取惯性加速度信息，设置在垂直支架上；惯性导航设备分别与天线和激光扫描设备电连接。

天线设置在圆柱支架的第一端，激光扫描设备设置在圆柱支架的第二端，圆柱支架的第一端和第二端的连线大致位于连线大致位于全景数据采集装置63的垂直中轴面上。圆柱支架的中心以及惯性导航设备的中心均大致位于全景数据采集装置63的垂直中轴面上。同时车体的中心也位于全景数据采集装置63的垂直中轴面上，这样使得相机镜头、天线、激光扫描设备以及惯性导航设备采集到的数据可以较为准确的反馈车体的位置信息以及车体的周边街景信息。

如圆柱支架的第一端和第二端的连线方向为0度方向，则天线的天线定位信息的采集方向为30度至150，激光扫描设备的激光点云数据的采集方向为-45度至-65度以及135度至155度，即激光扫描设备的数据采集方向具有一定的倾斜。

为了避免车体61对激光扫描设备的数据采集区域产生影响，圆柱支架的第二端相对圆柱支架的第一端靠近车体61的尾端，即激光扫描设备相对天线靠近车体61的尾端，这样可尽可能的减少车体结构对激光扫描设备的激光点云数据的采集区域的影响。

此外天线定位结构还包括设置在天线外侧的防撞杆，防撞杆设置在车体61靠近车头的方向，可以较好的防止全景数据采集车向前行驶时，外部物体对天线造成损伤。

此外本实施例的全景数据采集车60的全景数据采集装置固定架62包括对全景数据采集装置63进行升降操作的升降结构64以及用于保护全景数据采集装置63的保护罩65。如图8a和图8b所示，图8a和图8b为本发明的全景数据采集车的实施例的保护罩的两种工作状态的结构示意图。当全景数据采集车60的全景数据采集装置63工作时，全景数据采集装置63在升降结构64的驱动下升起，以便更好的对数据进行采集，这时保护罩65处于打开状态，保护罩65位于全景数据采集装置固定架62的两侧(这里保护罩65也可仅位于全景数据采集装置固定架62的一侧)，如图8a所示；当全景数据采集车60的全景数据采集装置63停止工作时，全景数据采集装置63在升降结构64的驱动下落下，且此时保护罩65处于闭合状态，全景数据采集装置63可位于保护罩65和全景数据采集装置固定架62形成的一存储空间中，如图8b所示，这样可在全景数据采集装置63停止工作时，防止外界物体对全景数据采集装置63的损伤。

本实施例的全景数据采集车60通过具有水平支架和垂直支架的固定支架来设置镜头组合结构、天线定位结构、激光扫描结构以及惯性导航设备，可以大大提高采集数据的精度，且可较好的实现数据采集的自动化控制。同时全景数据采集装置在车体上的位置设置可进一步的降低车体结构对数据采集范围的影响；全景数据采集装置固定架的升降结构以及保护罩的设置进一步提高了全景数据采集装置的工作稳定性。

本发明还提供一种使用上述的全景数据采集装置或全景数据采集车进行全景数据的采集方法，本发明的全景数据的采集方法可设置在任意数据处理终端中进行实施，请参照图9，图9为本发明的全景数据的采集方法的实施例的流程图。本实施例的全景数据的采集方法包括：

步骤S901，通过镜头组合结构的相机镜头，按第一设定时间间隔获取周围场景图像数据；

步骤S902，通过激光扫描结构的激光扫描设备，按第一设定时间间隔获取周围激光点云数据；

步骤S903，对周围场景图像数据中的图像特征点以及周围激光点云数据中的点云特征点进行标定；

步骤S904，基于标定的图形特征点以及点云特征点，对周围场景图像数据以及周围激光点云数据进行匹配；

步骤S905，对匹配后的周围场景图像数据以及周围激光点云数据进行数据融合操作，以生成对应的全景图像数据；

步骤S906，基于全景图像数据创建全景数据(如街景地图等)的三维地图模型。

下面详细说明本实施例的全景数据的采集方法的全景数据采集过程。

其中全景数据采集装置包括固定支架、镜头组合结构、天线定位结构、激光扫描结构以及惯性导航设备。

固定支架包括相互连接的水平支架以及垂直支架；镜头组合结构用于拍摄周围场景图像数据，包括设置在水平支架上的圆柱支架以及设置在圆柱支架外沿上的多个相机镜头；天线定位结构用于获取天线定位信息，包括设置在圆柱支架上的天线；激光扫描结构用于拍摄周围激光点云数据，包括设置在圆柱支架上的激光扫描设备；惯性导航设备用于获取惯性加速度信息，设置在垂直支架上；惯性导航设备分别与天线和激光扫描设备电连接。

