生成用于训练和验证检测模型的模拟传感器数据制造技术

定义了包括车辆模型和典型驾驶环境的场景。将主车辆的模型添加到场景中，并且在主车辆上定义传感器位置。模拟传感器位置处的传感器对场景的感知以获得模拟传感器输出。模拟传感器输出被注释以指示场景中障碍物的位置。注释的传感器输出然后可以用来验证统计模型或训练机器学习模型。模拟传感器输出可以用足够的细节来建模以包括传感器噪声或可以包括人为添加的噪声来模拟真实世界的情况。

Generate analog sensor data for training and validating detection models.

Scenes including vehicle models and typical driving environments are defined. The main vehicle model is added to the scene and the sensor location is defined on the main vehicle. The sensor's perception of the scene is simulated to obtain the output of the analog sensor. The analog sensor output is annotated to indicate the location of the obstacles in the scene. The annotated sensor output can then be used to verify statistical models or to train machine learning models. The output of analog sensors can be modeled in sufficient detail to simulate the real world, including sensor noise or noise that can be artificially added.

【技术实现步骤摘要】
生成用于训练和验证检测模型的模拟传感器数据
本专利技术涉及在自主车辆中执行障碍物规避。
技术介绍
当今车辆中可用的大多数主动和被动安全特性使用诸如超声波传感器、摄像机、激光雷达、雷达等传感器来检测障碍物。车辆控制器必须对动态环境中的物体进行准确地分类和跟踪。许多此类功能(例如紧急制动辅助)旨在防止与可能导致人员伤亡或财产损失的固体物体(例如电线杆、行人、其他车辆)发生前方碰撞。传感器数据有若干局限性，其通常是有噪声的、稀疏的和不准确的。除此之外，诸如“虚幻物体(ghostobjects)”的数据不一致性往往出现在不同的场景中。这些数据不完善可能会导致主动安全特性的不必要的干预和由被动安全特性反复提醒驾驶员带来的不便。本文公开的系统和方法提供了一种用于车辆障碍物检测的改进方法。
技术实现思路
根据本专利技术，提供一种方法，该方法包括通过计算机系统执行以下操作：模拟一个或多个传感器对3D模型的感知以获得一个或多个传感器输出，使得一个或多个传感器输出模拟传感器噪声；根据3D模型中障碍物的位置注释一个或多个传感器输出；以及根据一个或多个传感器输出和注释来训练和/或测试模型。根据本专利技术的一个实施例，其中一个或多个传感器相对于主车辆的模型来定义；其中一个或多个传感器由一个或多个摄像机位置定义；以及其中模拟一个或多个传感器对3D模型的感知包括模拟从一个或多个摄像机位置对3D模型的图像的检测。根据本专利技术的一个实施例，其中一个或多个传感器相对于主车辆的模型来定义；其中一个或多个传感器由雷达(无线电检测和测距)传感器位置定义；以及其中模拟一个或多个传感器对3D模型的感知包括根据从雷达传感器位置对3D模型的感知模拟雷达传感器输出。根据本专利技术的一个实施例，其中一个或多个传感器相对于主车辆的模型来定义；其中一个或多个传感器由激光雷达(光检测和测距)传感器位置定义；以及其中模拟一个或多个传感器对3D模型的感知包括根据从激光雷达传感器位置对3D模型的感知模拟激光雷达传感器输出。根据本专利技术的一个实施例，其中3D模型进一步包括用于一个或多个相邻车辆的速度以及定义所述一个或多个传感器的一个或多个位置的主车辆的速度的定义。根据本专利技术的一个实施例，其中模拟一个或多个传感器对3D模型的感知以获得一个或多个传感器输出使得一个或多个传感器输出模拟传感器噪声包括：识别3D模型中的障碍物的位置；相对于3D模型中的一个或多个传感器的位置，产生与障碍物的位置相对应的一个或多个传感器输出；以及根据一个或多个传感器的一个或多个方差模型来向一个或多个传感器输出添加噪声。根据本专利技术的一个实施例，其中模拟一个或多个传感器对所述3D模型的感知以获得一个或多个传感器输出使得一个或多个传感器输出模拟传感器噪声包括下述中的至少一个：足够详细地模拟对3D模型的检测，以使得传感器噪声存在于一个或多个传感器输出中。