自动驾驶核心技术之三:环境感知
浅谈智能驾驶中的环境感知
浅谈智能驾驶中的环境感知【浅谈智能驾驶中的环境感知】前言智能汽车是在传统汽车的基础之上将“智慧”和“能力”有机结合,它需要搭载先进的传感器、控制器、执行器等装置,并集中运用现代传感感知、自动控制、计算机、信息与通信和人工智能等先进技术。
这些装置和技术使得智能驾驶汽车能够感知复杂环境、进行智能化决策、协同执行任务和共享互联网信息,甚至能够与公路及交通辅助设施组成一个智能交通系统。
智能驾驶技术使得车辆可以模仿人类“感知-思考-判断-执行”的思维模式和行为能力,从而实现辅助人类驾驶甚至完全的车辆自主驾驶,该技术对提升车辆的舒适性和安全性、提高交通资源利用率、减少城市交通拥堵和促进节能减排有着重要的研究意义和实际工程应用价值。
智能化发展是目前世界公认的汽车产业升级转型的关键方向,智能驾驶技术将是未来汽车技术的战略制高点。
早在1939年,美国通用汽车公司第一次展出无人驾驶概念车Futurama,20世纪80年代后,欧美部分政府机构相继开展了智能驾驶汽车的研究计划。
目前,在新一轮全球工业科技革命的推动下,各国的科研机构、高校和企业都掀起了智能车技术研究热潮。
国内的清华、国防科技大学等高校,一汽、上汽等汽车集团公司都正在研究智能驾驶技术,同时蔚来汽车、小鹏汽车等互联网电动智能汽车公司如雨后春笋般萌发出来。
表1汽车智能化水平分级国际汽车工程师协会(SAE)将汽车智能化水平分为六个等级,如表所示。
对以上六个等级的简洁描述如下:L0即完全依靠驾驶员操控的传统人工驾驶;L1系统可对转向和加减速中的一项操作提供驾驶支援;L2系统对转向和加减速中的多项操作提供驾驶支援;L3环境监控和所有驾驶操作均由系统完成,驾驶员只提供应答决策;L4驾驶员无需对所有的系统要求进行应答,但驾驶过程对道路和环境条件有所限制;L5系统可完成在所有道路和环境条件下的驾驶。
环境感知是研究汽车智能驾驶技术的基础,车辆通过传感器可以获得行驶路径、障碍物、交通标志等驾驶环境信息,进而才能进行决策规划和运行控制,因此环境感知在智能驾驶技术中起着至关重要的作用,是实现辅助驾驶及车辆完全自主驾驶的前提条件。
自动化驾驶汽车的智能感知与环境感知技术研究
自动化驾驶汽车的智能感知与环境感知技术研究随着科技的快速发展,自动化驾驶汽车已成为现实中的新兴技术。
而自动化驾驶汽车的智能感知与环境感知技术,则是保证车辆安全行驶的核心。
在本文中,将主要探讨自动化驾驶汽车的智能感知与环境感知技术的研究进展及应用前景。
一. 智能感知技术自动化驾驶汽车的智能感知技术是指车辆通过各种传感器对周围环境进行感知和识别的能力。
这些传感器包括摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波传感器等。
通过这些传感器的数据采集和处理,车辆能够获取到关于道路、车辆、行人、障碍物等的丰富信息。
1. 视觉感知技术自动化驾驶汽车的视觉感知技术主要依赖于摄像头。
摄像头能够实时获取道路上的图像信息,并通过计算机视觉算法进行图像分析和识别。
通过对道路的线条、交通标志、车辆和行人等的检测和识别,车辆可以实现车道保持、自动刹车、自动避让等功能。
2. 激光雷达技术激光雷达技术是目前最常用的环境感知技术之一。
激光雷达通过发射激光束,并接收反射回来的光来获取周围环境的距离和形状信息。
通过对激光雷达数据的处理,车辆可以实现对障碍物、路面高度变化、交通信号灯等的感知和识别。
3. 毫米波雷达技术毫米波雷达技术是一种利用毫米波频段进行远程探测的技术。
毫米波雷达通过发射毫米波信号,并接收反射回来的信号来获取周围环境的距离、速度和角度信息。
与激光雷达相比,毫米波雷达具有较好的穿透雨雪等气象条件的能力,因此在恶劣天气下的自动化驾驶场景中表现更为出色。
二. 环境感知技术环境感知技术是指车辆通过感知和理解周围环境的能力,从而做出相应的决策和行为。
在自动化驾驶汽车中,环境感知技术主要包括地图和定位、路况感知和交通感知等。
1. 地图和定位技术地图和定位技术是自动化驾驶汽车实现精确定位和路径规划的基础。
通过车辆与卫星系统(如GPS)进行通信,可以获取到车辆的准确位置信息。
同时,车辆还可以利用地图数据来规划最优的行驶路径,以实现高效、安全的驾驶。
自动驾驶中的环境感知技术
自动驾驶中的环境感知技术在当今科技飞速发展的时代,自动驾驶无疑是最引人瞩目的领域之一。
而在实现自动驾驶的众多关键技术中,环境感知技术堪称是“眼睛”和“耳朵”,它负责收集和理解车辆周围的各种信息,为车辆的决策和控制提供依据。
那么,什么是自动驾驶中的环境感知技术呢?简单来说,它就是让车辆能够像人类驾驶员一样,感知周围的道路、车辆、行人、障碍物等环境因素,并做出准确的判断和反应。
这听起来似乎很简单,但实际上却涉及到极其复杂的技术和算法。
环境感知技术主要依靠多种传感器来获取信息。
常见的传感器包括摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达等。
这些传感器各有特点和优势,相互配合,共同为车辆提供全面而准确的环境感知。
摄像头就像是车辆的“眼睛”,能够获取丰富的图像信息,包括道路标志、交通信号灯、车辆和行人的外观等。
但是,摄像头在恶劣的天气条件下,比如雨雪、大雾等,其性能可能会受到很大的影响。
激光雷达则是通过发射激光束并接收反射回来的信号来测量物体的距离和形状。
它能够提供非常精确的三维空间信息,对于检测障碍物和构建环境地图非常有用。
不过,激光雷达的成本相对较高,而且在某些情况下,比如面对反射率较低的物体,可能会出现检测不准确的情况。
毫米波雷达则在远距离探测和速度测量方面表现出色,能够在恶劣天气条件下正常工作。
但它的分辨率相对较低,对于形状和细节的感知不如激光雷达和摄像头。
超声波雷达通常用于近距离的障碍物检测,比如停车时检测车辆周围的障碍物。
这些传感器获取到的信息是多种多样的,如何将这些信息融合起来,形成一个统一、准确的环境模型,是环境感知技术中的一个重要挑战。
这就需要强大的算法和计算能力来处理和分析这些数据。
