驾驶数据自动标记方法说明1
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2022-08-08
20:05:19
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驾驶数据自动标记方法说明
By 张琛
方法描述
1. 预处理数据：以采样率 rate=30FPS 做线性插值，将所有传感器数据插值为 30FPS 同步数
据；
2. 以手机直接输出的 rotation vector 四元数（已线性插值）为参考，计算旋转矩阵，对加
速度、角速度进行坐标转换；
3. 对世界坐标系下加速度积分，求出三周速度分量 vxWF, vyWF, vzWF, 进而求出地面合速
度 vxyWF 模值（vxyWF=sqrt(vxWF^2+vyWF^2)），这是个标量，即地面速率，它应该能
反映出加减速情境；
4. 试图校正 accWF, vWF 计算过程中的误差：
a) 静止状态下，世界坐标加速度 accWF 的 (x,y,z) 可能并非 (0, 0, g)，存在偏移 drift，
这里假设 drift 是设备固有的，不因设备剧烈运动而改变。计算 accWF 时，若检测到当
前帧向后 1s 区间内较平稳（方差太小），认为当前处于静止状态，计算 drift，并对后面
帧减掉 drift；
b) 为避免出现速度 vWF 计算结果过大的情况，计算 vWF 时，如果从当前帧向后 1s 区间
内，axyzWF 较平稳（方差太小），认为处于静止状态，强制将速度置零。这里假设即便
在车辆匀速行驶过程中，axyzWF 也会因震动导致较大波动，不会因方差太小而误判为
静止状态；
5. 以 winsz=rate*2 为窗口长度，对 vxyWF 每一帧，向后取 winsz 作为窗口 win，计算此
窗口内速度增长率 dv=(win[-1]-win[0])/winsz，若 dv>dvTh，认为处于加速状态。目前阈
值 dvTh=0.008，设定依据为，参考数据文件 taxi1011_a0_0.xml（静止到加速到平稳行
驶），图 1 中红圈内为刚启动车辆时的状态，vxy 变化率：1.58/90=0.0176, 取其 1/2, 再
根据肉眼观察，手动调整为 0.008。另外，如果有两段区间的间隔小于 winsz，将其合并
为一个区间。
图 1 加速过程地面速率曲线
6. 对世界坐标系下角速度积分，求出绕竖直轴（重力方向）旋转角度 angzWF，它应该能
反映出车辆水平转弯情境；
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