專利名稱：使用3-d激光測距儀的目標(biāo)和車輛檢測及跟蹤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及目標(biāo)檢測方法和系統(tǒng)，且更具體地涉及使用三維激光測距儀來檢測和跟蹤車輛附近的靜止和移動目標(biāo)兩者的目標(biāo)檢測方法和系統(tǒng)，從而給下游車輛控制應(yīng)用提供輸入源。
背景技術(shù)：
許多現(xiàn)代車輛包括用于安全和導(dǎo)航輔助的各種復(fù)雜電子系統(tǒng)。在一些車輛中，這些系統(tǒng)包括目標(biāo)檢測和適應(yīng)性巡航控制系統(tǒng)，其可以警告駕駛員車輛附近的障礙物，或甚至控制車輛制動器或轉(zhuǎn)向裝置以保持距另一個車輛或目標(biāo)的安全距離。然而，本領(lǐng)域已知且在市場上可用的目標(biāo)檢測系統(tǒng)在它們可以多好地檢測和跟蹤目標(biāo)以及目標(biāo)數(shù)據(jù)可以多可靠地用于車輛控制目的方面具有限制。當(dāng)今車輛中可用的大多數(shù)目標(biāo)檢測系統(tǒng)使用基于雷達或照相機的視覺技術(shù)。這些系統(tǒng)通常具有在實際駕駛情況中通常發(fā)現(xiàn)的雜亂環(huán)境中的目標(biāo)之間進行區(qū)分的問題。它們可能能夠檢測目標(biāo)的二維形狀，但是不能確定目標(biāo)高度，從而不能確定目標(biāo)實際上是否為地面或道路表面特征。或者它們可能能夠檢測目標(biāo)的存在，但是不能基于相對速度或三維特性在緊密隔開的目標(biāo)之間進行區(qū)分。最后，由于缺乏反射或缺乏目標(biāo)的顏色差異，現(xiàn)有基于雷達或照相機的目標(biāo)檢測系統(tǒng)可能完全不能檢測一些目標(biāo)。需要一種可靠和穩(wěn)固的目標(biāo)檢測系統(tǒng)，其可以將目標(biāo)彼此或者與地平面進行區(qū)分，其可以可靠地跟蹤所檢測目標(biāo)相對于地面以及相對于主車輛的位置和速度兩者，其可以在實際世界駕駛的雜亂環(huán)境中執(zhí)行這些任務(wù)。這種系統(tǒng)可以允許在開發(fā)先進車輛系統(tǒng) (例如，半自主駕駛系統(tǒng))中的顯著突破。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，公開了一種使用三維激光測距儀來檢測和跟蹤車輛附近的目標(biāo)的方法和系統(tǒng)。所述方法從激光測距儀接收點云，其中，所述點表示測距儀感測一些目標(biāo)存在的空間位置。算法首先基于先前地平面位置、來自于底盤動態(tài)傳感器的數(shù)據(jù)、以及應(yīng)用于點云數(shù)據(jù)的特征矢量計算來估計地平面位置。也可以構(gòu)造不平坦的分段地表面。接下來， 基于點云數(shù)據(jù)結(jié)合地表面計算靜止目標(biāo)的平面圖占位映射和標(biāo)高映射。最后，檢測和跟蹤動態(tài)目標(biāo)，感測相對于地面移動的目標(biāo)，例如其它車輛、行人和動物。方法的輸出是靜止和動態(tài)目標(biāo)集合，包括其大小和形狀、距離以及相對于地面和主車輛的速度。該輸出數(shù)據(jù)可以由下游應(yīng)用使用，例如碰撞避免或半自主駕駛系統(tǒng)。方案1. 一種用于檢測和跟蹤車輛附近的目標(biāo)的方法，所述方法包括
從激光測距儀提供多個掃描點，所述掃描點表示車輛周圍空間中的激光測距儀已經(jīng)檢測到目標(biāo)的位置；
使用掃描點和車輛動態(tài)數(shù)據(jù)來建立地平面的位置； 使用掃描點和地平面的位置來構(gòu)造目標(biāo)占位映射和目標(biāo)標(biāo)高映射；以及使用掃描點和目標(biāo)占位映射來生成動態(tài)目標(biāo)數(shù)據(jù)，其中，所述動態(tài)目標(biāo)數(shù)據(jù)識別和跟蹤移動的目標(biāo)。方案2.根據(jù)方案1所述的方法，其中，使用掃描點和車輛動態(tài)數(shù)據(jù)來建立地平面的位置包括