在环境感知的过程中,目标检测和识别是至关重要的环节。
车辆需要准确地检测出道路上的各种目标,如车辆、行人、自行车等,并识别它们的类型、位置、速度和运动方向等信息。
这不仅需要对传感器数据进行精确的分析,还需要借助深度学习等人工智能技术,让车辆能够从大量的数据中学习和识别不同的目标。
自动驾驶系统的环境感知与识别能力
自动驾驶系统的环境感知与识别能力自动驾驶技术的发展日益成熟,成为了智能交通领域的热门话题。
而自动驾驶系统的环境感知与识别能力,作为实现安全高效自动驾驶的核心关键技术,也备受研究者们的关注与重视。
一、环境感知的重要性自动驾驶系统具备了自主决策和操作的能力,但却无法与人类驾驶员一样准确地感知和理解周围的环境。
因此,提高自动驾驶系统的环境感知和识别能力,对于确保道路安全、顺利进行自动驾驶系统的部署至关重要。
二、感知环境的传感器技术感知环境是自动驾驶系统实现自主导航的首要任务。
为了准确感知周围环境,自动驾驶系统通常采用多种传感器技术相互协作。
这些传感器包括:车载摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波传感器等。
它们能够收集车辆周围的图像、距离、速度等数据,并将这些数据传递给自动驾驶系统进行分析和处理。
三、环境感知与识别算法为了更好地感知和识别环境,自动驾驶系统需要借助于复杂的算法和模型。
例如,针对图像数据,可以使用计算机视觉算法进行识别和分析,以实现对各类交通标志、道路线和障碍物的识别。
对于激光雷达和毫米波雷达等传感器数据,可以使用数据融合算法进行综合分析,实现对车辆周围的三维地图构建和障碍物检测等功能。
四、挑战与解决方案尽管自动驾驶系统的环境感知与识别能力在不断提升,但仍面临许多挑战。
其中之一是复杂的环境变化,例如恶劣天气条件下的雾霾、暴雨等,以及复杂的道路交通情况。
为了应对这些挑战,研究者们正在努力改进算法和传感器技术,以提高自动驾驶系统的适应能力和准确性。
另一个挑战是保证自动驾驶系统对多样性的环境和对象进行准确的感知和识别。
例如,在城市道路上,自动驾驶系统需要能够识别和判断车辆、行人、信号灯等不同的交通参与者和道路设施,并做出正确的决策。
为了解决这一问题,研究者们正在探索采用深度学习、强化学习等技术,以提高系统的智能化水平和准确性。
综上所述,自动驾驶系统的环境感知与识别能力是实现安全高效的自动驾驶的关键支撑技术。
自动驾驶系统入门(一)-环境感知
自动驾驶系统入门(一)-环境感知1、自动驾驶系统基本构成自动驾驶系统通常可划分为感知层、决策层和执行层三部分内容。
自动驾驶系统基本构成2 、环境感知 - 摄像头2.1 摄像头在ADAS系统中的应用目前摄像头在ADAS系统中主要用于车道线检测、交通标示识别、行人/车辆识别等任务;摄像头在ADAS系统中的应用(图片来自网络)2.2 车载摄像头在自动驾驶系统中的主要作用1)障碍物探测 - 测速和测距2)车道线的检测:——识别出车道线(对于弯曲的车道线,能够计算出曲率);——确定车辆自身相对于车道线的偏移3)道路信息读取:交通信号灯识别,交通标志识别4)地图构建与辅助定位;5)其他交通参与者探测与识别- 车辆探测、行人探测、动物探测。
2.3 目前车载摄像头的类型及优劣势分析1)常见车载摄像头类型:——智能前视/侧视摄像头(单目/双目)——广角摄像头——夜视红外摄像头2)相比毫米波雷达和激光雷达,摄像头的优劣势分析:优势:a、成本低,技术成熟,通过优化算法可实现多种功能;b、人和物体的区分,是优先级的区分;c、能够识别物体的性质和外观 - 读取外部信息d、基于视频流建立外部环境模型;劣势:a、干扰和限制比较多;例如隧道口车辆与隧道重影、正面强光炫目、摄像头前方有水滴遮挡等复杂情况;b、环境的影响比较大;例如恶劣天气(如暴雨,暴风雪等)、能见度差(雾霾、烟、黑夜、隧道)、雨天车辆倒影;c、识别距离小于长距离激光雷达,测距/测速功能性差;d、物体识别基于机器学习数据库,需要的训练样本大,训练周期长,难以识别非标准障碍物;3、环境感知 - 毫米波雷达3.1 毫米波雷达在ADAS系统中的应用目前摄像头在ADAS系统中主要用于实现自适应巡航、自动紧急制动、前/后向碰撞预警、盲点检测以及车道辅助等功能;毫米波雷达在ADAS系统中的应用(图片来自网络)3.2 毫米波雷达工作特性分析毫米波雷达的工作频段为30-300GHz,波长范围为1~10mm,介于厘米波和光波之间,因此毫米波兼具有微波制导和光电制导的优点。
无人驾驶技术的环境感知技术研究
无人驾驶技术的环境感知技术研究随着无人驾驶技术的不断发展,其在智能交通、物流配送、城市运营等领域的应用越来越广泛。
作为无人驾驶技术中的一项重要技术,环境感知技术的研究和应用非常值得关注和深入研究。
本文将从环境感知技术的定义、研究现状、技术原理、应用前景等方面进行介绍。
一、环境感知技术的定义环境感知技术是指在无人驾驶汽车系统中,通过各种传感器获取并识别车辆周围的环境和交通情况的技术。
它是无人驾驶汽车系统中最为基础的技术之一,同时也是确保无人驾驶汽车安全行驶的关键技术之一。
常用的环境感知技术包括激光雷达、摄像头、超声波传感器等。
二、环境感知技术研究现状目前,国内外在环境感知技术的研究中取得了不少进展。
在激光雷达领域,旷视科技通过自主研发开发了一种最小化、轻量化的激光雷达,能够应用于更多的场景,解决汽车行驶中的多个问题。
而在摄像头领域,英伟达最新推出的Ampere架构,使得其汽车平台芯片的处理能力更大大提升,具有更好的卷积神经网络性能,从而有助于提高图片的处理效率。
至于超声波传感器,我国一些企业也在相关技术的研究开发中取得了不少进展。
不过,环境感知技术的研究仍存在一些问题,如对快速运动物体的识别、复杂道路条件下的识别等方面仍有待提高。
解决这些问题,需要在理论和实践层面上不断深入研究。
三、环境感知技术的原理环境感知技术的主要原理是通过各种传感器获取车辆周围的环境数据,包括距离、速度、角度等信息,然后通过计算机视觉和机器学习等技术对这些数据进行处理和分析,从而得出车辆周围的环境和交通情况,并做出正确的决策。
