移动载具的环境感知装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种移动载具的环境感知装置与方法。环境感知装置包括摄影机模块、光达模块、数据库以及处理电路。摄影机模块拍摄移动载具附近的场域而产生三维图像帧。光达模块扫描该场域而产生三维扫描帧。处理电路融合三维图像帧与三维扫描帧，以产生三维对象信息。处理电路比对三维对象信息与在数据库中的三维地图，以判定对象是否为静止对象。当该对象不是静止对象时，处理电路对三维对象信息进行分析计算，以获知该对象的运动特性。当该对象是静止对象时，处理电路略过对三维对象信息的分析计算。析计算。析计算。

【技术实现步骤摘要】
移动载具的环境感知装置与方法


[0001]本专利技术涉及一种移动载具，尤其涉及一种移动载具的环境感知装置与方法。

技术介绍

[0002]当移动载具(例如汽车)在道路行驶时，移动载具需要感知在环境中的障碍物，包括静态对象与动态对象(运动对象)。例如，当有物体靠近车尾时，倒车雷达会以音效发出警报。现有技术仅判断对象与移动载具的距离，无法有效识别周边对象的轮廓，从而无法分辨对象实际上是什么东西。当移动载具周边为杂草等无碍物体，现有技术仍然会产生警示音效，甚至因而触发自动剎车等，造成不必要的麻烦。环境感知是移动载具
的重要技术课题之一。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种移动载具的环境感知装置与环境感知方法，以结合摄影机模块与光达模块的特点去进行环境感知。
[0004]在根据本专利技术的实施例中，上述的环境感知装置包括摄影机模块、光达模块、数据库以及处理电路。摄影机模块与光达模块配置于移动载具。摄影机模块适于拍摄移动载具附近的场域而产生三维图像帧。光达模块适于扫描所述场域而产生三维扫描帧。数据库适于存储三维地图。处理电路耦接至摄影机模块与光达模块，以接收三维图像帧与三维扫描帧。处理电路被配置为融合三维图像帧与三维扫描帧，以产生在所述场域中的对象所对应的三维对象信息。处理电路比对三维对象信息与三维地图，以判定所述对象是否为静止对象。在所述对象不是静止对象的情况下，或是在所述对象未曾被纪录于所述三维地图的情况下，处理电路对三维对象信息进行分析计算，以获知所述对象的运动特性。在所述对象是静止对象的情况下，处理电路对三维对象信息略过分析计算。
[0005]在根据本专利技术的实施例中，上述的环境感知方法包括：由被配置于移动载具的摄影机模块拍摄移动载具附近的场域而产生三维图像帧；由被配置于移动载具的光达模块扫描所述场域而产生三维扫描帧；由处理电路融合三维图像帧与三维扫描帧，以产生在所述场域中的对象所对应的三维对象信息；由处理电路比对三维对象信息与被存储于数据库的三维地图，以判定所述对象是否为静止对象；在所述对象不是静止对象的情况下，或是在所述对象未曾被纪录于所述三维地图的情况下，由处理电路对三维对象信息进行分析计算以获知所述对象的运动特性；以及在所述对象是静止对象的情况下，由处理电路略过对三维对象信息的分析计算。
[0006]基于上述，本专利技术诸实施例所述环境感知装置配置有摄影机模块与光达模块。处理电路可以融合摄影机模块的三维图像帧的三维信息与光达模块的三维扫描帧的三维信息，以产生在场域中的某一个对象所对应的三维对象信息。因此，处理电路可以结合摄影机模块与光达模块的特点去进行环境感知。在一些实施例中，处理电路可以比对三维对象信息与被存储于数据库的三维地图。在所述三维对象信息未曾被分析的情况下(亦即所述三
维对象信息未曾被纪录于数据库)，处理电路可以对所述三维对象信息进行分析计算以获知所述对象的运动特性，然后将所述三维对象信息与分析计算结果纪录于数据库以建构三维地图。运动的对象(人或车)一般不属于在三维地图中的静止对象，因此处理电路可以对运动的对象进行分析计算以获知所述对象的运动特性。在所述对象是静止对象的情况下，处理电路可以略过对曾经分析过的静止对象的分析计算，以减少计算的重复。
[0007]为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
[0008]图1是依照本专利技术的一实施例的一种环境感知装置的电路方块(circuit block)示意图；
[0009]图2是依照本专利技术的一实施例的一种环境感知方法的流程示意图；
[0010]图3是依照本专利技术的一实施例说明图1所示处理电路的电路方块示意图；
[0011]图4是依照本专利技术的另一实施例的一种环境感知方法的流程示意图。
[0012]附图标记说明
[0013]10:场域
[0014]11:物件
[0015]100:环境感知装置
[0016]110:摄影机模块
[0017]111:三维图像帧
[0018]120:光达模块
[0019]121:三维扫描帧
[0020]130:处理电路
[0021]131、132:分区电路
[0022]133:对象识别电路
[0023]140:数据库
[0024]150:提示单元
[0025]S210～S250:步骤
具体实施方式
[0026]现将详细地参考本专利技术的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