使用車輛俯仰角和傾側(cè)角數(shù)據(jù)來從先前地平面位置計算預(yù)測地平面位置； 在掃描點上執(zhí)行選通操作，其中，選通操作使用預(yù)測地平面位置來識別要在地平面計算中包括的點集合；
生成矩陣，所述矩陣包含要在地平面計算中包括的點集合；
在矩陣上執(zhí)行特征值分解，以識別最小特征值以及與最小特征值相關(guān)的特征矢量；以
及
使用與最小特征值相關(guān)的特征矢量來確定地平面的方程。方案3.根據(jù)方案2所述的方法，還包括使用卡爾曼濾波器提供更新地平面位置。方案4.根據(jù)方案1所述的方法，其中，使用掃描點和地平面的位置來構(gòu)造目標(biāo)占位映射和目標(biāo)標(biāo)高映射包括
將每個掃描點投影到地平面以確定每個掃描點的地平面相交點和法向矢量； 使用所有掃描點的法向矢量來構(gòu)建目標(biāo)標(biāo)高映射，其中，所述目標(biāo)標(biāo)高映射示出了在車輛周圍空間中檢測的所有目標(biāo)的高度信息；以及
使用所有掃描點的地平面相交點來構(gòu)建目標(biāo)占位映射，其中，所述目標(biāo)占位映射示出了在車輛周圍空間中檢測的所有目標(biāo)的位置信息。方案5.根據(jù)方案1所述的方法，其中，使用掃描點和目標(biāo)占位映射來生成動態(tài)目標(biāo)數(shù)據(jù)包括
從掃描點去除地面點以生成目標(biāo)點集合； 使用最近計算的目標(biāo)占位映射； 構(gòu)造相似性曲線以確定哪些目標(biāo)點一起移動； 將一起移動的目標(biāo)點組聚類成動態(tài)目標(biāo)；
將動態(tài)目標(biāo)分類成目標(biāo)類型，其中，目標(biāo)類型包括車輛、行人、自行車和動物； 計算動態(tài)目標(biāo)的質(zhì)心；以及跟蹤動態(tài)目標(biāo)以生成動態(tài)目標(biāo)數(shù)據(jù)。方案6.根據(jù)方案5所述的方法，其中，將一起移動的目標(biāo)點組聚類成動態(tài)目標(biāo)使用深度優(yōu)先搜索策略。方案7.根據(jù)方案5所述的方法，其中，跟蹤動態(tài)目標(biāo)使用卡爾曼濾波器。方案8.根據(jù)方案5所述的方法，其中，動態(tài)目標(biāo)數(shù)據(jù)包括每個動態(tài)目標(biāo)相對于地面的縱向和橫向位置以及縱向和橫向速度。方案9.根據(jù)方案1所述的方法，還包括在車輛應(yīng)用中使用目標(biāo)占位映射和動態(tài)目標(biāo)數(shù)據(jù)。方案10. —種用于檢測和跟蹤車輛附近的目標(biāo)的方法，所述方法包括
從激光測距儀提供多個掃描點，所述掃描點表示車輛周圍空間中的激光測距儀已經(jīng)檢測到目標(biāo)的位置；
使用掃描點和車輛動態(tài)數(shù)據(jù)來建立地表面的定義；使用掃描點和地表面的定義來構(gòu)造目標(biāo)占位映射和目標(biāo)標(biāo)高映射； 使用掃描點和目標(biāo)占位映射來生成動態(tài)目標(biāo)數(shù)據(jù)，其中，所述動態(tài)目標(biāo)數(shù)據(jù)識別和跟蹤移動的目標(biāo)；以及
在車輛應(yīng)用中使用目標(biāo)占位映射和動態(tài)目標(biāo)數(shù)據(jù)。方案11.根據(jù)方案10所述的方法，其中，使用掃描點和車輛動態(tài)數(shù)據(jù)來建立地表面的定義包括使用維諾圖方法來構(gòu)造不平坦地表面分段。方案12.根據(jù)方案10所述的方法，其中，使用掃描點和地表面的定義來構(gòu)造目標(biāo)占位映射和目標(biāo)標(biāo)高映射包括
將每個掃描點投影到地表面以確定每個掃描點的地表面相交點和法向矢量； 使用所有掃描點的法向矢量來構(gòu)建目標(biāo)標(biāo)高映射，其中，所述目標(biāo)標(biāo)高映射示出了在車輛周圍空間中檢測的所有目標(biāo)的高度信息；以及
使用所有掃描點的地表面相交點來構(gòu)建目標(biāo)占位映射，其中，所述目標(biāo)占位映射示出了在車輛周圍空間中檢測的所有目標(biāo)的位置信息。方案13.根據(jù)方案10所述的方法，其中，使用掃描點和目標(biāo)占位映射來生成動態(tài)目標(biāo)數(shù)據(jù)包括
從掃描點去除地面點以生成目標(biāo)點集合； 使用最近計算的目標(biāo)占位映射； 構(gòu)造相似性曲線以確定哪些目標(biāo)點一起移動； 將一起移動的目標(biāo)點組聚類成動態(tài)目標(biāo)；
將動態(tài)目標(biāo)分類成目標(biāo)類型，其中，目標(biāo)類型包括車輛、行人、自行車和動物； 計算動態(tài)目標(biāo)的質(zhì)心；以及跟蹤動態(tài)目標(biāo)以生成動態(tài)目標(biāo)數(shù)據(jù)。方案14.根據(jù)方案13所述的方法，其中，將一起移動的目標(biāo)點組聚類成動態(tài)目標(biāo)包括構(gòu)造相似性曲線、使用深度優(yōu)先搜索策略以及使用具有散列表的網(wǎng)格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。方案15. —種用于檢測和跟蹤車輛附近的目標(biāo)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括
車輛中的激光測距儀，用于提供多個掃描點，所述掃描點表示車輛周圍空間中的激光測距儀已經(jīng)檢測到目標(biāo)的位置；
第一處理器，所述第一處理器配置成使用掃描點來計算地表面且生成目標(biāo)占位映射； 第二處理器，所述第二處理器配置成使用目標(biāo)占位映射和掃描點來識別和跟蹤動態(tài)目標(biāo)；以及
共享存儲器模塊，用于在第一處理器和第二處理器之間共享數(shù)據(jù)。方案16.根據(jù)方案15所述的系統(tǒng)，其中，第一處理器包括地表面跟蹤模塊，所述地表面跟蹤模塊包括選通算法，用于識別要在地平面計算矩陣中包括的點集合；以及特征值分解算法，用于從地平面計算矩陣計算地平面的方程。方案17.根據(jù)方案16所述的系統(tǒng)，其中，第一處理器中的地表面跟蹤模塊還包括地表面分段算法，其使用維諾圖方法來構(gòu)造不平坦地表面分段。方案18.根據(jù)方案15所述的系統(tǒng)，其中，第一處理器包括目標(biāo)占位模塊，所述目標(biāo)占位模塊包括地表面投影算法，用于將所有掃描點正交地投影到地表面；標(biāo)高映射構(gòu)造算法，用于構(gòu)造標(biāo)高映射，標(biāo)高映射示出了在車輛周圍空間中檢測的所有目標(biāo)的高度信息；以及占位映射構(gòu)造算法，用于構(gòu)造占位映射，占位映射示出了在車輛周圍空間中檢測的所有目標(biāo)的位置信息。方案19.根據(jù)方案15所述的系統(tǒng)，其中，第二處理器包括目標(biāo)聚類模塊，用于將一起移動的目標(biāo)點聚類成動態(tài)目標(biāo)；目標(biāo)分類模塊，用于將動態(tài)目標(biāo)分類成目標(biāo)類型；以及目標(biāo)跟蹤模塊，用于提供關(guān)于每個動態(tài)目標(biāo)的位置和速度信息。方案20.根據(jù)方案15所述的系統(tǒng)，還包括車輛中的第二激光測距儀。本發(fā)明的附加特征從以下說明和所附權(quán)利要求結(jié)合附圖顯而易見。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的可以用于目標(biāo)檢測和跟蹤的硬件系統(tǒng)的框圖； 圖2是使用圖1的硬件系統(tǒng)的元件來檢測和跟蹤目標(biāo)的軟件系統(tǒng)的框圖3是由圖2的軟件系統(tǒng)的地平面跟蹤模塊使用的過程的流程圖4是用于計算分段地表面的投影到地平面(可能不是平坦的)的點集合的維諾圖5是示出了掃描點如何以網(wǎng)格設(shè)置以改進分段地表面計算的效率的簡圖6是由圖2的軟件系統(tǒng)的靜止占位映射模塊使用的過程的流程圖7是由圖2的軟件系統(tǒng)的靜止占位映射模塊產(chǎn)生的二元占位映射的示例；
圖8是由圖2的軟件系統(tǒng)的動態(tài)目標(biāo)跟蹤模塊使用的過程的流程圖；和
圖9是示出了在圖2的軟件系統(tǒng)的動態(tài)目標(biāo)跟蹤模塊中掃描點如何聚類成目標(biāo)的簡圖。