具体而言,激光雷达可实现对物体的距离、高度、方向、面积、反光数等基本信息的探测,而摄像头可实现颜色、纹理、形状、灰度等图像信息的采集和分析。
超声波传感器可以获取物体到传感器的距离和高度等信息。
四、环境感知技术的应用前景随着无人驾驶技术的发展,环境感知技术的应用前景也越来越广泛。
它不仅应用于汽车驾驶领域,还涉及到交通物流、城市运营等领域。
基于神经网络的自动驾驶技术研究
基于神经网络的自动驾驶技术研究自动驾驶技术是当今全球科技研发的一大焦点。
科技公司和汽车制造商利用人工智能技术,研发自动驾驶系统,旨在提高车内乘客的安全性和驾驶体验。
其中,基于神经网络的自动驾驶技术,是当前最受关注的技术路线之一。
神经网络是人工智能研究中的一个分支,是一种模拟动物神经网络的数据处理方式。
近年来,随着深度学习技术的不断发展,神经网络已成为人工智能领域内最为流行的算法之一。
在自动驾驶领域,神经网络被用作自动驾驶系统的核心算法,实现对环境的感知和决策。
以神经网络为核心的自动驾驶技术,主要应用于三个方面:环境感知、行为决策和车辆控制。
首先,环境感知是自动驾驶技术的关键所在。
基于神经网络的自动驾驶技术,可以通过传感器获取车辆周围的环境信息,使用深度学习算法对图像、雷达、激光雷达等数据进行处理和分析,实现对道路、车辆、路标、行人等信息的感知。
其中,图像识别技术可以将车辆周围的图像进行分析,判断车道线、交通标志、交通灯等,辅助驾驶员做出正确的决策;激光雷达可以利用激光发射器向周围环境发射激光束,获得精准的距离、速度、角度等信息,判断周围物体的位置、大小、形状等,帮助自动驾驶系统做出决策。
其次,行为决策是神经网络自动驾驶技术的一个重要组成部分。
基于神经网络模型,自动驾驶系统可以针对不同的路况、交通情况、车辆状态等因素做出正确的决策。
比如,在车辆行驶过程中,当前车辆遇到车辆拥堵、施工、事故等情况,系统会及时发出警报,并选择最佳的路线和决策,确保车辆行驶安全。
在此基础上,自动驾驶车辆还可以运用先进的智能导航技术,利用云计算、大数据等技术,在实时地图和路况数据的支持下,为车辆提供更加准确的导航信息。
最后,车辆控制是自动驾驶技术的最终落脚点。
进入自动驾驶模式后,基于神经网络的自动驾驶技术可以通过控制车辆转向、加速、刹车等操作,使车辆真正实现自主驾驶。
在此过程中,汽车制造商可以通过调整车辆的动力系统、传动和悬挂系统,以适应自动驾驶技术的发展需求,提高车辆的性能和驾驶体验。
自动驾驶技术的环境感知方法
自动驾驶技术的环境感知方法随着科技的不断发展,自动驾驶技术逐渐成为汽车行业的热门话题。
自动驾驶技术的核心在于车辆对周围环境的感知能力,只有准确地理解和识别道路和交通情况,才能实现安全可靠的自动驾驶。
自动驾驶技术的环境感知方法主要包括传感器、计算机视觉和深度学习三个方面。
首先,传感器是自动驾驶系统的重要组成部分,用于收集和检测车辆周围的环境数据。
常见的传感器包括摄像头、雷达、激光雷达和超声波传感器等。
摄像头主要用于获取图像信息,通过分析图像中的道路标记、车辆和行人等特征来判断道路状况。
激光雷达则能够高精度地测量周围的物体距离和位置,从而实现对车辆的精确感知。
雷达和激光雷达的组合可以提供更全面的环境感知能力。
其次,计算机视觉是自动驾驶技术中的关键技术之一。
通过使用图像处理和计算机视觉算法,可以从传感器采集的图像数据中提取出有用的信息。
例如,利用图像处理技术可以检测出道路标记、交通信号灯和行人等,进而实现对道路情况的快速判断。
计算机视觉技术还能够利用深度学习算法对环境中的物体进行分类和识别,识别出道路上的车辆、行人和障碍物,以及预测它们的行为和动态轨迹。
最后,深度学习是近年来自动驾驶领域的研究热点。
深度学习是一种基于神经网络的机器学习方法,它能够通过大量的训练数据和神经网络模型来实现对复杂环境的感知和理解。
通过深度学习算法,可以让自动驾驶系统掌握道路交通规则和行为模式,并根据实时的环境信息做出准确的决策和预测。
深度学习还可以通过对不同车辆和行人行为的学习,提高自动驾驶系统对复杂交通场景的理解能力和适应能力。
除了传感器、计算机视觉和深度学习之外,环境地图的建立和更新也是自动驾驶技术中必不可少的一环。
通过将传感器采集到的数据与事先建立的地图数据进行匹配和融合,可以实现地图的更新和路径规划的优化。
地图的建立和更新可以利用GPS定位、惯性导航系统和传感器融合等多种技术手段,进一步提高自动驾驶系统的感知能力和路线规划精度。
自动驾驶汽车感知系统概述
自动驾驶汽车感知系统概述自动驾驶汽车感知系统概述随着科技的不断发展,自动驾驶汽车正逐渐成为现实。
作为自动驾驶汽车的核心技术之一,感知系统在其中发挥着至关重要的作用。
感知系统能够通过各种传感器,如摄像头、激光雷达和超声波传感器等,实时监测车辆周围的环境,从而获取道路情况、车辆、行人和障碍物等信息,为自动驾驶汽车提供准确的环境感知能力。
本文将对自动驾驶汽车的感知系统进行详细概述。
自动驾驶汽车感知系统主要包括三大部分:环境感知、物体检测和场景理解。
首先是环境感知。
环境感知是自动驾驶汽车感知系统的基础,其目的是实时获取车辆周围的道路情况,如车道线、道路标志和路口等。
常见的环境感知手段包括摄像头和激光雷达。
摄像头主要通过采集图像数据,通过图像处理算法进行道路检测、车道线检测等,可以识别出道路的形状、大小和车辆行驶的位置等信息。
激光雷达则通过发射激光束扫描周围环境,再通过接收反射回来的激光束,可以获取到车辆周围物体的距离、形状和位置等信息。
其次是物体检测。
物体检测是指通过感知系统检测和识别车辆周围的其他车辆、行人、障碍物等物体。
物体检测通常使用深度学习算法来实现,该算法可以通过训练大量的图像数据,提取出不同物体的特征,从而能够准确地识别出车辆周围的物体。
物体检测的结果可以为自动驾驶汽车提供必要的决策依据,使其能够做出合理的行驶决策。
最后是场景理解。
场景理解是将感知到的环境和物体信息进行分析和综合,从而深入理解车辆周围的道路情况和交通状况。
场景理解的关键是将感知到的信息进行高层次的认知和理解,例如判断车辆周围是否有交通信号灯、理解行人的行为动作等。
