使用被动和主动测量生成场景的三维地图制造技术

提出一种获取三维(3D)地图的方法和设备。该方法包括：分析由无源传感器获取的至少一幅图像，以识别在至少一幅图像中的多个对象；对多个对象进行分类；基于分类，确定是否被动测量到多个对象中的每一个的距离；基于确定，被动测量到多个对象中的至少一个的距离；主动测量到多个对象中的一些对象的距离，其中，当到对象中的一些对象的一个对象的距离不能被动测量时，主动测量到该对象的距离；以及基于测量到多个对象中的每一个的距离，生成场景的3D地图。地图。地图。

【技术实现步骤摘要】
使用被动和主动测量生成场景的三维地图
[0001]本申请是申请号为201680030809.6的中国专利申请“使用被动和主动测量生成场景的三维地图”(申请日为2016年3月31日)的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求2015年4月1日提交的62/141,296号美国临时申请的优先权，和2015年5月13日提交的62/160,988号美国临时申请的优先权，该临时申请的内容通过引用在此并入本文中。

技术介绍

[0004]自动驾驶汽车(也被称为无人驾驶汽车、自驾驶汽车或者机器人汽车)是没有人工控制驾驶的车辆。自主车辆使用雷达、激光雷达、GPS、里程表或计算机视觉感测其环境以探测周围。高级控制系统解释感觉信息以识别适当的导航路径，以及障碍物和相关标志。自动驾驶汽车配备有用于分析感觉数据的控制系统，以便区分道路上的不同汽车或障碍物。当前，无人驾驶技术由以及其他一些车辆制造商(如以及其他一些车辆制造商(如等)开发。
[0005]其他公司例如正在市场上试图为免提驾驶技术(hands
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free driving technology)提供解决方案。这种技术的使用通常限于特定的驾驶基础设施，例如高速公路或乡村道路。该免提驾驶和自主车辆技术的基础是在运动期间或之前的任何给定时刻渲染或生成场景的3维(3D)地图。该地图尝试模仿驾驶员所看到的场景。
[0006]该3D地图的渲染一般通过测量3D空间中多个点的距离，确定对象的存在及其与汽车的距离而完成。已渲染的3D地图可被车辆组合和处理，以做出驾驶决定。用于渲染详细3D地图的现有解决方案基于激光雷达(LiDar或LADAR)系统。激光雷达系统通过利用一束激光束或多束激光束照射多个目标(空间中的点)来测量对象的距离。该现有方案配置激光雷达系统扫描整个环境(场景)。这要求大量激光测量以渲染单幅3D地图。
[0007]例如，图1显示用于生成3D地图的场景图像100。某些由免提和自动驾驶技术实现的现有方案测量到图像100中各点110的距离。从而，激光束照射每个这样的点以渲染3D地图。在许多例子中，激光雷达系统不具有任何场景的先验知识(例如场景的图片)。为此，这些技术基于非常复杂和昂贵的设备。例如，由制造的机器人汽车包括装备价值约70000美元的激光雷达系统。激光雷达系统包括64束的激光器。由于渲染3D地图的硬件价格高昂，自动驾驶车辆的大规模生产是不可行的。应当注意，为了简单起见，仅在图1中具体标记了几个点110。
[0008]此外，使用现有激光雷达系统的自动驾驶车辆的广泛生产将对行人、驾驶员和/或乘客产生危险情况，因为从每辆车辆传送的激光束数量很多，并且可能会碰上人的视线。进一步地，现有激光雷达方案被配置为以可获取的最高能量水平传送激光束。这是为了测量激光雷达系统最大范围内的点。
[0009]此外，通过扫描整个场景生成3D地图将增加串扰。这是由于配备有该扫描系统的自动驾驶车辆传送的激光束数量很多。结果，通过扫描整个场景生成的3D地图的最终分辨
率可能是受限的。
[0010]因此，提供用于克服现有技术缺陷生成3D地图的解决方案将是有利的。

