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一、统一时钟源
图1：统一时钟源
二、时间戳误差
图2：传感器时间戳
为了缓解查找时间戳造成的误差现象，主要采用的方式有硬件同步和软件同步。
三、硬件同步
图3：激光雷达与相机时间同步触发
当然，由于激光雷达是连续旋转采集数据，而相机则是瞬间曝光，所以硬件同步只能近似实现。例如，激光雷达的帧率若是10Hz，那么一帧点云中最早和最晚采集的点之间的时间差可能达到100ms。相机由于曝光是瞬时的，其所有像素点的采集时刻是一致的。因此，对于相机视野中心的点云，采集时间与图像采集时间一致，但对于视野边缘的点云，存在一定的时间偏差，这个偏差可能在5ms到20ms之间。
四、软件同步
软件同步是一种在数据处理阶段对传感器数据进行时间校正的方法。当硬件同步无法实现或不足以满足系统要求时，软件同步提供了一种解决方案，利用已知的时间标签和传感器的运动信息来推算传感器数据的准确时间点。
- 时间差计算：首先，计算两个传感器数据帧之间的时间差。例如，如果有一个激光雷达（Lidar）数据帧和一个相机数据帧，它们的时间标签可能不同，我们需要找出这两个时间标签之间的差异；
- 运动信息获取：收集传感器在两个时间标签期间的运动信息，这通常包括速度、加速度和旋转等；
- 位置推算：利用传感器的运动信息和时间差，通过物理模型或机器学习模型推算目标在两个时间点之间的位置变化；
- 建立新帧：根据推算出的目标位置，创建一个新的数据帧，这个新帧代表了两个原始数据帧之间的某个时间点的状态。
作者介绍
郑工
康谋科技自动驾驶技术研发工程师，具备超过五年的汽车电子和自动驾驶数据分析经验。在高精度传感器数据采集、整合与优化方面具有深厚的专业知识，尤其在车载网络和实时数据采集系统设计方面有着丰富的实践经验。曾多次代表公司参加国内外技术研讨会和培训项目，深入了解国际自动驾驶行业的最新动态和技术趋势，积累了丰富的国际视野。具备跨学科技术整合能力，擅长传感器数据实时处理、可视化和算法开发与集成，能够高效优化系统性能，增强自动驾驶车辆的环境感知能力。
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