用于使用雷达-光学成像融合来创建地图的方法和系统技术方案

一种使用雷达扫描和光学成像的组合来对空间进行绘图的方法。该方法包括下列步骤：提供测量车辆，其具有连接到其的雷达系统和图像获取系统；使雷达系统的视场与图像获取系统的视场对准；使用雷达扫描系统获得空间的至少一个雷达扫描；使用图像获取系统获得空间的至少一个图像；以及组合至少一个雷达扫描与至少一个图像以构造空间的地图。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种使用雷达扫描和光学成像的组合来对空间进行绘图的方法。该方法包括下列步骤：提供测量车辆，其具有连接到其的雷达系统和图像获取系统；使雷达系统的视场与图像获取系统的视场对准；使用雷达扫描系统获得空间的至少一个雷达扫描；使用图像获取系统获得空间的至少一个图像；以及组合至少一个雷达扫描与至少一个图像以构造空间的地图。【专利说明】用于使用雷达-光学成像融合来创建地图的方法和系统
本公开涉及使用雷达数据和光学图像数据的组合来创建地图(map)。
技术介绍
虽然基于车辆的绘图(mapping)是已知的，当前的方法遭受很多缺点之苦,该缺点包括差的角分辨率或不精确的空间测量。
技术实现思路
在一个实施例中，本专利技术提供了一种使用雷达扫描和光学成像的组合来对空间进行绘图的方法。该方法包括下列步骤:提供测量车辆，该车辆具有附接到其的雷达系统和图像获取系统；使雷达系统的视场与图像获取系统的视场对准；使用雷达扫描系统获得空间的至少一个雷达扫描；使用图像获取系统获得空间的至少一个图像；以及将至少一个雷达扫描与至少一个图像进行组合以构造空间的地图。在另一实施例中，本专利技术提供了一种用于使用雷达扫描和光学成像的组合来对空间进行绘图的系统。该系统包括测量车辆，该测量车辆具有附接到其的雷达系统和图像获取系统，雷达系统的视场与图像获取系统的视场对准。该系统还包括与雷达系统和图像获取系统通信的控制器。控制器配置成使用雷达扫描系统获得空间的至少一个雷达扫描；使用图像获取系统获得空间的至少一个图像；以及将至少一个雷达扫描与至少一个图像进行组合以构造空间的地图。通过考虑详细描述和附图，本专利技术的其它方面将变得清楚。【专利附图】【附图说明】图1示出使用雷达系统和图像扫描系统来扫描空间的测量车辆以及从所扫描的数据创建的空间的地图。图2示出使用用于识别建筑物的周界的雷达数据产生的图。图3示出如在如将被图像获取系统观看的典型图像中看到的建筑物，其中建筑物中的平行特征由于三维建筑物到二维图像的变换看起来是会聚的或发散的。图4示出使用描绘建筑物的周界的数据产生的图，其中基于从相关的图像数据提取的信息来识别门口的位置。【具体实施方式】在详细解释本专利技术的任何实施例之前，应理解，本专利技术在其应用中不限于在下面的描述中阐述或在附图中示出的部件的构造和布置的细节。本专利技术能够有其它实施例并且能够以各种方式被实践或执行。本专利技术包括用于通过组合来自雷达扫描和光学图像获取的信息来创建地图的方法和系统。测量车辆100被操纵穿过空间，收集该空间的一个或多个雷达扫描和光学图像。该空间是其中区域(例如在城市环境中的建筑物)的详细三维视图是所期望的任何地点。在各种实施例中，测量车辆100是常规车辆，例如轿车、卡车、厢式货车或摩托车。在其它实施例中，测量车辆100是自主的或远程操作的车辆(例如机器人)。在各种实施例中，测量车辆100是自主的、远程操作的或有人驾驶的陆基的、空中的或水上的车辆。在本专利技术的实施例中，测量车辆100具有附接到其的雷达系统200和图像获取系统300 (图1)。雷达系统200和图像获取系统300中的每个具有与各自获得信息的空间区对应的相应的视场210、310。为了简单起见，图1示出单个雷达系统200和图像获取系统300，然而在各种实施例中，多个单元可附接到测量车辆。两个或多个图像获取系统300的使用提供捕获立体图像的能力，从而允许从图像得到额外的数据。在一个实施例中，两个系统的视场210、310对准,使得这两个系统同时从同一空间区收集数据。雷达系统200和图像获取系统300可在测量车辆100上被指向向前、向侧面或向后。在各种实施例中，测量车辆100还可包括GPS单元400。