动态激光雷达与相机的对准制造技术

提供了用于控制车辆的系统和方法。在一个实施例中，一种方法包括：由车辆上的控制器从激光雷达设备接收激光雷达数据；由控制器从相机设备接收图像数据；由控制器基于激光雷达数据计算边缘图；由控制器基于图像数据计算逆距离变换(IDT)边缘图；由控制器将IDT边缘图的点与激光雷达边缘图的点对准，以确定外部参数；由控制器将外部参数作为校准存储在数据存储设备中；以及由控制器基于存储的校准控制车辆。辆。辆。

【技术实现步骤摘要】
动态激光雷达与相机的对准


[0001]本公开总体上涉及对准系统，更具体地，涉及用于在车辆中的激光雷达与相机对准的系统和方法。

技术介绍

[0002]自主车辆是能够感知其环境并在很少或没有用户输入的情况下进行导航的车辆。自主车辆使用诸如雷达、激光雷达、图像传感器等感测设备来感测其环境。自主车辆系统还使用来自全球定位系统(GPS)技术、导航系统、车辆
‑
车辆通信、车辆
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基础设施技术和/或线控系统的信息来导航车辆。
[0003]虽然自主车辆和半自主车辆提供了许多优于传统车辆的潜在优势，但是在某些情况下，可能需要改进车辆的操作。例如，自主车辆特征依赖于传感器数据被精确且精准地转换成真实世界的坐标，以用于数据关联和传感器融合。许多系统将来自不同传感器的数据结合起来以实现更准确的预测。为了组合来自不同传感器的数据，必须通过校准参数(称为外部参数)来校准传感器。
[0004]因此，期望提供使用估计的外部参数对准车辆传感器的改进系统和方法。此外，结合附图和前述
和
技术介绍
，从随后的详细描述和所附权利要求中，本专利技术的其他期望的特征和特性将变得显而易见。