通过场景理解,自动驾驶汽车可以更好地进行路径规划和避障等决策,提高驾驶的安全性和效率。
然而,尽管自动驾驶汽车的感知系统取得了长足的进步,但仍面临许多挑战和难题。
例如,复杂的天气条件、低光照环境、遮挡物等都可能影响传感器的准确性和感知能力。
此外,感知算法的稳定性、实时性和处理速度等也是需要不断优化和改进的。
汽车自动驾驶环境感知的认识
汽车自动驾驶环境感知的认识
汽车自动驾驶环境感知是指车辆通过使用各种传感器和算法来感知和理解周围的环境。
这种感知能力是实现自动驾驶的关键,它使车辆能够识别道路、交通标志、车辆和行人等各种障碍物,并根据这些信息做出相应的决策和行动。
汽车自动驾驶环境感知通常使用多种传感器,包括摄像头、激光雷达、超声波传感器和雷达等。
这些传感器可以提供车辆周围的高分辨率图像、距离和速度等数据,从而帮助车辆建立对周围环境的三维模型。
为了实现环境感知,车辆还需要使用各种算法来处理传感器数据。
例如,利用计算机视觉算法可以从摄像头图像中识别道路标记和交通标志,从而确定车辆所在的车道和限速等信息。
激光雷达可以提供车辆周围的精确距离和形状数据,帮助车辆检测和跟踪其他车辆和行人。
通过对环境的感知,车辆可以实时更新自身的状态和周围的情况,并根据这些信息做出相应的决策和行动。
例如,当车辆检测到前方有障碍物时,它可以自动刹车或变道来避免碰撞。
汽车自动驾驶环境感知是指车辆通过使用传感器和算法来感知和理解周围环境的能力,它是实现自动驾驶的核心技术之一。
自动驾驶汽车环境感知技术
自动驾驶汽车环境感知技术自动驾驶汽车环境感知技术是指通过各种传感器、相机和雷达等设备,实现对汽车周围环境的感知和识别,从而使得汽车能够自主地感知和理解道路状况,并做出相应的决策和行动,实现自动驾驶功能。
这项技术的发展对于提高行车安全性、减少交通事故、解决交通拥堵等问题具有重要的意义。
一、传感器技术为了实现对汽车周围环境的感知,自动驾驶汽车需要配备各种先进的传感器技术。
目前常用的传感器包括激光雷达、毫米波雷达、摄像头等。
其中,激光雷达可以通过向周围发射激光束,并利用反射回来的光波数据来生成环境的三维点云图,从而实现对周围物体的感知和识别。
毫米波雷达则可以通过发射毫米波信号,并接收其反射回来的信号,实现对周围物体的距离、速度等信息的感知。
而摄像头则可以通过图像识别和计算机视觉技术,对周围物体进行识别和分析。
二、数据处理与算法传感器获取的大量数据需要通过数据处理与算法来实现对环境的理解和判断。
数据处理的关键是通过滤波算法对传感器数据进行降噪处理,消除因传感器噪声或其他因素引起的干扰。
而算法的关键是实现对环境中的各种物体和障碍物的识别和判断。
常见的算法包括目标检测和跟踪算法、道路识别和车道线检测算法等。
这些算法的研发和优化可以提高自动驾驶汽车对周围环境的感知和理解能力。
三、环境地图构建自动驾驶汽车需要构建一个准确且实时的环境地图,以实现对周围环境的感知和导航。
环境地图是指将传感器获取的数据和识别结果进行融合,并对其进行处理和分析,生成对周围环境的描述和表示。
环境地图可以包括道路信息、交通标志、车辆位置等。
通过与事先构建好的地图进行比对,自动驾驶汽车可以实现对自身位置和周围环境的准确判断。
四、挑战与发展尽管自动驾驶汽车环境感知技术已经取得了长足的进展,但仍然面临一些挑战与困难。
首先,自动驾驶汽车需要处理复杂多变的交通环境和道路情况,例如各种天气条件、道路施工等。
其次,自动驾驶汽车需要处理大量的数据,并进行实时的感知和决策,对计算能力和算法的要求较高。
无人驾驶实现自动驾驶的核心技术
无人驾驶实现自动驾驶的核心技术自动驾驶技术是近年来备受瞩目的研究领域,它将彻底改变交通运输行业,并对社会产生深远影响。
无人驾驶作为自动驾驶技术的核心应用之一,正逐渐成为现实。
无人驾驶的实现离不开一系列核心技术的支持与应用。
本文将详细介绍无人驾驶实现自动驾驶的几个关键技术。
一、环境感知技术环境感知是无人驾驶的基础,它通过传感器来识别和感知周围环境的信息,包括道路、车辆、行人等。
其中,激光雷达是最核心的感知设备之一,它可以准确地生成周围环境的三维地图,并及时更新。
同时,摄像头也是不可或缺的传感器之一,它能够捕获图像信息,用于识别和跟踪周围物体。
另外,雷达和超声波传感器等也可以辅助环境感知,提供更全面的环境数据。
二、决策与规划技术决策与规划技术是无人驾驶实现自主驾驶的核心。
通过对环境感知信息的处理和分析,系统可以生成相应的决策和规划方案。
在决策过程中,无人驾驶系统需要将实时感知信息与车辆行为模型相结合,制定最优的行驶策略,包括加速、减速、换道等。
在规划过程中,系统需要将行驶路径进行规划,确保安全性和效率性的平衡。
决策与规划技术的不断优化,是实现无人驾驶的重要保障。
三、车辆控制技术车辆控制技术是无人驾驶不可或缺的一环。
它主要包括车辆操控和车辆稳定性控制两个方面。
在车辆操控方面,无人驾驶系统需要通过车辆的控制指令实现加速、转向和制动等动作。
而在车辆稳定性控制方面,系统需要及时调整车辆的悬挂、制动和动力等系统,以保持车辆在行驶中的稳定性和动力性能。
四、通信与云技术通信与云技术是实现无人驾驶的重要支撑。
通过车联网技术,无人驾驶系统可以与周围车辆、交通信号灯、道路设施等进行实时通信,获取更全面准确的交通信息。
同时,无人驾驶系统还可以通过云端的大数据分析和处理,将实时感知信息与云端数据相结合,进一步提高系统的智能化水平。
五、安全与法规技术无人驾驶技术的发展还需要与安全和法规技术紧密结合。
无人驾驶系统需要具备高度的安全性,确保在各种复杂情况下能够做出正确反应。
自动驾驶四大核心技术的环境感知的详细概述
自动驾驶四大核心技术的环境感知的详细概述人类驾驶员会根据行人的移动轨迹大概评估其下一步的位置,然后根据车速,计算出安全空间(路径规划),公交司机最擅长此道。
无人驾驶汽车同样要能做到。
要注意这是多个移动物体的轨迹的追踪与预测,难度比单一物体要高得多。
这就是环境感知,也是无人驾驶汽车最具难度的技术。
今天介绍一下环境感知的内容。
环境感知也被称为MODAT(Moving Object Detection andTracking)。
