智能駕駛是目前全球車輛工程領(lǐng)域的研發(fā)熱點之一,無人駕駛汽車的主動安全性也受到了國內(nèi)外智能駕駛研究機構(gòu)的廣泛關(guān)注。本文主要聚焦無人掃地車作業(yè)的環(huán)境感知環(huán)節(jié),利用激光雷達與車載相機,實時采集掃地車周圍的環(huán)境信息。為了快速、準確地處理和分析采集的數(shù)據(jù)信息,從而得到前方障礙物的位置信息與幾何特征,提出激光雷達與視覺融合的障礙物檢測研究方案,實現(xiàn)對前方障礙物的融合檢測。本論文主要包括以下研究內(nèi)容:首先,根據(jù)無人掃地車的運行條件和研究要求,建立了無人掃地車環(huán)境感知平臺;通過建立無人掃地車融合所涉及的三種坐標系,并對其進行坐標轉(zhuǎn)換,完成相機和激光雷達的標定處理,為多傳感器數(shù)據(jù)在時空上的匹配融合奠定研究基礎(chǔ)。其次,提出了一種可適應(yīng)不同距離的三維激光雷達數(shù)據(jù)去噪和精簡研究方法。在對原始點云數(shù)據(jù)柵格化和去噪濾波后,采用最鄰近距離聚類的方法確定適應(yīng)閾值,采用融合網(wǎng)格連通標記的聚類方法,減少離散點,提高聚類算法的精度,實現(xiàn)不同距離下的前方障礙物檢測。實驗結(jié)果表明,與已有的其他聚類算法相比較,本文提出的新方法可以適應(yīng)不同距離下的障礙物聚類,提高了路面障礙物的識別能力。然后,基于AlexNet卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法實... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

無人掃地車EC500i車型Fig.1.1EC500iintelligentcleaningvehicle

基于激光雷達和視覺融合的無人掃地車前方障礙物檢測技術(shù)研究8第二章多傳感器數(shù)據(jù)融合原理與算法根據(jù)第一章中所述的主要技術(shù)路線，本章對多傳感器融合的原理及其算法進行了闡述，介紹了多傳感器數(shù)據(jù)在時間和空間上的匹配原理；建立了無人掃地車環(huán)境感知環(huán)節(jié)涉及到的三種坐標系，并對坐標系進行轉(zhuǎn)換；介紹了相機和激光雷達的標定方法，最終實現(xiàn)多傳感器數(shù)據(jù)的融合。2.1傳感器選型本文研究的EC500i無人掃地車的環(huán)境感知系統(tǒng)包括1個自動駕駛控制單元、2個RS-LiDAR-16激光雷達、1個前視攝像頭模塊、1個前向毫米波雷達、2個前側(cè)向毫米波雷達、2個后側(cè)向毫米波雷達、1個工控機、1個慣導(dǎo)、1套GNNS天線、1個智能泊車輔助系統(tǒng)模塊、1個全景泊車影響系統(tǒng)模塊。傳感器布置方案見圖2.1。圖2.1EC500i吸塵車傳感器布置方案Fig2.1SensorlayoutofEC500i本文研究的多傳感器融合主要是基于RS-LiDAR-16激光雷達和前置機器視覺的攝像頭MobieyeEQ3。RS-LiDAR-16激光雷達是一種面向無人駕駛、機器人和無人機等環(huán)境感知環(huán)節(jié)的小型激光雷達，它安裝了16個激光信號的收發(fā)探

江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文15(b)智能掃地車坐標系(b)ThecoordinateSystemofintelligentcleaningvehicle圖2.7建立傳感器坐標系Fig2.7Establishingthesensorcoordinatesystem本文參照KITTI數(shù)據(jù)集的傳感器坐標系，基于無人駕駛掃地車建立了三種坐標系，分別位于車體、相機和激光雷達，如圖2.7所示。KITTI數(shù)據(jù)集是一個較全面的自動駕駛機器視覺處理數(shù)據(jù)庫，廣泛用于檢測、識別、跟蹤立體圖像。無人駕駛掃地車體坐標系ssssOXYZ中，以車體的重心為坐標系的原點SO，經(jīng)過坐標原點SO、沿著車輛的前進方向的軸線為車體坐標系的SX軸，經(jīng)過坐標原點SO、垂直于車輛的前進方向水平向左的軸線為車體坐標系的SY軸，經(jīng)過坐標原點SO、垂直于水平面向上的軸線為車體坐標系的SZ軸。在激光雷達的位置坐標系JJJJOXYZ中，坐標系原點JO為激光雷達的中心位置，JX軸、JY軸和JZ軸分別與CX軸、CY軸和CZ軸平行且同向。選用車載相機在系統(tǒng)中的安裝位置作為相機坐標系CCCCOXYZ，坐標系原點CO為攝像頭的中心點，CX軸為SY軸的反方向，CZ軸為SX軸的反方向，CY軸垂直于其他兩坐標軸的平面向下。圖像成像后的像素平面為圖像坐標系TTTTOXYZ。2.3.4相機標定當(dāng)多傳感器采集的數(shù)據(jù)坐標在世界坐標系和圖像坐標系之間轉(zhuǎn)換時，需要確定相機的內(nèi)部參數(shù)（相機自身的特性參數(shù)）和外部參數(shù)（相機的位置參數(shù)），


本文編號：3231995