根据本专利技术的一个实施例，其中根据3D模型中的障碍物的位置来注释一个或多个传感器输出包括：利用3D模型中的障碍物的位置来注释一个或多个传感器输出；以及其中根据所述一个或多个传感器输出以及所述统计模型的所述注释来训练和/或测试所述模型包括：测试跟踪障碍物并且为所述障碍物中的每个障碍物的预期位置分配概率的统计模型。根据本专利技术的一个实施例，其中根据3D模型中的障碍物的位置来注释一个或多个传感器输出包括：根据3D模型中的所述障碍物的位置，以与主车辆的模型相邻的区域的占据状态来注释一个或多个传感器输出；其中根据所述一个或多个传感器输出和所述统计模型的所述注释来训练和/或测试所述模型包括：测试根据一个或多个传感器输出更新所述区域的占据概率的统计模型。根据本专利技术的一个实施例，其中根据3D模型中的障碍物的位置来注释一个或多个传感器输出包括：利用网格来注释一个或多个传感器输出，使得网格的每个正方形用每个正方形是否被所述障碍物之一占据来注释；其中根据一个或多个传感器输出和所述统计模型的所述注释来训练和/或测试所述模型包括：测试统计模型，统计模型根据一个或多个传感器输出更新车辆周围的网格的正方形的占据概率。根据本专利技术，提供一种系统，该系统包括一个或多个处理设备和可操作地联接到所述一个或多个存储设备的一个或多个存储设备，一个或多个存储设备存储可执行代码，所述可执行代码有效地使所述一个或多个处理设备执行以下操作：定义包括限定一个或多个传感器位置的主车辆和一个或多个障碍物的三维(3D)模型；模拟一个或多个传感器位置处的一个或多个传感器对3D模型的感知，以获得一个或多个传感器输出，使得一个或多个传感器输出模拟传感器噪声；根据3D模型中的障碍物的位置来注释一个或多个传感器输出；以及根据一个或多个传感器输出和注释来训练和/或测试模型。根据本专利技术的一个实施例，其中可执行代码进一步有效地使得一个或多个处理器通过模拟从一个或多个摄像机位置检测3D模型的图像来模拟一个或多个传感器对3D模型的感知。根据本专利技术的一个实施例，其中可执行代码进一步有效地致使一个或多个处理器通过根据从一个或多个传感器位置对3D模型的感知模拟雷达(无线电检测和测距)传感器输出来模拟一个或多个传感器对3D模型的感知。根据本专利技术的一个实施例，其中可执行代码进一步有效地使一个或多个处理器通过根据从一个或多个传感器位置对3D模型的感知模拟激光雷达(光检测和测距)传感器输出来模拟一个或多个传感器对3D模型的感知。根据本专利技术的一个实施例，其中3D模型还包括对一个或多个相邻车辆的速度以及定义一个或多个传感器的一个或多个位置的主车辆的速度的定义。根据本专利技术的一个实施例，其中可执行代码进一步有效地使得一个或多个处理器通过以下方式模拟一个或多个传感器对3D模型的感知以获得一个或多个传感器输出，使得一个或多个传感器输出来模拟传感器噪声：识别3D模型中的障碍物的位置；相对于3D模型中的一个或多个传感器的位置，产生与障碍物的位置相对应的一个或多个传感器输出；以及根据一个或多个传感器的一个或多个方差模型来向一个或多个传感器输出添加噪声。根据本专利技术的一个实施例，其中可执行代码进一步有效地使一个或多个处理器足够详细地模拟一个或多个传感器对3D模型的感知，使得传感器噪声出现在一个或多个传感器输出中。根据本专利技术的一个实施例，其中可执行代码进一步有效地使一个或多个处理器执行以下操作：根据3D模型中的障碍物的位置来注释一个或多个传感器输出是通过以下方式进行：通过在3D模型中用障碍物的位置注释一个或多个传感器输出；以及根据一个或多个传感器输出和注释来训练和/或测试模型是通过以下方式进行：通过测试跟踪所述障碍物并且为障碍物中的每个障碍物的预期位置分配概率的统计模型。根据本专利技术的一个实施例，其中可执行代码进一步有效地使一个或多个处理器执行以下操作：通过根据3D模型中的障碍物的位置注释一个或多个传感器输出是通过以下方式进行：根据3D模型中的所述障碍物的位置，利用邻近主车辆的模型的区域的占据状态注释一个或多个传感器输出；根据一个或多个传感器输出和注释来训练和/或测试模型是通过以下方式进行：通过测试统计模型，统计模型根据一个或多个传感器输出来更新所述区域的占据概率。根据本专利技术的一个实施例，其中可执行代码进一步有效地使一个或多个处理器执行以下操作：根据3D模型中的障碍物的位置来注释一个或多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括通过计算机系统执行以下操作：模拟一个或多个传感器对3D模型的感知以获得一个或多个传感器输出，使得所述一个或多个传感器输出模拟传感器噪声；根据所述3D模型中障碍物的位置注释所述一个或多个传感器输出；以及根据所述一个或多个传感器输出和所述注释来进行训练模型和测试模型中的至少一个。