自动驾驶四大核心技术,分别是环境感知、精确定位、路径规划、线控执行。
环境感知是其中被研究最多的部分,不过基于视觉的环境感知是无法满足无人汽车自动驾驶要求的。
实际的无人驾驶汽车面对的路况远比实验室仿真或者试车场的情况要复杂很多,这就需要建立大量的数学方程。
而良好的规划必须建立对周边环境,尤其是动态环境的深刻理解。
环境感知主要包括三个方面,路面、静态物体和动态物体。
对于动态物体,不仅要检测还要对其轨迹进行追踪,并根据追踪结果,预测该物体下一步的轨迹(位置)。
这在市区,尤其中国市区必不可少,最典型场景就是北京五道口:如果你见到行人就停,那你就永远无法通过五道口,行人几乎是从不停歇地从车前走过。
人类驾驶员会根据行人的移动轨迹大概评估其下一步的位置,然后根据车速,计算出安全空间(路径规划),公交司机最擅长此道。
无人驾驶汽车同样要能做到。
要注意这是多个移动物体的轨迹的追踪与预测,难度比单一物体要高得多。
这就是 MODAT(Moving Object Detectionand Tracking)。
也是无人驾驶汽车最具难度的技术。
下图是一个典型的无人驾驶汽车环境感知框架:这是基于激光雷达的环境感知模型,目前来说,搞视觉环境感知模型研究的人远多于激光雷达。
不过很遗憾地讲,在无人驾驶汽车这件事上,视觉肯定是不够的,长远来说,激光雷达配合毫米波雷达,再加上视觉环境感知的综合方案才能真正做到无人驾驶。
无人驾驶汽车中的感知技术及其应用
无人驾驶汽车中的感知技术及其应用无人驾驶汽车即自动驾驶汽车或自动驾驶车辆,是指无需人类驾驶员参与的车辆。
它们通过使用感知技术以及其他先进技术,能够在没有人类干预的情况下安全地执行驾驶任务。
感知技术是无人驾驶汽车实现自主导航和避免碰撞的关键。
本文将重点探讨无人驾驶汽车中的感知技术及其应用。
无人驾驶汽车的感知技术可以分为三个主要方面:环境感知、障碍物检测和识别以及位置定位。
环境感知是指无人驾驶汽车通过使用各种传感器来获取车辆周围环境的信息。
这些传感器可包括相机、激光雷达、毫米波雷达、超声波传感器等。
相机可以提供高分辨率的图像,激光雷达可以测量物体的距离和位置,而毫米波雷达则可以在恶劣的天气条件下进行准确定位,超声波传感器则可以检测靠近车辆的物体。
通过将这些传感器的数据进行融合,无人驾驶汽车可以准确地感知到其周围的环境,包括道路、交通标志、道路标线和其他车辆。
障碍物检测和识别是无人驾驶汽车感知技术中的另一个重要方面。
当汽车行驶时,它需要实时检测和识别道路上的障碍物,如其他车辆、行人、自行车等。
无人驾驶汽车可以通过使用计算机视觉来检测和识别这些障碍物。
计算机视觉算法可以分析传感器收集到的图像数据,并准确地识别出道路上的不同类型的障碍物。
通过将计算机视觉与深度学习相结合,无人驾驶汽车可以实现更准确、更可靠的障碍物检测和识别。
位置定位是无人驾驶汽车感知技术中的另一个重要方面。
无人驾驶汽车需要准确地知道自己在道路上的位置,并能够精确地定位到距离和方向,以便进行正确的导航和路径规划。
为了实现精确定位,无人驾驶汽车通常使用全球定位系统(GPS)以及惯性导航系统(INS)来确定车辆的位置、姿态和速度。
此外,为了提高定位精度,无人驾驶汽车还可以利用地图数据和车载传感器进行增强定位。
无人驾驶汽车中的感知技术不仅有助于实现自主和安全的驾驶,还可以在许多领域中应用。
以下是几个重要的应用领域:1. 减少交通事故:无人驾驶汽车能够准确地感知和识别道路上的障碍物,并可以实时采取避免碰撞的措施,从而大大降低交通事故的发生率。
智能驾驶汽车中的环境感知技术研究
智能驾驶汽车中的环境感知技术研究智能驾驶汽车是人工智能技术的一大应用领域,它能够自主完成行驶、行驶指令控制、环境感知等任务,从而实现人类驾驶员的替代。
其中,环境感知技术是智能驾驶汽车的核心技术之一,它能够通过各种传感器获取车辆周围环境信息,建立数学模型以预测和判断周围环境,从而指导汽车的运动。
本文将从传感器、环境感知算法、识别系统三个角度,深入分析智能驾驶汽车中的环境感知技术的研究现状。
一、传感器传感器是环境感知技术的基础,可以获取周围环境的物理量和特征等信息。
目前,智能驾驶汽车中常用的传感器主要有雷达、摄像头、激光雷达、超声波传感器等。
雷达是一种感知距离最远、具有强穿透力的传感器,它通过反射波来捕捉车辆周围的物体信息。
雷达可以高效、准确地感知路面、隧道、建筑物、树木等物体。
摄像头可以捕捉高清晰度的图像,对于路标、标志、行人等物体的识别能力强,同时对光线和天气条件的要求比较高。
激光雷达是一种新兴的环境感知技术,在传感范围内可以快速准确的测量物体的距离、速度和形状等信息。
超声波传感器可在低速行驶时,精确地探测车身周围的障碍物。
不同类型的传感器可以互补地提供更为全面的环境感知信息,因此智能驾驶汽车往往会集成多种传感器。
二、环境感知算法环境感知算法是智能驾驶汽车实现环境感知的重要手段,它根据传感器获取的数据进行物体检测、分类、跟踪和预测等操作,为智能驾驶汽车提供安全、高效的行驶决策。
传感器获取的数据往往需要进行处理和分析,将原始数据转化成有意义的信息。
以摄像头为例,基于图像处理、计算机视觉等技术,可以提取车道线、道路标志、行人、车辆等关键物体的位置、速度、方向等信息,从而完善车辆周围物体的感知。
激光雷达或雷达等传感器提供的数据可以通过基于物理学或数学算法的处理和分析完成环境感知。
环境感知算法是智能驾驶汽车的核心技术之一,它的优劣直接影响着车辆的行驶安全性、效率和舒适性。
三、识别系统识别系统是智能驾驶汽车的核心之一,它可以实现对车辆周围物体的识别、判断和跟踪。
车辆自动驾驶中的环境感知与路径规划
车辆自动驾驶中的环境感知与路径规划随着科技的不断进步,车辆自动驾驶技术已经成为了人们关注的焦点。
车辆自动驾驶的核心技术之一就是环境感知与路径规划。
环境感知是指车辆通过不同的传感器,如激光雷达、摄像头、毫米波雷达等,对周围环境进行感知和识别,以获取道路、障碍物、标志等信息。
而路径规划是指根据环境感知数据,通过算法分析和决策,为车辆规划最优的行驶路径。