在步骤S901中，数据处理终端，即全景数据的采集装置通过镜头组合结构的相机镜头，按第一设定时间间隔获取周围场景图像数据。这里每个相机镜头均可获取固定角度的多个场景图像数据，可对上述多个场景图像数据进行图像拼接操作，即可获取对应的周围场景图像数据，即周围的全景图像。具体的拍摄范围如图6中的a区域所示。

可通过车辆的行进距离对第一设定时间间隔进行设定，这样可通过拍摄时间和车辆行驶速度的合理调配，把覆盖车身一周360度的视野不断的向全景数据采集车前进的方向推进。

在步骤S902中，数据处理终端通过激光扫描结构的激光扫描设备，按第一设定时间间隔获取周围激光点云数据。周围激光点云数据可为周围激光反射点的三维坐标数据、空间分辨率以及光强照度等信息。激光扫描设备的扫描范围与全景数据采集车的前进平面呈一定夹角，以避免车身以及全景数据采集装置的各部件对激光扫描设备的扫描范围产生影响。具体的激光扫描设备的扫描范围如图6中的b区域所示。

可通过车辆的行进距离对第一设定时间间隔进行设定，这样可通过拍摄时间和车辆行驶速度的合理调配，把一个类似圆环状的扫描锥形不断的向全景数据采集车前进的方向推进。这里激光扫描设备的数据采集时间应与相机镜头的数据采集时间一致。

在步骤S903中，数据处理终端获取周围场景图像数据中的图像特征点以及周围激光点云数据中的点云特征点，并获取周围场景图像数据中的图像特征点中的标定点以及周围激光点云数据中的点云特征点的标定点，随后使用上述标定点对周围场景图像数据中的图像特征点以及周围激光点云数据中的点云特征点进行标定。

在步骤S904中，数据处理终端基于标定的图像特征点以及点云特征点，对周围场景图像数据以及周围激光点云数据进行匹配。

具体的，数据处理终端可通过天线获取标定的图像特征点和点云特征点的天线标定位置，其中天线的信号接收范围如图6的c区域所示。由于天线的天线定位信息受天气和位置的影响较大，如遇到天气不佳或全景数据采集车处于高架桥、隧道内、高楼角落或地下车库时，天线会获取不到卫星信号，从而导致天线定位信息的不准确。

随后数据处理终端通过惯性导航设备获取标定的图像特征点和点云特征点的惯性导航位置。惯性导航位置是通过对全景数据采集车的惯性加速度信息在设定时间段进行积分获取的位置信息。因此该惯性导航位置不会受到天气以及全景数据采集车的位置影响，短期精度较高；但是长时间进行定位操作，惯性导航位置的定位误差会随着时间增大。

然后数据处理终端判断天线标定位置是否位于采集路线上，该采集路线为全景数据采集车进行街景地图采集的地理路线。如天线标定位置位于采集路线上，则判定天线的天线标定位置较为准确，数据处理终端根据天线标定位置，对周围场景图像数据以及周围激光点云数据进行匹配。如天线标定位置未位于采集路线上，则判断惯性导航设备的惯性导航位置较为准确，数据处理终端根据惯性导航位置，对周围场景图像数据以及周围激光点云数据进行匹配。这样可使得周围场景图像数据以及周围激光点云数据的匹配准确度更高。

具体的，由于使用惯性导航位置进行长时间的定位操作，会使得定位误差随着时间增大，因此本实施例中，当天线标定位置位于采集路线上时，数据处理终端会按第二设定时间间隔，使用天线标定位置对惯性导航位置进行修正，以定时消除惯性导航位置的定位误差。