【技术特征摘要】
2017.01.13 US 15/406,0311.一种方法，包括通过计算机系统执行以下操作：模拟一个或多个传感器对3D模型的感知以获得一个或多个传感器输出，使得所述一个或多个传感器输出模拟传感器噪声；根据所述3D模型中障碍物的位置注释所述一个或多个传感器输出；以及根据所述一个或多个传感器输出和所述注释来进行训练模型和测试模型中的至少一个。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个传感器相对于主车辆的模型来定义；其中所述一个或多个传感器由一个或多个摄像机位置定义；以及其中模拟所述一个或多个传感器对所述3D模型的感知包括模拟从所述一个或多个摄像机位置对所述3D模型的图像的检测。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个传感器相对于主车辆的模型来定义；其中所述一个或多个传感器由雷达(无线电检测和测距)传感器位置定义；以及其中模拟所述一个或多个传感器对所述3D模型的感知包括根据从所述雷达传感器位置对所述3D模型的感知模拟雷达传感器输出。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个传感器相对于主车辆的模型来定义；其中所述一个或多个传感器由激光雷达(光检测和测距)传感器位置定义；以及其中模拟所述一个或多个传感器对所述3D模型的感知包括根据从所述激光雷达传感器位置对所述3D模型的感知模拟激光雷达传感器输出。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述3D模型进一步包括用于一个或多个相邻车辆的速度以及定义所述一个或多个传感器的一个或多个位置的主车辆的速度的定义。6.根据权利要求1所述的方法，其中模拟所述一个或多个传感器对所述3D模型的感知以获得所述一个或多个传感器输出使得所述一个或多个传感器输出模拟所述传感器噪声包括：识别所述3D模型中的障碍物的位置；相对于所述3D模型中的所述一个或多个传感器的位置，产生与所述障碍物的所述位置相对应的一个或多个传感器输出；以及根据所述一个或多个传感器的一个或多个方差模型来向所述一个或多个传感器输出添加噪声。7.根据权利要求1所述的方法，其中模拟所述一个或多个传感器对所述3D模型的感知以获得所述一个或多个传感器输出使得所述一个或多个传感器输出模拟所述传感器噪声包括下述中的至少一个：足够详细地模拟对所述3D模型的检测，以使得所述传感器噪声存在于所述一个或多个传感器输出中。8.根据权利要求1所述的方法，其中根据所述3D模型中的障碍物的位置来注释所述一个或多个传感器输出包括：利用所述3D模型中的所述障碍物的所述位置来注释所述一个或多个传感器输出；以及其中根据所述一个或多个传感器输出以及所述统计模型的所述注释来进行训练模型和测试模型中的至少一个包括：测试跟踪所述障碍物并且为所述障碍物中的每个障碍物的预期位置分配概率的统计模型。9.根据权利要求1所述的方法，其中根据所述3D模型中的障碍物的位置来注释所述一个或多个传感器输出包括：根据所述3D模型中的所述障碍物的所述位置，以与主车辆的模型相邻的区域的占据状态来注释所述一个或多...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾希莉·伊丽莎白·米克斯，斯内哈·卡德托塔德，吉内什·J·杰恩，刘东冉，马科斯·保罗·杰拉尔多·卡斯特罗，维迪亚·那利亚姆布特·穆拉里，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US