在车辆自动驾驶中,环境感知起到了至关重要的作用,它为车辆提供了必要的数据基础。
不同的传感器可以提供不同类型的信息,例如摄像头可以获取图像信息,激光雷达可以测量距离和位置信息,毫米波雷达可以探测障碍物等。
这些传感器的数据经过处理和融合,可以构建车辆周围环境的三维模型,实时感知车辆所处的道路、交通情况和周围的障碍物等。
通过环境感知技术,车辆能够更好地理解周围的环境,做出更准确的决策和应对。
路径规划是指根据环境感知的数据,通过算法来计算出车辆行驶的最优路径。
路径规划需要考虑多个因素,如路况、交通规则、实时车流等。
其中的目标是为车辆规划一条既安全又高效的行驶路径。
为了实现最优路径规划,需要将车辆的行驶目标、车辆的动力学特性、环境感知数据以及遵循的交通规则等因素作为输入,通过优化算法求解出最佳路径。
最佳路径应当能够减少行驶距离、避免拥堵、提高行驶效率同时保证行驶安全。
在路径规划中,常用的算法包括A*算法、Dijkstra算法和RRT(Rapidly-exploring Random Tree)算法等。
这些算法基于图论和搜索算法,通过对地图上的节点和边进行搜索,寻找出一条最短路径或者最优路径。
这些算法可以根据具体的应用场景和需求进行调整和优化。
除了路径规划,车辆在自动驾驶过程中还需要实时进行路径跟踪和运动控制。
路径跟踪是指车辆根据路径规划的结果,在实际行驶过程中实时调整车辆的行驶轨迹,保持与规划路径的一致性。
运动控制是指车辆根据感知到的环境情况,通过控制车辆的转向、油门和刹车等系统,动态调整车辆的速度和姿态,以保证行驶的安全。
汽车智能驾驶系统中的环境感知技术研究
汽车智能驾驶系统中的环境感知技术研究近年来,汽车智能驾驶技术的发展迅速,其中一个重要的组成部分就是环境感知技术。
这种技术通过安装在汽车上的各种传感器,实时地获取路况信息,包括障碍物、道路状况、交通信号等,从而实现自动驾驶。
本文将就汽车智能驾驶系统中的环境感知技术进行研究和探讨。
一、环境感知技术的基本原理汽车智能驾驶系统中的环境感知技术主要有红外传感器、激光雷达、毫米波雷达、摄像头等不同的技术手段。
其中,基于毫米波雷达的环境感知技术比较成熟,已经被广泛应用在自动驾驶车辆中。
毫米波雷达是一种工作频率在30GHz至300GHz的微波雷达。
它能够在雨雪、大雾等恶劣天气情况下,依然能够对目标物进行检测。
同时,毫米波雷达还能够检测出车辆所处的位置、速度、方位等信息。
另外,激光雷达是另一种常用于环境感知的技术手段。
它能够精准地探测出物体的距离、方向和速度,从而得出环境信息。
二、汽车智能驾驶系统中的传感器除了以上所述的毫米波雷达和激光雷达之外,汽车智能驾驶系统中还会使用到其他传感器,比如说摄像头、红外线传感器等。
其中,摄像头主要用于对物体进行视觉检测和识别,如道路标志、行人、车辆等;红外线传感器则可以用来检测车辆周围的热点,从而确定目标物体的存在。
不过,在实际应用过程中,这些传感器会受到各种干扰因素的影响,如强烈光照、恶劣天气、周围环境等。
为此,科学家们正在不断地研究如何减少这些干扰因素的影响,提升传感器的检测精度和鲁棒性。
三、环境感知技术在自动驾驶中的应用环境感知技术是汽车自动驾驶系统中的关键组成部分。
它通过检测周围环境的变化,实时地提供路况信息,从而使汽车能够做出正确的决策,避免交通事故。
比如说,当汽车在道路上行驶时,如果有突然出现的障碍物阻拦了前行路线,那么汽车将通过毫米波雷达、摄像头等设备,实时地检测障碍物的位置和距离,从而采取相应的措施,避免发生碰撞。
此外,在道路上行驶时,汽车还需要检测路面和道路标志的状况。
自动驾驶汽车的环境感知与实时决策算法分析
自动驾驶汽车的环境感知与实时决策算法分析随着科技的不断发展,自动驾驶汽车正逐渐成为一种趋势。
自动驾驶汽车相比于传统汽车具有更高的安全性和更佳的效率,但是自动驾驶汽车需要依靠高度智能的算法来实现。
其中,环境感知和实时决策算法是关键的技术。
一、环境感知算法环境感知算法是自动驾驶汽车实现自主驾驶的一项关键技术。
该算法能够通过各种传感器采集车辆周围的信息,分析周围环境的状态,并给出相应的处理结果。
具体来说,环境感知算法具备以下三个主要方面:1.感知环境信息感知环境信息是环境感知算法的第一步。
通过高清摄像头、激光雷达、毫米波雷达等传感器,对汽车周围的环境进行有效的感知。
这些传感器可以实时获取到周围环境的各种信息,如道路状况、车辆行驶轨迹、人车障碍物等等。
2.对环境信息进行处理获取到环境信息之后,就需要对这些信息进行处理。
例如,需要了解车辆周围的车辆数量、车辆速度和行驶方向等信息,以便于制定相应的驾驶决策。
同时还需要对周围的交通标识和地形进行识别,确定车辆当前的位置,并规划合理的行车路线。
3.安全感知与预警安全感知与预警是环境感知算法的重要功能之一。
它通过对车辆周围环境数据的实时分析,以及对危险行为的预警,来确保驾驶的安全性。
当发现车辆前方出现障碍物时,会做出相应的避让动作,确保驾驶的安全性。
二、实时决策算法实时决策算法是自动驾驶汽车能够自主决策行驶路线的关键技术。
依靠实时决策算法,自动驾驶汽车能够根据周围环境的变化合理地选择驾驶策略,从而在复杂的行驶环境下保持平稳和高效的行驶状态。
下面是实时决策算法的主要方式:1.全局路径规划全局路径规划决策的是车辆所要行驶的整个路径,这个过程在开始行驶之前完成。
全局路径规划要考虑的因素较多,包括起点、终点、绕路长度、行驶速度等等。
在规划好路径之后,需要将其转换成一个运动轨迹,并进行后续的控制。
2.局部轨迹规划局部轨迹规划侧重于实时做出行驶动作的决策。
当车辆行驶中出现障碍物或者遇到其他的行驶阻碍时,需要根据周围环境状况实时做出相应的路线规划决策。
自动驾驶车辆中的环境感知技术教程
自动驾驶车辆中的环境感知技术教程近年来,自动驾驶车辆在汽车工业中的发展越发引人注目。
作为一项复杂且需要多方面技术支持的领域,环境感知技术在实现自动驾驶的过程中起到至关重要的作用。
本文将介绍自动驾驶车辆中的环境感知技术,探讨其工作原理和应用。
一、环境感知技术的重要性环境感知技术是自动驾驶车辆中的核心技术之一,它负责实时获取和分析车辆周围的信息,包括道路状况、障碍物、行人、交通标志等。
准确的环境感知能够帮助车辆做出正确的决策,保证行驶的安全性和有效性。
二、环境感知技术的工作原理1. 传感器系统环境感知所依赖的关键是传感器系统,其能够获取车辆周围环境的实时信息。
常用的传感器包括激光雷达、摄像头、毫米波雷达和超声波传感器。
激光雷达主要用于测量车辆周围物体的形状和距离。
它利用激光束与物体的反射返回时间来计算物体的距离。
激光雷达通常安装在车辆顶部,可以提供高分辨率的三维地图。
摄像头可以捕捉车辆周围的图像,用于识别道路标志、车道线、障碍物和行人。
通过图像处理和计算机视觉算法,摄像头可以实现环境感知的功能。
毫米波雷达则可通过发射毫米波进行物体探测,测量距离和速度。
它的优势是可以在各种天气条件下工作,对于远距离感知非常有效。
超声波传感器主要用于近距离的物体探测,例如停车和低速行驶时的避障。
2. 数据融合和处理传感器系统采集到的数据需要经过数据融合和处理才能被有效利用。
数据融合是将不同传感器获取的信息进行集成和融合,以得到更准确和全面的环境感知结果。
数据处理则是在融合后的数据基础上进行进一步的处理和分析。
其中包括物体识别、目标跟踪和场景分析等算法,用于检测和识别道路标志、车辆、行人和障碍物等。
三、环境感知技术的应用环境感知技术在自动驾驶车辆中有着广泛的应用。
下面列举几个典型的应用场景:1. 车道保持与自适应巡航控制:环境感知技术可以识别道路标志和车道线,帮助车辆保持在正确的车道以及实现跟车巡航。
2. 自动紧急制动与碰撞避免:通过实时感知车辆周围的障碍物和行人等,自动驾驶车辆可以及时采取制动措施以避免碰撞。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
自动驾驶核心技术之三:环境感知自动驾驶四大核心技术,分别是环境感知、精确定位、路径规划、线控执行。
环境感知是其中被研究最多的部分,不过基于视觉的环境感知是无法满足无人驾驶要求的。
环境感知主要包括三个方面,路面、静态物体和动态物体。
对于动态物体,不仅要检测还要对其轨迹进行追踪,并根据追踪结果,预测该物体下一步的轨迹(位置)。
这在市区,尤其中国市区必不可少,最典型场景就是北京五道口:如果你见到行人就停,那你就永远无法通过五道口,行人几乎是从不停歇地从车前走过。
人类驾驶员会根据行人的移动轨迹大概评估其下一步的位置,然后根据车速,计算出安全空间(路径规划),公交司机最擅长此道。
无人车同样要能做到。
要注意这是多个移动物体的轨迹的追踪与预测,难度比单一物体要高得多。
这就是MODAT(Moving Object Detection and Tracking)。
也是无人车最具难度的技术。
图:无人车环境感知框架这是基于激光雷达的环境感知模型,搞视觉环境感知模型研究的人远多于激光雷达。
不过很遗憾地讲,在无人车这件事上,视觉不够靠谱。
让我们来看计算机视觉的发展历程,神经网络的历史可追述到上世纪四十年代,曾经在八九十年代流行。
神经网络试图通过模拟大脑认知的机理,解决各种机器学习的问题。
1986 年Rumelhart,Hinton 和Williams 在《自然》发表了著名的反向传播算法用于训练神经网络,直到今天仍被广泛应用。
不过深度学习自80年代后沉寂了许久。
神经网络有大量的参数,经常发生过拟合问题,即往往在训练集上准确率很高,而在测试集上效果差。
这部分归因于当时的训练数据集规模都较小,而且计算资源有限,即便是训练一个较小的网络也需要很长的时间。
神经网络与其它模型相比并未在识别的准确率上体现出明显的优势,而且难于训练。
因此更多的学者开始采用诸如支持向量机(SVM)、Boosting、最近邻等分类器。
这些分类器可以用具有一个或两个隐含层的神经网络模拟,因此被称作浅层机器学习模型。
它们不再模拟大脑的认知机理;相反,针对不同的任务设计不同的系统,并采用不同的手工设计的特征。
例如语音识别采用高斯混合模型和隐马尔可夫模型,物体识别采用SIFT 特征,人脸识别采用LBP 特征,行人检测采用HOG 特征。
2006年以后,得益于电脑游戏爱好者对性能的追求,GPU性能飞速增长。
同时,互联网很容易获得海量训练数据。
两者结合,深度学习或者说神经网络焕发了第二春。
2012 年,Hinton 的研究小组采用深度学习赢得了ImageNet 图像分类的比赛。
从此深度学习开始席卷全球,到今天,你不说深度学习都不好出街了。
深度学习与传统模式识别方法的最大不同在于它是从大数据中自动学习特征,而非采用手工设计的特征。
好的特征可以极大提高模式识别系统的性能。
在过去几十年模式识别的各种应用中,手工设计的特征处于统治地位。
它主要依靠设计者的先验知识,很难利用大数据的优势。
由于依赖手工调参数,特征的设计中只允许出现少量的参数。
深度学习可以从大数据中自动学习特征的表示,其中可以包含成千上万的参数。
手工设计出有效的特征是一个相当漫长的过程。
回顾计算机视觉发展的历史,往往需要五到十年才能出现一个受到广泛认可的好的特征。
而深度学习可以针对新的应用从训练数据中很快学习得到新的有效的特征表示。
一个模式识别系统包括特征和分类器两个主要的组成部分,二者关系密切,而在传统的方法中它们的优化是分开的。
在神经网络的框架下,特征表示和分类器是联合优化的。
两者密不可分。
深度学习的检测和识别是一体的,很难割裂,从一开始训练数据即是如此,语义级标注是训练数据的最明显特征。
绝对的非监督深度学习是不存在的,即便弱监督深度学习都是很少的。
因此视觉识别和检测障碍物很难做到实时。
而激光雷达云点则擅长探测检测障碍物3D轮廓,算法相对深度学习要简单的多,很容易做到实时。
激光雷达拥有强度扫描成像,换句话说激光雷达可以知道障碍物的密度,因此可以轻易分辨出草地,树木,建筑物,树叶,树干,路灯,混凝土,车辆。
这种语义识别非常简单,只需要根据强度频谱图即可。
而视觉来说要准确的识别,非常耗时且可靠性不高。
视觉深度学习最致命的缺点是对视频分析能力极弱,而无人车面对的视频,不是静态图像。
而视频分析正是激光雷达的特长。
视觉深度学习在视频分析上处于最初的起步阶段,描述视频的静态图像特征,可以采用从ImageNet 上学习得到的深度模型;难点是如何描述动态特征。
以往的视觉方法中,对动态特征的描述往往依赖于光流估计,对关键点的跟踪,和动态纹理。
如何将这些信息体现在深度模型中是个难点。
最直接的做法是将视频视为三维图像,直接应用卷积网络,在每一层学习三维滤波器。
但是这一思路显然没有考虑到时间维和空间维的差异性。
另外一种简单但更加有效的思路是通过预处理计算光流场,作为卷积网络的一个输入通道。
也有研究工作利用深度编码器(deep autoencoder)以非线性的方式提取动态纹理,而传统的方法大多采用线性动态系统建模。
光流只计算相邻两帧的运动情况,时间信息也表述不充分。
two-stream只能算是个过渡方法。
目前CNN搞空域,RNN搞时域已经成共识,尤其是LSTM 和GRU结构的引入。
RNN在动作识别上效果不彰,某些单帧就可识别动作。
除了大的结构之外,一些辅助的模型,比如visual hard/soft attention model,以及ICLR2016上的压缩神经网络都会对未来的深度学习视频处理产生影响。
目前深度学习对视频分析还不如手工特征,而手工特征的缺点,前面已经说过,准确率很低,误报率很高。
未来恐怕也难以提升。
太多的坑要填。
MODAT首先要对视频分析,实时计算出地平面,这对点云为主的激光雷达来说易如反掌,对视觉来说难比登天。
用分段平面拟合和RANSAC算法计算出真实地平面。
实际单靠激光雷达的强度扫描成像,一样可以得出准确的地平面,这也是激光雷达用于遥感的主要原因,可以排除植被的干扰,获得准确的地形图,大地基准面。
用VOXEL GRID滤波器将动静物体分开,黑棕蓝绿是激光雷达发射到行人身上的每个时间段的假设,与动态物体比,静态物体捕获的点云数自然要多。
左边是深度学习领域人尽皆知的权威Kitti数据集的采集车,右边是数据集的数据格式和内容。
Kitti对其Ground Truth有一段描述,To generate 3D object ground-truth we hired a set of annotators, and asked them to assign tracklets in the form of 3D bounding boxes to objects such as cars, vans, trucks,trams, pedestrians and cyclists. Unlike most existing benchmarks, we do not rely on online crowd-sourcing to perform the labeling. Towards this goal, we create a special purpose labeling tool, which displays 3D laser points as well as the camera images to increase the quality of the annotations.这里Kitti说的很明确,其训练数据的标签加注不是人工众包,而是打造了一个自动标签软件,这个软件把3D激光云点像光学图像一样显示出来,以此来提高标注的质量。
很简单,激光雷达是3D Object Detection的标准,即使视觉深度学习再强大,与激光雷达始终有差距。
再来说一下Stixel(sticks above the ground in the image),中文一般叫棒状像素,这是2008年由奔驰和法兰克福大学Hern′an Badino教授推出的一种快速实时检测障碍物的方法,尤其适合检测行人,每秒可做到150甚至200帧,这也是奔驰和宝马双目的由来。
Hern′an Badino后来被卡梅隆大学的机器人实验室挖走了,Uber的无人车主要就是基于卡梅隆大学机器人实验室开发的。
Stixel的核心是计算棒状物的上下边缘和双目视差,构建一个Stixel,可以准确快速地检测障碍物,特别是行人。
这是奔驰宝马大规模使用双目的主要原因,相对单目的行人识别,双目Stixel拥有碾压性优势。
激光雷达的3D距离信息更容易获得,也更准确,因此建立Steixel更加快捷准确。
现在该说Tracking了,现在不少人把跟踪(tracking)和计算机视觉中的目标跟踪搞混了。
前者更偏向数学,是对状态空间在时间上的变化进行建模,并对下一时刻的状态进行预测的算法。
例如卡尔曼滤波,粒子滤波等。
后者则偏向应用,给定视频中第一帧的某个物体的框,由算法给出后续帧中该物体的位置。
最初是为了解决检测算法速度较慢的问题,后来慢慢自成一系。
因为变成了应用问题,所以算法更加复杂,通常由好几个模块组成,其中也包括数学上的tracking算法,还有提取特征,在线分类器等步骤。
在自成一系之后,目标跟踪实际上就变成了利用之前几帧的物体状态(旋转角度,尺度),对下一帧的物体检测进行约束(剪枝)的问题了。
它又变回物体检测算法了,但却人为地把首帧得到目标框的那步剥离出来。
在各界都在努力建立end-to-end系统的时候,目标跟踪却只去研究一个子问题,选择性无视'第一帧的框是怎么来的'的问题。
激光雷达的Tracking则很容易做到,以IBEO为例,IBEO每一款激光雷达都会附送一个叫IBEO Object Tracking的软件,这是一个基于开曼滤波器的技术,最多可实时跟踪65个目标,是实时哟,这可是视觉类根本不敢想的事。
Quanergy也有类似的软件,叫3D Perception。
感知、决策(路径规划)、定位都是基于传感器或软件系统的,这也是科技类厂家的强项,不过线控执行系统则是传统汽车产业(不一定是整车厂)的绝对强项,这也是科技类厂家注定无法独立造车的主要原因,无论是谷歌还是百度,都必须要与传统汽车产业联合,才能进军无人车领域。
下一节,我们就说说线控执行。
近期活动:2016汽车传感器与汽车人工智能论坛(AUTOSAI)时间:2016年11月24日-25日地点:北京圣龙翔会议中心一、部分特邀演讲嘉宾二、论坛研讨主题三、报名方式:。