[0027]在本案说明书全文(包括权利要求)中所使用的“耦接(或连接)”一词可指任何直接或间接的连接手段。举例而言，若文中描述第一装置耦接(或连接)于第二装置，则应该被解释成该第一装置可以直接连接于该第二装置，或者该第一装置可以通过其他装置或某种连接手段而间接地连接至该第二装置。本案说明书全文(包括权利要求)中提及的“第一”、“第二”等用语是用以命名组件(element)的名称，或区别不同实施例或范围，而并非用来限制组件数量的上限或下限，亦非用来限制组件的次序。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的组件/构件/步骤代表相同或类似部分。不同实施例中使用相同标号或
使用相同用语的组件/构件/步骤可以相互参照相关说明。
[0028]图1是依照本专利技术的一实施例的一种环境感知装置100的电路方块(circuit block)示意图。环境感知装置100可以被配置在移动载具(例如汽车，未示出)，以感知移动载具的环境。图1所示环境感知装置100包括摄影机模块110、光达(LiDAR)模块120、处理电路130、数据库140以及提示单元150。摄影机模块110与光达模块120被配置于所述移动载具。摄影机模块110适于拍摄所述移动载具附近的场域10而产生三维图像帧111。光达模块120适于扫描场域10而产生三维扫描帧121。在图1所示范例中，对象11在场域10中。处理电路130耦接至摄影机模块110与光达模块120，以接收三维图像帧111与三维扫描帧121。
[0029]图2是依照本专利技术的一实施例的一种环境感知方法的流程示意图。请参照图1与图2。在步骤S210中，被配置于移动载具(例如汽车，未示出)的摄影机模块110可以拍摄所述移动载具附近的场域10而产生三维图像帧111。摄影机模块110的实施可以依照设计需求来决定。举例来说，在一些实施例中，摄影机模块110可以包括深度摄影机(未示出)，而三维图像帧111可以包括深度图像帧。摄影机模块110可以检测移动载具附近的数十米内的空间(场域10)当中是否存在可能会影响行车安全的对象，例如行人、动物、车、机车以和/或是其他移动对象，或者是固定的栅栏、灌木丛等。
[0030]在另一些实施例中，摄影机模块110可以包括2个彩色摄影机(未示出)、1个红外线(infrared，IR)摄影机(未示出)与2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种移动载具的环境感知装置，其特征在于，所述环境感知装置包括：摄影机模块，配置于所述移动载具，适于拍摄所述移动载具附近的场域而产生三维图像帧；光达模块，配置于所述移动载具，适于扫描所述场域而产生三维扫描帧；数据库，适于存储三维地图；以及处理电路，耦接至所述摄影机模块与所述光达模块以接收所述三维图像帧与所述三维扫描帧，其中所述处理电路被配置为融合所述三维图像帧与所述三维扫描帧以产生在所述场域中的对象所对应的三维对象信息，所述处理电路比对所述三维对象信息与所述三维地图以判定所述对象是否为静止对象，在所述对象不是所述静止对象的情况下或是在所述对象未曾被纪录于所述三维地图的情况下所述处理电路对所述三维对象信息进行分析计算以获知所述对象的运动特性，以及在所述对象是所述静止对象的情况下所述处理电路对所述三维对象信息略过所述分析计算。2.根据权利要求1所述的环境感知装置，其特征在于，所述摄影机模块包括深度摄影机，而所述三维图像帧包括深度图像帧。3.根据权利要求1所述的环境感知装置，其特征在于，所述处理电路包括：第一分区电路，耦接至所述摄影机模块以接收所述三维图像帧，其中所述第一分区电路被配置为进行第一算法以从所述三维图像帧分割出所述对象所对应的一第一区域；第二分区电路，耦接至所述光达模块以接收所述三维扫描帧，其中所述第二分区电路被配置为进行第二算法以从所述三维扫描帧分割出所述对象所对应的第二区域；以及对象识别电路，耦接至所述第一分区电路与所述第二分区电路，其中所述对象识别电路进行融合操作以将互相匹配的所述第一区域与所述第二区域融合为所述三维对象信息，所述对象识别电路比对所述三维对象信息与所述三维地图以判定所述对象是否为所述静止对象，在所述对象不是所述静止对象的情况下所述对象识别电路对所述三维对象信息进行所述分析计算，以及在所述对象是所述静止对象的情况下所述对象识别电路对所述三维对象信息略过所述分析计算。4.根据权利要求3所述的环境感知装置，其特征在于，所述融合操作包括边缘检测算法，所述边缘检测算法适于处理所述第一区域与所述第二区域，以产生边缘检测后的所述第一区域与边缘检测后的所述第二区域。5.根据权利要求1所述的环境感知装置，其特征在于，所述运动特性包括大小、位置、距离、速度、加速度与方向其中至少一者。6.根据权利要求1所述的环境感知装置，其特征在于，所述分析计算还基于所述运动特性而获知所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宗翰，江进丰，徐世钧，张祖锟，魏宏源，雷震台，
申请(专利权)人：财团法人金属工业研究发展中心，
类型：发明
国别省市：