【技术实现步骤摘要】
使用激光雷达配准的运动监视器
[0001]本公开涉及一种用于自我车辆的运动监视的系统和/或方法，并且具体地涉及使用激光雷达配准的自我车辆的运动估计。
技术介绍
[0002]自我车辆运动估计用于先进的驾驶员辅助系统和自动车辆特征。自我运动估计通常利用全球定位系统(GPS)接收器、惯性测量单元(IMU)和/或车辆速度传感器(VSS)和/或转向角传感器来实现。GPS系统在城市环境和隧道中易受误差影响。IMU系统易受漂移的影响。VSS和转向角传感器具有低精度。两种类型的系统都是昂贵的。使用扫描到扫描配准的基于激光雷达的自我车辆运动估计方法与GPS/IMU方法相比降低了成本，但是具有低精度并且易于漂移。
[0003]因此，本领域技术人员继续在使用激光雷达传感器的自我车辆运动估计的领域中进行研究和开发工作。
技术实现思路
[0004]本文提供一种运动监视器。运动监视器包括激光雷达装置、控制器和电路。激光雷达装置被设置在自我车辆中并且被配置为执行自我车辆附近的环境的多次扫描以生成与环境中的一个或多个物体相关的多个激光雷达点云。控制器与激光雷达装置通信并且被配置为利用多个位置变换矩阵对多个激光雷达点云进行变换以生成多个位置点集，在感兴趣的持续时间内对多个位置点集进行聚集以生成多个聚集点集，将多个位置点集配准到多个聚集点集以生成多个校正变换矩阵，利用多个校正变换矩阵更新多个位置变换矩阵以生成多个更新的位置变换矩阵，以及基于多个更新的位置变换矩阵生成多个运动集。该电路与控制器通信并被配置成接收多个运动集。>[0005]在运动监视器的一个或多个实施例中，多个位置点集的配准包括非因果配准，其利用多个位置点集中的一个或多个未来位置点集来非因果配准多个位置点集中的一个或多个当前位置点集。
[0006]在运动监视器的一个或多个实施例中，多个位置点集的配准是因果配准，其仅利用多个位置点集中的过去位置点集来因果配准多个位置点集中的每个当前位置点集。
[0007]在运动监视器的一个或多个实施例中，多个位置点集的聚集包括：识别多个聚集点集中的在邻近多个位置点集中的每个当前位置点的邻域内的聚集的点的数量，并且响应于聚集的点的数量小于下限阈值数量而移除邻域。
[0008]在运动监视器的一个或多个实施例中，多个位置点集的聚集还包括：响应于聚集点的数量超过上限阈值值而将邻域缩减到邻域内的聚集点的随机样本。
[0009]在运动监视器的一个或多个实施例中，多个位置点集的聚集还包括：计算邻域中的聚集点的奇异值分解以确定第一奇异向量、第一奇异值、第二奇异向量、第三奇异向量和第三奇异值，其中第一奇异向量和第二奇异向量限定聚集点的最佳拟合平面，并且第三奇
异向量法向于最佳拟合平面，并且响应于第三奇异值与第一奇异值的比率大于比率阈值值而对邻域进行滤波。
[0010]在运动监视器的一个或多个实施例中，在低角度校正假设下使用最小均方技术来计算多个校正变换矩阵的生成。
[0011]在运动监视器的一个或多个实施例中，电路是被配置为记录多个运动集的存储装置，并且多个运动集形成用于自主驾驶训练系统的训练数据集。
[0012]在运动监视器的一个或多个实施例中，电路是设置在自我车辆中的驱动系统，并且被配置成响应于多个运动集来控制自我车辆的运动。
[0013]本文提供了一种用于自我车辆的运动估计的方法。该方法包括：利用激光雷达装置多次扫描自我车辆附近的环境以生成与环境中的一个或多个物体相关的多个激光雷达点云；利用多个位置变换矩阵变换多个激光雷达点云以生成多个位置点集；在感兴趣的持续时间内聚集多个位置点集以生成多个聚集点集；将多个位置点集配准到多个聚集点集以生成多个校正变换矩阵；利用多个校正变换矩阵更新多个位置变换矩阵以生成多个更新的位置变换矩阵；基于多个更新的位置变换矩阵生成多个运动集；以及在电路处接收多个运动集。
[0014]在所述方法的一个或多个实施例中，所述多个位置点集中的每个的配准包括非因果配准，所述非因果配准利用所述多个位置点集中的一个或多个未来位置点集来非因果配准所述多个位置点集中的一个或多个当前位置点集。
[0015]在所述方法的一个或多个实施例中，所述多个位置点集中的每个的配准包括因果配准，所述因果配准仅利用所述多个位置点集中的过去位置点集来因果配准所述多个位置点集中的每个当前位置点集。
[0016]在该方法的一个或多个实施例中，聚集多个位置点集包括：识别多个聚集点集中的在多个位置点集的每个当前位置点的邻域内的聚集点的数量，以及响应于聚集点的数量小于下限阈值数量而移除邻域。