技术实现思路

[0005]提供了用于控制车辆的系统和方法。在一个实施例中，方法包括：由车辆上的控制器从激光雷达设备接收激光雷达数据；由控制器从相机设备接收图像数据；由控制器基于激光雷达数据计算边缘图；由控制器基于图像数据计算逆距离变换(IDT)边缘图；由控制器将IDT边缘图的点与激光雷达边缘图的点对准，以确定外部参数；由控制器将外部参数作为校准存储在数据存储设备中；以及由控制器基于存储的校准控制车辆。
[0006]在各种实施例中，IDT边缘图包括对图像数据中定义的车辆轮廓的强调。
[0007]在各种实施例中，该方法包括确定IDT边缘图和激光雷达边缘图中的点对的质量，并且其中所述对准基于该对点的质量。
[0008]在各种实施例中，该方法包括基于数据质量估计分类器来确定该对的质量。
[0009]在各种实施例中，该方法包括基于车辆的计算的自我运动来确定该对的质量。
[0010]在各种实施例中，该方法包括基于分段卷积神经网络来确定该对的质量。
[0011]在各种实施例中，所述对准是基于计算IDT边缘图中对象的六个自由度的搜索方法。
[0012]在各种实施例中，所述搜索方法包括两阶段搜索方法，第一阶段包括粗细化级别，第二阶段包括细细化级别。
[0013]在各种实施例中，迭代地执行对准，直到置信度估计达到预定百分比。
[0014]在各种实施例中，迭代地执行对准，直到迭代计数达到预定值。
[0015]在另一个实施例中，车辆系统包括：激光雷达设备；相机设备；和控制器。控制器被配置成由处理器从激光雷达设备接收激光雷达数据，从相机设备接收图像数据，基于激光雷达数据计算边缘图，基于图像数据计算逆距离变换(IDT)边缘图，将IDT边缘图的点与激光雷达边缘图的点对准以确定外部参数，将外部参数作为校准存储在数据存储设备中，以及基于存储的校准控制车辆。
[0016]在各种实施例中，IDT边缘图包括对图像数据中定义的车辆轮廓的强调。
[0017]在各种实施例中，控制器还被配置成确定IDT边缘图和激光雷达边缘图中的点对的质量，并且其中所述对准基于该对点的质量。
[0018]在各种实施例中，控制器还被配置成基于数据质量估计分类器来确定该对的质量。
[0019]在各种实施例中，控制器还被配置成基于车辆的计算的自我运动来确定该对的质量。
[0020]在各种实施例中，控制器还被配置成基于分段卷积神经网络来确定该对的质量。
[0021]在各种实施例中，控制器被配置成基于计算IDT边缘图中的对象的六个自由度的搜索方法来对准。
[0022]在各种实施例中，搜索方法包括两阶段搜索方法，第一阶段包括粗细化级别，第二阶段包括细细化级别。
[0023]在各种实施例中，控制器被配置为迭代对准，直到置信度估计达到预定百分比。
[0024]在各种实施例中，控制器被配置为迭代对准，直到迭代计数达到预定值。
附图说明
[0025]下文将结合以下附图描述示例性实施例，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
[0026]图1是示出根据各种实施例的自主车辆对准系统的功能框图；
[0027]图2是根据一个或多个示例性实施例的车辆自动驾驶系统的示意框图；
[0028]图3是根据一个或多个示例性实施例的对准系统的控制模块的数据流图；和
[0029]图4是示出根据一个或多个示例性实施例的对准方法的流程图。
具体实施方式
[0030]以下详细描述本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制应用和使用。此外，不打算受前面的
、
技术介绍
、
技术实现思路
或下面的详细描述中提出的任何明示或暗示的理论的约束。如这里所使用的，术语“模块”指的是任何硬件、软件、固件、电子控制组件、处理逻辑和/或处理器设备，单独地或以任何组合，包括但不限于：专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享的、专用的或成组的)和执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其他合适的组件。
[0031]这里可以根据功能和/或逻辑块组件和各种处理步骤来描述本公开的实施例。应当理解，这种块组件可以由被配置为执行指定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件组件来实现。例如，本公开的实施例可以采用各种集成电路组件，例如存储元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等，其可以在一个或多个微处理器或其他控制设备的控制下执行各
种功能。此外，本领域技术人员将理解，本公开的实施例可以结合任何数量的系统来实施，并且这里描述的系统仅仅是本公开的示例性实施例。
[0032]为了简洁起见，这里可能不详细描述与信号处理、数据传输、信令、控制和系统(以及系统的各个操作组件)的其他功能方面相关的传统技术。此外，本文包含的各图中所示的连接线旨在表示各种元件之间的示例功能关系和/或物理耦合。应当注意，在本公开的实施例中可以存在许多替代的或附加的功能关系或物理连接。
[0033]现在参考图1，根据各种实施例，总体上以100示出的控制系统与车辆10相关联。通常，控制系统100通过估计外部参数而选择性地对准车辆10的两个传感器。如将更详细讨论的，这一估计基于对来自由两个传感器生成的数据的点迭代对准的方法。在各种实施例中，两个传感器包括激光雷达传感器和相机传感器。可以理解，在各种实施例中可以使用其他传感器。
[0034]如图1所示，车辆10通常包括底盘12、车身14、前轮16和后轮18。车身14布置在底盘12上，并且基本上封闭车辆10的部件。车身14和底盘12可以共同形成框架。车轮16
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18每个都在车身14的相应拐角附近可旋转地连接到底盘12。
[0035]在各种实施例中，车辆10是自主车辆，并且控制系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制具有激光雷达设备和相机设备的车辆的方法，该方法包括：由车辆上的控制器从激光雷达设备接收激光雷达数据；由控制器从相机设备接收图像数据；由控制器基于激光雷达数据计算边缘图；由控制器基于图像数据计算逆距离变换边缘图，即IDT边缘图；由控制器将IDT边缘图的点与激光雷达边缘图的点对准，以确定外部参数；由控制器将所述外部参数作为校准存储在数据存储设备中；以及由控制器基于存储的校准控制车辆。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述IDT边缘图包括对图像数据中定义的车辆轮廓的强调。3.根据权利要求1所述的方法，还包括确定所述IDT边缘图和所述激光雷达边缘图中的点对的质量，并且其中，所述对准基于所述点对的质量。4.根据权利要求3所述的方法，还包括基于数据质量估计分类器确定所述对的质量。5.根据权利要求3所述的方法，还包括基于车辆的计算的自我运动来确定所述对的质量。6.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：YA奥马尔，H于，W张，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：