嬴徹大課堂 | 第二期:自動駕駛的「慧眼」- 3D 環境感知

嬴徹科技發表於2020-03-20


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1.  嬴徹自動駕駛軟體系統架構

最底層是資料分發系統,其上有嬴徹開發的Inceptio Robotics System。在這樣的作業系統上,3D感知是Software Stack中非常重要的一環,包括感測器融合、Radar pipeline、Camera pipeline 和 Lidar pipeline。

嬴徹大課堂 | 第二期:自動駕駛的「慧眼」- 3D 環境感知

2. 瞭解感測器 

3D感知系統,即環境感知系統,一般包括毫米波雷達、鐳射雷達和攝像頭,這三種感測器各有優勢也各有劣勢。

【攝像頭】它的優點是成本低廉,支援基於深度學習的型別識別,技術相對比較成熟。攝像頭的劣勢在於獲取準確三維資訊非常難,同時受環境光限制比較大。

【毫米波雷達】它的優點在與測距、測速精度高,耐候性好,適用於ADAS產品的應用,價格相對鐳射雷達低許多。缺點在於無法完成障礙物的形態識別。

鐳射雷達】它的優點在於其探測距離較遠,而且能夠準確獲取物體的三維資訊;另外它的穩定性相當高。但鐳射雷達對速度不敏感,且目前成本較高。

環境感知系統的一個重要目的是將這三種感測器有機地融合在一起,發揮各個感測器的所長,最大化挖掘感知系統潛力,實現1+1+1>3的效果。

3. 單目標跟蹤的定義 

基於感測器資料,來估計目標在場景中的運動軌跡,包括它的位置、速度、加速度等。在其中需要解決資料存在誤差、不完善、miss detection、false alarm等問題。

4. 單目標跟蹤的4大重點 

【重點1】 航跡檢測 Track Initialization

-確定場景中是否有一個目標在運動

擴充套件閱讀《幾種檢測前跟蹤演算法的檢測效能比較》:

https://link.springer.com/content/pdf/10.1155/2008/428036.pdf

【重點2】 資料關聯 Data Association

– 確定哪些量測資訊是從目標來的

擴充套件閱讀《資料關聯簡介》:http://www.cse.psu.edu/~rtc12/CSE598C/datassocPart1.pdf

《概率資料互聯濾波器》:https://en.wikipedia.org/wiki/Probabilistic_data_association_filter

【重點3】 濾波器 Filter

 – 基於感測器的量測資訊,過濾噪聲,以估計目標的運動狀態

擴充套件閱讀《卡爾曼濾波器》:https://en.wikipedia.org/wiki/Kalman_filter

【重點4】 目標機動 Target maneuver

 – 需要假設目標的運動模型

擴充套件閱讀《機動目標跟蹤綜述 - 第五部分:多模型方法》:http://users.isr.ist.utl.pt/~alex/theses/predbot/surveymtt5.pdf

5. 更多目標跟蹤的課題 

  • 航跡的起始  Track initialization

  • 亂序資料處理  Out of sequence measurements
  • 目標運動模型的設計  Dynamic model design

  • 系統引數的識別  Parameter identification
  • 感測器資料概率模型  Probabilistic model for sensor data

  • 擴充套件目標跟蹤  Extended target tracking

我們將在未來選取部分課題進行詳談。

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