[0017]在所述方法的一个或多个实施例中，所述聚集所述多个位置点集还包括：响应于所述聚集点的数量超过上限阈值值，将所述邻域缩减到所述邻域内的聚集点的随机样本。
[0018]在所述方法的一个或多个实施例中，所述多个位置点集的聚集还包括：计算所述邻域中的聚集点的奇异值分解以确定第一奇异向量、第一奇异值、第二奇异向量、第三奇异向量和第三奇异值，其中所述第一奇异向量和所述第二奇异向量限定所述聚集点的最佳拟合平面，并且所述第三奇异向量法向于所述最佳拟合平面；以及响应于所述第三奇异值与所述第一奇异值的比率大于比率阈值值，对所述邻域进行滤波。
[0019]在该方法的一个或多个实施例中，在低角度校正假设下使用最小均方技术来计算多个校正变换矩阵的生成。
[0020]本文提供了一种自我车辆。自我车辆包括激光雷达装置、控制器、电路和驱动系统。激光雷达装置被配置为执行所述自我车辆附近的环境的多次扫描以生成与环境中的一个或多个物体相关的多个激光雷达点云。控制器与激光雷达装置通信并且被配置为利用多个位置变换矩阵来变换多个激光雷达点云以生成多个位置点集，在感兴趣的持续时间中聚集多个位置点集以生成多个聚集点集，将多个位置点集配准到多个聚集点集以生成多个校正变换矩阵，利用多个校正变换矩阵来更新多个位置变换矩阵以生成多个更新的位置矩
阵，以及基于多个更新的位置变换矩阵来生成多个运动集。电路与控制器通信，被配置成接收所述多个运动集，并响应于所述多个运动集来生成多个命令。驱动系统被配置成响应于多个命令来控制自我车辆的运动。
[0021]在自我车辆的一个或多个实施例中，多个位置点集的配准是因果配准，其仅利用多个位置点集中的过去位置点集来因果配准多个位置点集中的每个当前位置点集。
[0022]在一个或多个实施例中，自我车辆还包括摄像机，该摄像机配置成感测自我车辆附近的环境，以生成多个图像。
[0023]在自我车辆的一个或多个实施例中，多个位置变换矩阵将多个运动集和多个图像对准。
[0024]本专利技术还可包括下列方案。
[0025]1. 一种运动监视器，包括：激光雷达装置，所述激光雷达装置被设置在自我车辆中并且被配置为执行对自我车辆附近的环境的多次扫描以生成与环境中的一个或多个物体相关的多个激光雷达点云；控制器，所述控制器与所述激光雷达装置通信并且被配置为利用多个位置变换矩阵来变本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种运动监视器，包括：激光雷达装置，所述激光雷达装置被设置在自我车辆中并且被配置为执行对自我车辆附近的环境的多次扫描以生成与环境中的一个或多个物体相关的多个激光雷达点云；控制器，所述控制器与所述激光雷达装置通信并且被配置为利用多个位置变换矩阵来变换所述多个激光雷达点云以生成多个位置点集，在感兴趣的持续时间中聚集所述多个位置点集以生成多个聚集点集，将所述多个位置点集配准到所述多个聚集点集以生成多个校正变换矩阵，利用所述多个校正变换矩阵来更新所述多个位置变换矩阵以生成多个更新的位置变换矩阵，以及基于所述多个更新的位置变换矩阵来生成多个运动集；以及电路，所述电路与所述控制器通信并且被配置成接收所述多个运动集。2.根据权利要求1所述的运动监视器，其中，所述多个位置点集的配准包括非因果配准，所述非因果配准利用所述多个位置点集中的一个或多个未来位置点集来非因果配准所述多个位置点集中的一个或多个当前位置点集。3.根据权利要求1所述的运动监视器，其中，所述多个位置点集的配准是因果配准，所述因果配准仅利用所述多个位置点集中的过去位置点集来因果配准所述多个位置点集中的每个当前位置点集。4.根据权利要求1所述的运动监视器，其中，所述多个位置点集的聚集包括：识别所述多个聚集点集中的在邻近所述多个位置点集中的每个当前位置点的邻域内的聚集点的数量；以及响应于所述聚集点的数量小于下限阈值数量而移除所述邻域。5.根据权利要求4所述的运动监视器，其中，所述多个位置点集的聚集还包括：响应于所述聚集点的数量超过上限阈值值，将所述邻域缩...
【专利技术属性】
技术研发人员：O，
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：
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