在步骤S905中，数据处理终端对匹配后的周围场景图像数据以及周围激光点云数据进行数据融合操作，随后使用周围场景图像数据中的色彩数据对融合后的全景图像数据进行色彩渲染，从而生成对应的全景图像数据。

在步骤S906中，数据处理终端基于步骤S905生成的全景图像数据创建全景数据的三维地图模型。

这样即完成了本实施例的全景数据的采集方法的全景数据采集过程。

本发明的全景数据采集装置、采集车以及采集方法通过具有水平支架和垂直支架的固定支架来设置镜头组合结构、天线定位结构、激光扫描结构以及惯性导航设备，可以大大提高采集数据的精度，且可较好的实现数据采集的自动化控制；有效的解决了现有的全景数据采集装置、采集车以及采集方法的数据采集精度较低且数据采集自动控制程度较低的技术问题。

如本申请所使用的术语“组件”、“模块”、“***”、“接口”、“进程”等等一般地旨在指计算机相关实体：硬件、硬件和软件的组合、软件或执行中的软件。例如，组件可以是但不限于是运行在处理器上的进程、处理器、对象、可执行应用、执行的线程、程序和/或计算机。通过图示，运行在控制器上的应用和该控制器二者都可以是组件。一个或多个组件可以有在于执行的进程和/或线程内，并且组件可以位于一个计算机上和/或分布在两个或更多计算机之间。

图10和随后的讨论提供了对实现本发明所述的全景数据的采集方法对应的数据处理终端所在的电子设备的工作环境的简短、概括的描述。图10的工作环境仅仅是适当的工作环境的一个实例并且不旨在建议关于工作环境的用途或功能的范围的任何限制。实例电子设备1012包括但不限于可穿戴设备、头戴设备、医疗健康平台、个人计算机、服务器计算机、手持式或膝上型设备、移动设备(比如移动电话、个人数字助理(PDA)、媒体播放器等等)、多处理器***、消费型电子设备、小型计算机、大型计算机、包括上述任意***或设备的分布式计算环境，等等。

尽管没有要求，但是在“计算机可读指令”被一个或多个电子设备执行的通用背景下描述实施例。计算机可读指令可以经由计算机可读介质来分布(下文讨论)。计算机可读指令可以实现为程序模块，比如执行特定任务或实现特定抽象数据类型的功能、对象、应用编程接口(API)、数据结构等等。典型地，该计算机可读指令的功能可以在各种环境中随意组合或分布。

图10图示了包括本发明的全景数据的采集方法对应的数据处理终端中的一个或多个实施例的电子设备1012的实例。在一种配置中，电子设备1012包括至少一个处理单元1016和存储器1018。根据电子设备的确切配置和类型，存储器1018可以是易失性的(比如RAM)、非易失性的(比如ROM、闪存等)或二者的某种组合。该配置在图10中由虚线1014图示。

在其他实施例中，电子设备1012可以包括附加特征和/或功能。例如，设备1012还可以包括附加的存储装置(例如可移除和/或不可移除的)，其包括但不限于磁存储装置、光存储装置等等。这种附加存储装置在图10中由存储装置1020图示。在一个实施例中，用于实现本文所提供的一个或多个实施例的计算机可读指令可以在存储装置1020中。存储装置1020还可以存储用于实现操作***、应用程序等的其他计算机可读指令。计算机可读指令可以载入存储器1018中由例如处理单元1016执行。

本文所使用的术语“计算机可读介质”包括计算机存储介质。计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机可读指令或其他数据之类的信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。存储器1018和存储装置1020是计算机存储介质的实例。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字通用盘(DVD)或其他光存储装置、盒式磁带、磁带、磁盘存储装置或其他磁存储设备、或可以用于存储期望信息并可以被电子设备1012访问的任何其他介质。任意这样的计算机存储介质可以是电子设备1012的一部分。