具體實施例方式涉及使用三維激光測距儀的目標(biāo)檢測和跟蹤的方法和系統(tǒng)的本發(fā)明實施例的以下闡述本質(zhì)上僅僅是示例性的且絕不旨在限制本發(fā)明或其應(yīng)用或使用。車輛碰撞避免和半自主駕駛系統(tǒng)需要關(guān)于其周圍環(huán)境中的目標(biāo)的非常精確的信息以便有效。使用基于雷達或照相機的視覺技術(shù)的常規(guī)目標(biāo)檢測系統(tǒng)可能具有辨別雜亂環(huán)境中的目標(biāo)的問題，這在實際世界駕駛情況下是典型的。例如，基于雷達的系統(tǒng)可能不會可靠地檢測非金屬目標(biāo)，例如分立路邊、石頭和植物。基于照相機的視覺系統(tǒng)可能難以在類似顏色或亮度的目標(biāo)之間進行辨別，且不能直接地測量距目標(biāo)的測距或范圍。在本發(fā)明中，三維(3-D)激光測距儀用于獲取點云，表示主車輛附近的目標(biāo)，特定算法用于計算車輛周圍空間中的地平面以及靜止和動態(tài)目標(biāo)的映射。圖1是可以用于根據(jù)本發(fā)明的目標(biāo)檢測和跟蹤的硬件系統(tǒng)10的框圖。車輛12包含能夠三維地快速掃描車輛12周圍環(huán)境的3-D激光測距儀14。如果適當(dāng)，可以使用多于一個的激光測距儀14，以更完全和快速地掃描整個360度視界。激光測距儀14使用有時稱為光檢測和測距(LIDAR)的技術(shù)，且提供表示激光碰到的目標(biāo)的點云數(shù)據(jù)。所述點可以由激光測距儀14按照方位和仰角加上測距來表示，其可以容易地轉(zhuǎn)換為相對于附連到車輛12的本地坐標(biāo)框架的(X，y, ζ)點數(shù)據(jù)。激光測距儀14將點云數(shù)據(jù)提供給可現(xiàn)場編程的門陣列(FPGA) 16，其是設(shè)計成由顧客配置(在該情況下是車輛制造商，在制造之后)的集成電路。FPGA 16從測距儀14接收點云數(shù)據(jù)且執(zhí)行涉及地平面和目標(biāo)檢測的一系列計算。FPGA 16的能夠可以由任何合適處理器處理，包括通用電子控制單元或者專用集成電路(ASIC)。專用集成電路是針對特定用途定制的集成電路，而不旨在用于通用用途。由于 ASIC的高開發(fā)成本以及全功能電子控制單元的高成本，在硬件系統(tǒng)10的優(yōu)選實施例中設(shè)想 FPGA 16。FPGA 16將其輸出發(fā)送到另一個處理器，在該情況下是數(shù)字信號處理器(DAP) 18。 DSP 18基于點云數(shù)據(jù)和先前計算的目標(biāo)數(shù)據(jù)來執(zhí)行下述的附加計算，從而得到車輛12附近的地平面、靜止目標(biāo)和動態(tài)目標(biāo)的完整表示。FPGA 16和DSP 18兩者均接入共享存儲器模塊20。圖2是使用硬件系統(tǒng)10的元件檢測和跟蹤目標(biāo)的軟件系統(tǒng)30的框圖?？倛D像處理模塊32管理整個軟件系統(tǒng)30的功能。地平面跟蹤模塊34使用點云數(shù)據(jù)和其它信息以估計地表面的當(dāng)前位置，如下文詳細所述。接下來，靜止占位映射模塊36使用點云數(shù)據(jù)和先前計算的地表面作為輸入來計算所有檢測目標(biāo)的位置和高度。下文還將提供靜止占位映射模塊36中的計算細節(jié)。最后，動態(tài)目標(biāo)跟蹤模塊38使用下文詳細描述的方法來計算移動目標(biāo)的形狀、位置和速度。圖3是由軟件系統(tǒng)30的地平面跟蹤模塊34使用的過程的流程圖40。過程在框42 開始，由總圖像處理模塊32指導(dǎo)，例如在車輛發(fā)動機啟動時。過程在決策菱形塊44等待來自于先前地平面估計的新數(shù)據(jù)變得可用。在框46，來自于先前計算步驟的估計地平面用作新地平面計算的基礎(chǔ)或起始點。在車輛12啟動之后過程的第一關(guān)，在沒有緊接先前地平面數(shù)據(jù)可用時，在框46可以使用來自于車輛12先前操作的最后一個地平面或者在框46可以使用基于車輛標(biāo)稱行駛高度的缺省值。在框48，作出關(guān)于地平面相對于來自于框46的先前地平面的預(yù)期移動的預(yù)測?？?8處的預(yù)測基于許多現(xiàn)代車輛中可用類型的車載慣性測量單元(IMU)。來自于框48處的預(yù)測中使用的IMU的數(shù)據(jù)包括車輛俯仰角和側(cè)傾角，如果這些角度從先前地平面計算以來已經(jīng)發(fā)生變化，其將對地平面的位置和取向具有顯著影響。在框50，提供來自于激光測距儀14的最近點云數(shù)據(jù)。這包括所有點數(shù)據(jù)，包括表示遠高于地面水平的高目標(biāo)的點。在框52，在點云數(shù)據(jù)上進行選通或濾波，以僅僅選擇被估計表示地平面的點。框52處的選通操作通過計算每個點距預(yù)測地平面的距離來進行。限定閾值高度，例如0. 25米，且距地平面距離小于閾值的任何點被認為是地面點。所有其它點(即，距地平面距離大于閾值距離的點)被認為是目標(biāo)點，且在地平面計算中不使用。在框M，表示地平面的點集合用于進一步分析。要注意的是，在框M處提供的點不都處于一個平面內(nèi)。相反，從框52處的選通操作輸出的點(其在框M使用)是被認為由地面或道路表面返回的點，且這些點用于確定最佳地擬合所述點的平面的計算。在框56，來自于框M的地面點放置在4XN矩陣中，且在矩陣上進行特征值分解，目標(biāo)是尋找由以下方程表示的地平面
Ax+By+Cz+D = 0 (1)
框56的動作如下進行。來自于框個地面點中的每個的(χ，y, ζ)坐標(biāo)用于填充4XN矩陣的前三列，第四列為數(shù)字1。即，矩陣的第一行將包括第一個地面點的坐標(biāo)加上數(shù)字1，如下[Xl，Y1, Z1, 1]。矩陣的第二行將包括第二個地面點的坐標(biāo)加上數(shù)字1，如 T [x2, J2, z2, 1]。由此，4XN矩陣用來自于框M的所有地面點填充。然后，可以在矩陣上進行特征值分解，從而產(chǎn)生一組特征值和特征矢量，如下文所述。最小特征值可以認為具有來自于最佳地擬合矩陣中包含的點數(shù)據(jù)的平面方程的系數(shù)[A，B, C, D]。在框58，使用方程(1)和在框56剛剛確定的系數(shù)[A，B, C, D]限定更新地平面，且過程循環(huán)回到?jīng)Q策菱形塊44。以下是在流程圖40所示過程中使用的計算的詳細討論。在框48，假定主車輛的俯仰角速度和側(cè)傾角速度的IMU測量值分別為
權(quán)利要求
1.一種用于檢測和跟蹤車輛附近的目標(biāo)的方法，所述方法包括從激光測距儀提供多個掃描點，所述掃描點表示車輛周圍空間中的激光測距儀已經(jīng)檢測到目標(biāo)的位置；使用掃描點和車輛動態(tài)數(shù)據(jù)來建立地平面的位置； 使用掃描點和地平面的位置來構(gòu)造目標(biāo)占位映射和目標(biāo)標(biāo)高映射；以及使用掃描點和目標(biāo)占位映射來生成動態(tài)目標(biāo)數(shù)據(jù)，其中，所述動態(tài)目標(biāo)數(shù)據(jù)識別和跟蹤移動的目標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，使用掃描點和車輛動態(tài)數(shù)據(jù)來建立地平面的位置包括使用車輛俯仰角和傾側(cè)角數(shù)據(jù)來從先前地平面位置計算預(yù)測地平面位置； 在掃描點上執(zhí)行選通操作，其中，選通操作使用預(yù)測地平面位置來識別要在地平面計算中包括的點集合；生成矩陣，所述矩陣包含要在地平面計算中包括的點集合；在矩陣上執(zhí)行特征值分解，以識別最小特征值以及與最小特征值相關(guān)的特征矢量；以及使用與最小特征值相關(guān)的特征矢量來確定地平面的方程。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括使用卡爾曼濾波器提供更新地平面位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，使用掃描點和地平面的位置來構(gòu)造目標(biāo)占位映射和目標(biāo)標(biāo)高映射包括將每個掃描點投影到地平面以確定每個掃描點的地平面相交點和法向矢量； 