[发明专利]移动成像平台校准

说明书

移动平台被使用来在行进通过区域时使用各种各样的传感器(例如，照相机和激光扫描器)来捕获该区域，以便创建表示(例如，可导航的一组全景图像或三维重建)。然而，这样的传感器常常以受控的设置来精确地校准，而在行进期间的错误校准(例如，由于物理震动)可能导致数据的讹误和/或重新校准，这使得平台在延长的持续时间内业务中止。这里提出了用于在行进期间验证传感器校准的技术。这样的技术牵涉到识别对于每个传感器的随时间的传感器路径(例如，激光扫描器路径、照相机路径和位置传感器路径)，以及可选地在对于静止坐标系统配准后比较这些路径，以便验证在平台的移动操作期间传感器的不断的校准。

本申请是2014年06月12日提交的申请号为201480033866.0的同名专利申请的分案申请。

背景技术

在计算领域内，许多情形牵涉到移动平台的扫描，所述移动平台被提供来行进通过某个区域并捕获该区域的表示(representation)。例如，配备有一个或多个照相机的汽车可以被驾驶通过城市的路网，同时捕获城市的图像，这些图像以后被联结(stitch)在一起来形成城市的可导航的图片之旅。作为另一个例子，使用各种类型的激光扫描器(诸如光探测和测距(“激光雷达”)扫描器)进行的区域扫描可以导致捕获关于区域的空间信息，其使得能进行区域的几何结构的三维重建。这些和其它技术可被利用来捕获和重建区域的各种类型的表示。

发明内容

本概要以简化的形式介绍选择的概念，这些概念还将在下面的详细说明中进行描述。本概要既不打算确认所要求保护的主题的关键因素或必要特征，也不打算被使用来限制所要求保护的主题的范围。

对于许多移动平台，在移动平台上的扫描设备在进入区域进行扫描之前，以受控的设置(setting)被精确地校准。这样的校准可以被执行，例如以便验证区域的图像是被照相机和/或激光雷达设备用精确校准的取向捕获的，这样使得所捕获的区域的重建(诸如，通过有不同取向的图像把捕获的图像联结在一起)可以产生准确的结果。然而，以受控的设置达到的精确校准可能很难在长期的行进时期内保持。如果物理震动(jolt)使得传感器设备变为显著地未对准(misalign)，则移动平台可能不得不返回到受控的设置。这样的重新校准会让该平台在延长的持续时间内服务中止，并且以可接受的精度执行这样的重新校准可能是昂贵的。另外，无法检测错误校准(miscalibration)可能导致大量地捕获造成误差的数据(例如，全景图像或三维重建的未对准的联结，导致显著的误差和数据讹误)和/或造成不能使用于重建的大量数据集的丢弃。

这里提出的是用于验证移动平台在行进期间的传感器的校准的技术。按照这些技术，包括至少一个激光扫描器、至少一个照相机和位置传感器(例如，全球定位系统(GPS)接收机、惯性测量单元(IMU)和/或无线电三角测量设备)的移动平台可以行进通过某个区域，而同时用每个传感器随时间地捕获数据(例如，用照相机捕获图像；用激光扫描器捕获该区域的激光扫描；以及用位置传感器捕获平台的位置)。对于每个传感器，可以识别传感器路径，包括在平台移动通过该区域时传感器的被检测的路径。作为第一个例子，激光扫描器可以通过比较以接连的时间段捕获的激光扫描而生成激光扫描器路径(例如，第一激光雷达点云，其指示在第一时间，平台离诸如建筑物这样的固定物体的距离，以及第二激光雷达点云，其指示在第二时间，平台离同一个物体的距离)，并且可以确定激光扫描器路径，包括平台随时间的一系列平移和取向。以各种间隔捕获的图像可以进行比较(例如，可以在两个接连的图像上在不同的位置识别固定的连接点(tie point)，且图像评估技术可被利用来确定该区域内在该处捕获每个图像的透视点)，导致把照相机路径确定为在某个时间段内的一系列平移和取向改变。类似地，由位置传感器检测的位置可被检测，以识别位置传感器的随时间的位置传感器路径。