在各种实施例中，测量车辆100包括计算机系统110。在一些实施例中，使用计算机系统Iio收集并存储来自雷达系统200、图像获取系统300和GPS单元400 (当存在时)的数据，为了说明目的，计算机系统110被示为容纳于测量车辆100上。然而，可使用在一个或多个远程位置中操作的一个或多个这样的计算机系统110来实施本文描述的方法和系统。通常，计算机系统110包括微处理器、存储器和数据存储、输入和输出及有线或无线联网能力，并与本文公开的测量和感测系统进行有效的通信(有线或无线)。计算机系统110用作控制器，该控制器配置成执行本文公开的方法和系统，包括控制雷达系统200、图像获取系统300和GPS单元400中的一个或多个以及如本文所述地那样处理数据以如本文公开那样对空间进行绘图。在一些实施例中，在收集数据的同时例如使用基于无线电的通信将数据传输到不同的地点以用于通过可远程地定位的可匹配的计算机系统110来存储和分析。可与数据的收集同时(或接近同时，当传输信号被减慢或中断时使用缓冲器来存储数据)地分析数据，或可在收集期间在计算机系统110上存储数据并在稍后的时间离线地分析数据。固定波束雷达系统200可通过包括被定位于相对于彼此不同的角度处的多个天线以从多个方向收集所反射的雷达能量并使用关于天线的相对角度的信息从反射的能量得到空间信息，来从较宽的视场得到信息。可替代地，扫描雷达系统200可通过扫描和收集来自一般是较窄的视场的东西的能量并通过扫描空间(例如光栅扫描)建立较大的视场来得到关于反射的能量的空间关系的信息。来自雷达系统200的数据提供关于到视场210中的物体的距离的准确信息。然而，与光学成像比较，雷达在提供角度信息(例如关于正交于雷达波束的尺寸的信息)时不是那样准确。对于固定波束雷达系统200尤为如此，在固定波束雷达系统200中，角度信息从收集自接收反射能量的多个天线收集的不同信号得到。因此，为了提供跨越雷达系统200的视场210的更好的空间信息(即，更好的角分辨率)，将雷达扫描信息与使用图像获取系统300得到的同一空间的一个或多个图像组合。如上所述，雷达系统200和图像获取系统300在开始时被对准，以便使视场尽可能准确地重叠。然而，数据的进一步对准可能是必要的，并可手动地或以自动方式执行数据的进一步对准。雷达传感器200通常收集原始频率信息。一般，对原始频率信息执行傅立叶变换。因为来自运动物体(例如轿车、行人)的反射实质上小于来自静止物体(例如建筑物、柱子)的反射，所以通常安全的是假设所有反射数据都来自静止的物体。因此，原始频率信息的傅立叶变换的结果将对应于离静止物体的雷达传感器的距离。然而，为了更好地改善数据且特别是针对其中运动物体对反射数据做出显著贡献的情况，当地图被构造时，可确定并移除来自运动物体的数据的分量。此外，可在稍后的时间分析来自雷达传感器200的速度信息，且可移除对应于运动物体的数据。对于每个频率，可计算角度，其中用于计算角度的机构取决于是固定波束还是扫描雷达传感器200被使用。对于固定波束传感器，对于每个频率，比较来自不同天线的相位和振幅信息以确定角度，而扫描传感器给出关于角度的更直接的结果。一旦计算出所有这个信息，就产生地图，其中针对每个距离的所计算的角度被标记。从雷达传感器200接收的功率信息也可用于区分开好的测量与差的测量。虽然在一些情况下雷达地图包含噪声，通常雷达地图提供对应于建筑物或其它大的静止物体的外形或轮廓。图2示出使用用于识别建筑物(例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用雷达扫描和光学成像的组合来对空间进行绘图的方法，包括：提供测量车辆，所述测量车辆具有附接到所述测量车辆的雷达系统和图像获取系统；使所述雷达系统的视场与所述图像获取系统的视场对准；使用雷达扫描系统来获得空间的至少一个雷达扫描；使用所述图像获取系统来获得所述空间的至少一个图像；以及组合所述至少一个雷达扫描与所述至少一个图像以构造所述空间的地图。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·贝克尔，O·施温特，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE