Motion Service
源码路径:
modules/perception/motion_service/
概述
Motion Service 是感知模块中的运动信息服务组件，负责融合相机图像时间戳与定位（Localization）数据，将高频定位信息对齐到相机帧时间戳上，计算帧间车辆平面运动矩阵，并通过 Cyber RT 通道发布 MotionService 消息供下游感知模块（如车道检测、目标追踪）使用。
组件通过订阅相机图像通道记录最新相机时间戳，订阅定位通道获取车辆速度和角速度，利用 PlaneMotion 在定位回调中累积运动并按相机时间戳分段推送，最终将运动缓冲区序列化为 Protobuf 消息发布。
核心类
MotionServiceComponent
继承自 apollo::cyber::Component<>，是该模块的 Cyber RT 组件入口。
cpp
class MotionServiceComponent final : public apollo::cyber::Component<> {
public:
bool Init() override;
bool GetMotionInformation(double timestamp, base::VehicleStatus *vs);
base::MotionBuffer GetMotionBuffer();
double GetLatestTimestamp();
private:
void OnLocalization(const LocalizationMsgType &localization);
void OnReceiveImage(const ImageMsgType &message, const std::string &camera_name);
void PublishEvent(const double timestamp);
void ConvertVehicleMotionToMsgOut(base::VehicleStatus vs,
apollo::perception::VehicleStatus *v_status_msg);
PlaneMotion *vehicle_planemotion_;
std::string device_id_;
double pre_azimuth;
double pre_timestamp_;
double pre_camera_timestamp_;
double camera_timestamp_;
bool start_flag_;
const int motion_buffer_size_ = 100;
double timestamp_offset_ = 0.0;
std::vector<std::string> camera_names_;
std::vector<std::string> input_camera_channel_names_;
std::mutex mutex_;
std::mutex motion_mutex_;
std::shared_ptr<apollo::cyber::Writer<apollo::perception::MotionService>> writer_;
};PlaneMotion
管理运动矩阵的累积与缓冲区，维护一个 VehicleStatus 的环形缓冲区，支持按时间戳查询历史运动。
cpp
class PlaneMotion {
public:
enum { ACCUM_MOTION = 0, ACCUM_PUSH_MOTION, PUSH_ACCUM_MOTION, RESET };
explicit PlaneMotion(int s);
void add_new_motion(double pre_image_timestamp, double image_timestamp,
int motion_operation_flag, base::VehicleStatus *vehicledata);
base::MotionBuffer get_buffer();
bool find_motion_with_timestamp(double timestamp, base::VehicleStatus *vs);
void cleanbuffer();
void set_buffer_size(int s);
};核心函数
Init
组件初始化函数，完成以下工作：
- 创建
PlaneMotion实例（缓冲区大小 100） - 从 Protobuf 配置文件读取相机名称和通道名
- 订阅第一个相机图像通道，注册
OnReceiveImage回调 - 订阅定位通道，注册
OnLocalization回调 - 创建
MotionService消息写入器
OnReceiveImage
接收相机图像消息，仅记录当前相机帧的 measurement_time，用于后续定位回调中对齐时间戳。
cpp
void MotionServiceComponent::OnReceiveImage(const ImageMsgType &message,
const std::string &camera_name) {
std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_);
const double curr_timestamp = message->measurement_time() + timestamp_offset_;
camera_timestamp_ = curr_timestamp;
}OnLocalization
核心处理函数。每次收到定位消息时：
- 从定位消息中提取线速度（x/y/z）和角速度（roll/pitch/yaw rate），构建
VehicleStatus - 比较当前相机时间戳与上一次相机时间戳，决定运动操作类型：
- ACCUM_MOTION：相机时间戳未变化，继续累积运动
- ACCUM_PUSH_MOTION：相机时间戳前进了，累积后推送并发布
- RESET：相机时间戳回退，重置运动状态
- 调用
PlaneMotion::add_new_motion更新运动缓冲区 - 当发生
ACCUM_PUSH_MOTION时调用PublishEvent发布消息
PublishEvent
将运动缓冲区序列化为 MotionService Protobuf 消息并通过 Cyber RT Writer 发布。消息包含：
- Header（时间戳、模块名）
VehicleStatus列表（按时间倒序，包含速度、角速度、4x4 运动矩阵）
GetMotionInformation / GetMotionBuffer / GetLatestTimestamp
供其他模块调用的接口：
GetMotionInformation：按时间戳查找最近的车辆运动状态GetMotionBuffer：获取完整的运动缓冲区GetLatestTimestamp：获取最新处理的相机时间戳
配置
配置文件路径: modules/perception/motion_service/conf/motion_service_config.pb.txt
text
camera_names: "front_6mm"
input_camera_channel_names: "/apollo/sensor/camera/front_6mm/image"
input_localization_channel_name: "/apollo/localization/pose"
output_topic_channel_name: "/apollo/perception/motion_service"| 配置项 | 说明 | 默认值 |
|---|---|---|
camera_names | 相机传感器名称（逗号分隔） | front_6mm |
input_camera_channel_names | 相机图像输入通道（逗号分隔，与 camera_names 一一对应） | /apollo/sensor/camera/front_6mm/image |
input_localization_channel_name | 定位数据输入通道 | /apollo/localization/pose |
output_topic_channel_name | 运动服务输出通道 | /apollo/perception/motion_service |
对应 Protobuf 定义位于 modules/perception/motion_service/proto/motion_service_component.proto。
调用关系
text
Localization 通道 (/apollo/localization/pose)
|
v
OnLocalization()
|
+-- 构建 VehicleStatus (速度 + 角速度)
+-- PlaneMotion::add_new_motion()
| |
| +-- ACCUM_MOTION → 累积运动矩阵
| +-- ACCUM_PUSH_MOTION → 累积并推送至缓冲区
| +-- RESET → 重置运动状态
|
+-- PublishEvent()
|
+-- GetMotionBuffer() → 读取运动缓冲区
+-- ConvertVehicleMotionToMsgOut() → 序列化 4x4 运动矩阵
+-- writer_->Write() → 发布至 MotionService 通道
相机图像通道 (/apollo/sensor/camera/*/image)
|
v
OnReceiveImage()
|
+-- 记录 camera_timestamp_ (供 OnLocalization 对齐时间)
Steven Moder