一种基于SLAM的窄道通行障碍物检测方法技术

技术编号:22388519 阅读:41 留言:0更新日期:2019-10-29 06:52
本发明专利技术提供的一种基于SLAM的窄道通行障碍物检测方法,其将车辆前视单目鱼眼摄像头的视频流和车辆里程计数据作为输入,通过半稠密直接法SLAM得到窄道的三维地图点,根据里程计数据融合得到地图点真实尺度,继而将其投射到二维栅格地图,通过对噪点去除与回归拟合,最终得到车辆坐标系下,窄道有效障碍物的三维位置信息以及其拟合的边界。从而有效的降低了窄道通行中障碍物点位置检测的硬件成本,并保持了昂贵激光雷达的厘米级障碍物位置检测精度。

An obstacle detection method based on slam

【技术实现步骤摘要】
一种基于SLAM的窄道通行障碍物检测方法
本专利技术涉及车辆行驶辅助
,具体地说,是一种基于SLAM的窄道通行障碍物检测方法。
技术介绍
随着自动驾驶的迅猛发展,智能车为驾驶员提供了多种驾驶辅助功能,其中较为重要的一员就是车辆窄道通行辅助系统。目前窄道通行的解决方案有两种,一是基于毫米波雷达给出障碍物的预警报告,二是基于激光雷达来解决障碍物检测的任务。但是这两种方法都存在一定的缺陷,毫米波雷达由于其先天特性,无法给出障碍物的角度,只能起预警作用;激光雷达虽可以在大范围内生成低累计误差的高精度地图,但在实际落地方面面临着成本门槛,导致成本较高,市场应用受限。视觉SLAM(Simultaneouslocalizationandmapping)以相机获取的序列图像数据为基础,依据图像信息结合成像模型恢复环境与相机间的关系,随着相机运动递增式地确定周围环境图,并输出相机在环境图中的位置。早期视觉SLAM技术大多采用特征点法,构建出的稀疏点云图虽可提供定位,但无法在障碍物检测方面提供帮助。直到单目直接法LSD-SLAM在构建半稠密地图上展现的良好表现,才推动了SLAM技术在语义和障碍物检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于SLAM的窄道通行障碍物检测方法,其特征在于,包括步骤:S100采集数据,通过单目视觉SLAM构建窄道半稠密地图;S200将里程计与SLAM融合得到窄道半稠密地图的真实尺度;S300将三维SLAM半稠密地图点投射到二维栅格地图中,统计地图点在栅格中的密度来去除噪点;S400根据半稠地图密的有效障碍物点集合,采用回归算法拟合障碍物边界。

【技术特征摘要】
1.一种基于SLAM的窄道通行障碍物检测方法,其特征在于,包括步骤:S100采集数据,通过单目视觉SLAM构建窄道半稠密地图;S200将里程计与SLAM融合得到窄道半稠密地图的真实尺度;S300将三维SLAM半稠密地图点投射到二维栅格地图中,统计地图点在栅格中的密度来去除噪点;S400根据半稠地图密的有效障碍物点集合,采用回归算法拟合障碍物边界。2.根据权利要求1所述的基于SLAM的窄道通行障碍物检测方法,其特征在于,所述步骤S100包括步骤:S110通过车辆鱼眼前视摄像头来采集数据;S120对视频流进行几何畸变,光度畸变,图像增强操作;S130将处理后的视频流数据输入至半稠密直接法SLAM中,进行坐标转换,得到世界坐标系下的窄道半稠密地图。3.根据权利要求2所述的基于SLAM的窄道通行障碍物检测方法,其特征在于,所述步骤120包括具体包括步骤:对输入的视频流进行光度去畸变处理,位姿的运算通过最小化光度误差来计算,并进行窗口化的局部BundleAdjustment,其中,位姿计算使用的误差项为车辆行驶前后两帧图像的光度误差。4.根据权利要求1所述的基于SLAM的窄道通行障碍物检测方法,其特征在于,所述步骤S100具体包括步骤:S111对车载鱼眼摄像头进行几何畸变,光度畸变和内参的标定,将结果保存为二进制的LUT表,将车载鱼眼摄像头固定安装在车辆前车标处,标定其与车辆后轴中心的坐标转换,将车辆长度,宽度,前相机内参系数,保存为xml文件以供后续读取;S121将车载鱼眼摄像头的视频数据通过车载视觉微处理器S32V传送到车载PC机上,将原始三通道视频数据转化为单通道视频数据,读取所述步骤S111中保存的二进制LUT表bin文件和xml文件,去除视频数据的几何畸变,光度畸变,其中,若无法进行光度畸变标定,选取retinex图像增强算法对输入数据进行处理;S131将处理过的视频数据输入到半稠密直接法SLAM中,进行地图的构建与鱼眼相机位姿的实时,其中,使用先前标定的相机与车辆后轴中心坐标系变换,将半稠密地图中点云的坐标系转换到第一帧车辆后轴中心坐标。5.根据权利要求1所述的基于SLAM的窄道通行障碍物检测方法,其特征在于,所述步骤S200包括步骤:S210提前标定视频与里程计的硬件传输时间差,在软件层面对里程计数据和视频数据进行时间上的对齐;S220根据SLAM初始化后多个关键帧的车辆位姿数据,与里程计车辆位姿数据建立二范数误差函数,选取使得误差函数最小化的尺度值,...

【专利技术属性】
技术研发人员:潘钰华
申请(专利权)人:江苏裕兰信息科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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