使用所有掃描點的法向矢量來構(gòu)建目標(biāo)標(biāo)高映射，其中，所述目標(biāo)標(biāo)高映射示出了在車輛周圍空間中檢測的所有目標(biāo)的高度信息；以及使用所有掃描點的地平面相交點來構(gòu)建目標(biāo)占位映射，其中，所述目標(biāo)占位映射示出了在車輛周圍空間中檢測的所有目標(biāo)的位置信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，使用掃描點和目標(biāo)占位映射來生成動態(tài)目標(biāo)數(shù)據(jù)包括從掃描點去除地面點以生成目標(biāo)點集合； 使用最近計算的目標(biāo)占位映射； 構(gòu)造相似性曲線以確定哪些目標(biāo)點一起移動； 將一起移動的目標(biāo)點組聚類成動態(tài)目標(biāo)；將動態(tài)目標(biāo)分類成目標(biāo)類型，其中，目標(biāo)類型包括車輛、行人、自行車和動物； 計算動態(tài)目標(biāo)的質(zhì)心；以及跟蹤動態(tài)目標(biāo)以生成動態(tài)目標(biāo)數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，將一起移動的目標(biāo)點組聚類成動態(tài)目標(biāo)使用深度優(yōu)先搜索策略。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，跟蹤動態(tài)目標(biāo)使用卡爾曼濾波器。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，動態(tài)目標(biāo)數(shù)據(jù)包括每個動態(tài)目標(biāo)相對于地面的縱向和橫向位置以及縱向和橫向速度。
9.一種用于檢測和跟蹤車輛附近的目標(biāo)的方法，所述方法包括從激光測距儀提供多個掃描點，所述掃描點表示車輛周圍空間中的激光測距儀已經(jīng)檢測到目標(biāo)的位置；使用掃描點和車輛動態(tài)數(shù)據(jù)來建立地表面的定義； 使用掃描點和地表面的定義來構(gòu)造目標(biāo)占位映射和目標(biāo)標(biāo)高映射； 使用掃描點和目標(biāo)占位映射來生成動態(tài)目標(biāo)數(shù)據(jù)，其中，所述動態(tài)目標(biāo)數(shù)據(jù)識別和跟蹤移動的目標(biāo)；以及在車輛應(yīng)用中使用目標(biāo)占位映射和動態(tài)目標(biāo)數(shù)據(jù)。
10. 一種用于檢測和跟蹤車輛附近的目標(biāo)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 車輛中的激光測距儀，用于提供多個掃描點，所述掃描點表示車輛周圍空間中的激光測距儀已經(jīng)檢測到目標(biāo)的位置；第一處理器，所述第一處理器配置成使用掃描點來計算地表面且生成目標(biāo)占位映射； 第二處理器，所述第二處理器配置成使用目標(biāo)占位映射和掃描點來識別和跟蹤動態(tài)目標(biāo)；以及共享存儲器模塊，用于在第一處理器和第二處理器之間共享數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種使用三維激光測距儀檢測和跟蹤車輛附近的目標(biāo)的方法和系統(tǒng)。所述方法從激光測距儀接收多個點，所述點表示測距儀感測一些目標(biāo)存在的空間位置。算法首先基于先前地平面位置、來自于車載傳感器的數(shù)據(jù)、以及應(yīng)用于點數(shù)據(jù)的特征矢量計算來估計地平面位置。接下來，基于點數(shù)據(jù)結(jié)合地平面計算靜止目標(biāo)的平面圖占位映射和標(biāo)高映射。最后，檢測和跟蹤動態(tài)目標(biāo)，感測移動的目標(biāo)，例如其它車輛、行人和動物。方法的輸出是靜止和動態(tài)目標(biāo)集合，包括其形狀、距離和速度。該輸出可以在以下方面使用，例如碰撞避免或半自主駕駛系統(tǒng)。
文檔編號B60W40/02GK102248947SQ20111012095
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
發(fā)明者曾 S. 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司