电子设备1012还可以包括允许电子设备1012与其他设备通信的通信连接1026。通信连接1026可以包括但不限于调制解调器、网络接口卡(NIC)、集成网络接口、射频发射器/接收器、红外端口、USB连接或用于将电子设备1012连接到其他电子设备的其他接口。通信连接1026可以包括有线连接或无线连接。通信连接1026可以发射和/或接收通信媒体。

术语“计算机可读介质”可以包括通信介质。通信介质典型地包含计算机可读指令或诸如载波或其他传输机构之类的“己调制数据信号”中的其他数据，并且包括任何信息递送介质。术语“己调制数据信号”可以包括这样的信号：该信号特性中的一个或多个按照将信息编码到信号中的方式来设置或改变。

电子设备1012可以包括输入设备1024，比如键盘、鼠标、笔、语音输入设备、触摸输入设备、红外相机、视频输入设备和/或任何其他输入设备。设备1012中也可以包括输出设备1022，比如一个或多个显示器、扬声器、打印机和/或任意其他输出设备。输入设备1024和输出设备1022可以经由有线连接、无线连接或其任意组合连接到电子设备1012。在一个实施例中，来自另一个电子设备的输入设备或输出设备可以被用作电子设备1012的输入设备1024或输出设备1022。

电子设备1012的组件可以通过各种互连(比如总线)连接。这样的互连可以包括***组件互连(PCI)(比如快速PCI)、通用串行总线(USB)、火线(IEEE1394)、光学总线结构等等。在另一个实施例中，电子设备1012的组件可以通过网络互连。例如，存储器1018可以由位于不同物理位置中的、通过网络互连的多个物理存储器单元构成。

本领域技术人员将认识到，用于存储计算机可读指令的存储设备可以跨越网络分布。例如，可经由网络1028访问的电子设备1030可以存储用于实现本发明所提供的一个或多个实施例的计算机可读指令。电子设备1012可以访问电子设备1030并且下载计算机可读指令的一部分或所有以供执行。可替代地，电子设备1012可以按需要下载多条计算机可读指令，或者一些指令可以在电子设备1012处执行并且一些指令可以在电子设备1030处执行。

本文提供了实施例的各种操作。在一个实施例中，所述的一个或多个操作可以构成一个或多个计算机可读介质上存储的计算机可读指令，其在被电子设备执行时将使得计算设备执行所述操作。描述一些或所有操作的顺序不应当被解释为暗示这些操作必需是顺序相关的。本领域技术人员将理解具有本说明书的益处的可替代的排序。而且，应当理解，不是所有操作必需在本文所提供的每个实施例中存在。

而且，尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本公开，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本公开包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件(例如元件、资源等)执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本公开的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。此外，尽管本公开的特定特征已经相对于若干实现方式中的仅一个被公开，但是这种特征可以与如可以对给定或特定应用而言是期望和有利的其他实现方式的一个或多个其他特征组合。而且，就术语“包括”、“具有”、“含有”或其变形被用在具体实施方式或权利要求中而言，这样的术语旨在以与术语“包含”相似的方式包括。

本发明实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。上述的各装置或***，可以执行相应方法实施例中的方法。

综上所述，虽然本发明已以实施例揭露如上，实施例前的序号仅为描述方便而使用，对本发明各实施例的顺序不造成限制。并且，上述实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (15)

1.一种全景数据采集装置，其特征在于，包括：

固定支架，包括相互连接的水平支架以及垂直支架；

镜头组合结构，包括设置在所述水平支架上的圆柱支架、以及设置在所述圆柱支架外沿上的多个相机镜头；

天线定位结构，包括设置在所述圆柱支架上的天线；

激光扫描结构，包括设置在所述圆柱支架上的激光扫描设备；以及

惯性导航设备，设置在所述垂直支架上；

其中所述惯性导航设备分别与所述天线和所述激光扫描设备电连接。

2.根据权利要求1所述的全景数据采集装置，其特征在于，所述天线设置在所述圆柱支架的第一端，所述激光扫描设备设置在所述圆柱支架的第二端，所述圆柱支架的第一端和第二端的连线大致位于所述全景数据采集装置的垂直中轴面上；

所述圆柱支架的中心以及所述惯性导航设备的中心均大致位于所述全景数据采集装置的垂直中轴面上。

3.根据权利要求1所述的全景数据采集装置，其特征在于，所述天线的设置平面平行于所述圆柱支架的上表面，所述激光扫描设备的设置平面与所述圆柱支架的上表面形成一锐角。

4.根据权利要求3所述的全景数据采集装置，其特征在于，如所述圆柱支架的上表面为参考平面，则所述天线的天线定位信息的采集方向与所述参考平面的夹角为30度至150度，所述激光扫描设备的激光点云数据的采集方向与所述参考平面的夹角为-45度至-65度以及135度至155度。

5.根据权利要求1所述的全景数据采集装置，其特征在于，所述镜头组合结构还包括：支架顶盖，密封设置在所述圆柱支架的上表面。

6.根据权利要求1所述的全景数据采集装置，其特征在于，

所述天线定位结构包括设置在所述圆柱支架上的天线固定结构，所述天线通过所述天线固定结构固定在所述圆柱支架上；

所述激光扫描结构包括设置在所述圆柱支架上的激光固定结构，所述激光扫描设备通过所述激光固定结构固定在所述圆柱支架上。

7.根据权利要求6所述的全景数据采集装置，其特征在于，所述天线固定结构以及所述激光固定结构为便于走线的中空结构。

8.根据权利要求6所述的全景数据采集装置，其特征在于，所述天线定位结构还包括设置在所述天线外侧的防撞杆，所述防撞杆通过所述天线固定结构设置在所述圆柱支架上。

9.一种全景数据采集车，其特征在于，包括：

车体，

全景数据采集装置固定架，设置在所述车体顶部的尾端；以及

权利要求1-8中任一的全景数据采集装置，通过所述全景数据采集固定架设置在所述车体顶部。

10.根据权利要求9所述的全景数据采集车，其特征在于，所述激光扫描设备相对所述天线靠近所述车体的尾端。

11.根据权利要求9所述的全景数据采集车，其特征在于，所述全景数据采集装置固定架包括用于对所述全景数据采集装置进行升降操作的升降结构。

12.根据权利要求9所述的全景数据采集车，其特征在于，所述全景数据采集装置固定架还包括用于保护所述全景数据采集装置的保护罩；

当所述保护罩处于闭合状态时，所述保护罩和所述全景数据采集装置固定架形成一用于存放所述全景数据采集装置的存储空间；

当所述保护罩处于打开状态时，所述保护罩位于所述全景数据采集装置固定架的一侧或两侧。

13.一种使用权利要求1-8中的全景数据采集装置进行全景数据的采集方法，其特征在于，包括：

通过所述镜头组合结构的相机镜头，按第一设定时间间隔获取周围场景图像数据；

通过所述激光扫描结构的激光扫描设备，按第一设定时间间隔获取周围激光点云数据；

对所述周围场景图像数据中的图像特征点以及所述周围激光点云数据中的点云特征点进行标定；

基于标定的图像特征点和点云特征点，对所述周围场景图像数据以及所述周围激光点云数据进行匹配；

对匹配后的周围场景图像数据以及周围激光点云数据进行数据融合操作，以生成对应的全景图像数据；以及

基于所述全景图像数据创建全景数据的三维地图模型。

14.根据权利要求13所述的全景数据的采集方法，其特征在于，所述基于标定的图像特征点和点云特征点，对所述周围场景图像数据以及所述周围激光点云数据进行匹配的步骤包括：

通过所述天线获取标定的图像特征点和点云特征点的天线标定位置；

通过所述惯性导航设备获取标定的图像特征点和点云特征点的惯性导航位置；

判断所述天线标定位置是否位于采集路线上，如所述天线标定位置位于采集路线上，则根据所述天线标定位置，对所述周围场景图像数据以及所述周围激光点云数据进行匹配；如所述天线标定位置未位于采集路线上，则根据所述惯性导航位置，对所述周围场景图像数据以及所述周围激光点云数据进行匹配。

15.根据权利要求14所述的全景数据的采集方法，其特征在于，所述全景数据的采集方法还包括：

当所述天线标定位置位于采集路线上时，按第二设定时间间隔，使用所述天线标定位置对所述惯性导航位置进行校正。