技术实现思路

[0011]本专利技术的几个示例实施例的概要如下。提供本概要是为了读者的方便，以提供对这些实施例的基本理解而不是完全地定义本专利技术的范围。本概要不是所有预期实施例的广泛综述，并且既不旨在标识所有实施例的关键或重要元素，也不描绘任何或所有方面的范围。其唯一目的在于以简化的形式呈现一个或多个实施例的一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的前奏。为了方便，在此使用的术语“一些实施例”可能指本公开的单一实施例或者多个实施例。
[0012]在此公开的某些实施例包括获取三维(3D)地图的方法。该方法包括分析由无源传感器获取的至少一幅图像，以识别在至少一幅图像中的多个对象；对多个对象进行分类；基于分类，确定是否被动(passively)测量到多个对象中的每一个的距离；基于确定，被动测量到多个对象中的至少一个的距离；主动(actively)测量到多个对象中的一些对象的距离，其中当到多个对象中的一些的一个的距离不能被动测量时，主动测量到该对象的距离；以及基于测量到多个对象中的每一个的距离生成场景的3D地图。
[0013]在此公开的某些实施例也包括获取三维(3D)地图的设备。该设备包括：用于获取场景的图像的无源传感器；用于测量离场景中的对象的距离的有源传感器；和处理系统，其中处理系统配置为：分析由无源传感器获取的至少一幅图像，以识别在至少一幅图像中的多个对象；对多个对象进行分类；基于分类，确定是否被动测量到多个对象中的每一个的距离；基于确定，被动测量到多个对象中的至少一个的距离；通过有源传感器主动测量到多个对象中的一些对象的距离，其中当到多个对象的一个的距离不能被动测量时，主动测量到该对象的距离；以及基于测量到多个对象中的每一个的距离生成场景的3D地图。
[0014]在此公开的某些实施例也包括获取三维(3D)地图的方法。该方法包括：通过无源传感器获取至少一幅图像；分隔至少一幅图像以渲染分割地图；在分割地图内识别的每个片段中，主动测量到第一数量的像素中的每个像素的距离值，其中像素的第一数量小于每个片段中的像素数量；使用在第一数量的像素中的像素距离计算到片段中的每个像素的距离值；以及基于测量和计算的距离值，生成场景的3D地图。
附图说明
[0015]在本说明书结尾处的权利要求书中特别指出和明确要求保护本文公开的主题。结合附图进行以下详细描述，所公开实施例的前述以及其它目标、特征以及优势将变得显而易见。
[0016]图1是使用常规方法生成3D地图的场景图片；
[0017]图2是根据一个实施例，配置为从车辆生成3D地图的设备的模块图；
[0018]图3A和3B是根据实施例，显示图像中的对象的识别；
[0019]图4是根据实施例，说明了用于生成场景的3D地图的方法流程图；
[0020]图5是根据一个实施例，说明了用于执行被动测量的方法流程图；
[0021]图6是基于已知对象尺寸演示被动测量的图像；
[0022]图7是根据另一个实施例，说明了用于执行被动测量的方法流程图；
[0023]图8是用于描述基于帧之间的距离改变确定对象是否是静止的截图。
具体实施方式
[0024]重要的是要注意，本文公开的实施例仅仅是本文中创新教导的有利用途的一些例子。通常，在本申请的说明书中做出的陈述不一定限制各种要求保护的实施例中的任何一个。此外，一些陈述可能适用于某些创造性特征，但不适用于其他。通常，除非另有说明，否则单数元件可以是复数形式，反之亦然，而不失一般性。在附图中，多个视图中相似的数字代表相似的部件。
[0025]根据公开的实施例，3D地图基于主动测量、被动测量和/或与该测量相关的信息分析而被渲染或以其他方式生成。在一些实施例中，3D地图可基于车辆捕获的测量。在一实施例中，主动测量是激光测量，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种获取三维(3D)地图的方法，包括：分析至少一幅由无源传感器获取的图像，以识别在至少一幅图像中的多个对象；分类多个对象；基于分类，确定是否被动测量到多个对象中的每一个的距离；基于确定，被动测量到多个对象中的至少一个的距离；主动测量到多个对象中的一些的距离，其中在到多个对象中的一些的其中一个的距离不能被动测量时，主动测量到该对象的距离；以及基于测量到多个对象中的每一个的距离，生成场景的3D地图。2.根据权利要求1所述的方法，其中，分析至少一幅图像进一步包括：分割至少一幅图像以渲染分割地图；以及在分割地图内识别多个对象。3.根据权利要求1所述的方法，其中，分类多个对象进一步包括：分类多个对象中的每一个为以下中的任一种:静止对象、非静止对象、可疑对象和非可疑对象。4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：识别多个对象中每一个的类型；以及基于对象的识别类型，分类多个对象中的每一个。5.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：比较至少一幅图像和先前获取图像；以及基于比较，识别多个对象中的每一个的位置变化，其中，多个对象中的每一个基于该对象的位置变化分类。6.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：对多个对象中的每一个对象，确定该对象是否在至少一幅几何地图中识别到；以及将在至少一幅几何地图中识别的每一个对象分类为静止对象。7.根据权利要求3所述的方法，其中，对分类为静止对象的每一个对象，当到对象的先前距离不可用时，被动测量到至少一个对象的距离。8.根据权利要求7所述的方法，其中，被动测量到至少一个对象的距离进一步包括：确定无源传感器是否在运动；当无源传感器在运动时，使用运动传感器确定到至少一个对象的距离；以及当无源传感器不在运动时，基于到对象的像素数量和已知参考测量，确定到至少一个对象的距离。9.根据权利要求8所述的方法，其中，已知参考测量是以下中的至少一个：离有效参考对象的像素数量，和该对象的尺寸。10.根据权利要求1所述的方法，其中，被动测量距离进一步包括，对分类为非静止对象和分类为非可疑对象的每一个对象：确定对象的边界速度；确定对象运动的方向；以及基于已确定的方向和已确...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y，
申请(专利权)人：瓦亚视觉传感有限公司，
类型：发明
国别省市：