【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及智能駕駛，特別是涉及一種基于車載雙波段激光雷達(dá)的動(dòng)態(tài)物體自動(dòng)過濾系統(tǒng)及方法。
技術(shù)介紹
1、智能駕駛技術(shù)的迅速發(fā)展極大地推動(dòng)了各類環(huán)境感知傳感器的研究。車載激光雷達(dá)(lidar)因其具有可準(zhǔn)確獲取目標(biāo)的三維信息、分辨率高、抗干擾能力強(qiáng)、探測(cè)范圍廣、近全天候工作等優(yōu)點(diǎn)，在智能駕駛環(huán)境感知系統(tǒng)中占據(jù)了重要地位。智能駕駛這一特定情境對(duì)車載激光雷達(dá)的硬件技術(shù)與應(yīng)用算法的性能均提出了很高的要求，如應(yīng)用于level?3(由sae(society?of?automotive?engineers)提出的智能駕駛自動(dòng)等級(jí)，從level?0～5共6級(jí))以上智能駕駛系統(tǒng)的車載激光雷達(dá)，其激光安全等級(jí)應(yīng)為level?1(功率小于0.4mw，低輸出激光)，以保證智能駕駛汽車行駛過程中行人的安全；其探測(cè)距離至少應(yīng)為100m，測(cè)量精度在厘米級(jí)，掃描頻率至少在5hz～20hz，以滿足智能駕駛汽車的高速行駛的要求；而且lidar點(diǎn)云數(shù)據(jù)的傳輸速率、點(diǎn)云處理算法的運(yùn)行速度、精度以及處理效果也必須滿足汽車高速行駛的需求；同時(shí)激光雷達(dá)的體積、重量、成本、驅(qū)動(dòng)電壓均應(yīng)當(dāng)符合車載系統(tǒng)的安裝水準(zhǔn)。
2、為達(dá)到智能駕駛對(duì)車載激光雷達(dá)的高要求，針對(duì)車載激光雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用算法的相關(guān)研究正在不斷地深入拓展。在激光發(fā)射、接收、掃描等諸多激光雷達(dá)硬件技術(shù)中，目前人們普遍認(rèn)為掃描技術(shù)是車載激光雷達(dá)的關(guān)鍵，它直接決定了雷達(dá)的掃描頻率、掃描范圍、點(diǎn)云數(shù)據(jù)量等各項(xiàng)重要參數(shù)，是縮小車載激光雷達(dá)的整體體積與降低成本的關(guān)鍵，也直接影響了車載激光雷達(dá)的車規(guī)級(jí)量產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)。在
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)的目的是提供一種基于車載雙波段激光雷達(dá)的動(dòng)態(tài)物體自動(dòng)過濾系統(tǒng)及方法。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供了如下方案：
3、本專利技術(shù)提供了一種基于車載雙波段激光雷達(dá)的動(dòng)態(tài)物體自動(dòng)過濾系統(tǒng)法，包括：剛性連接平臺(tái)、數(shù)據(jù)處理及控制系統(tǒng)、雙波段激光雷達(dá)模塊、imu及gnss組合導(dǎo)航模塊及多光譜相機(jī)，車輛上設(shè)置所述剛性連接平臺(tái)，所述剛性連接平臺(tái)上設(shè)置所述數(shù)據(jù)處理及控制系統(tǒng)、雙波段激光雷達(dá)模塊、imu及gnss組合導(dǎo)航模塊及多光譜相機(jī)，所述雙波段激光雷達(dá)模塊、imu及gnss組合導(dǎo)航模塊及多光譜相機(jī)連接所述數(shù)據(jù)處理及控制系統(tǒng)。
4、優(yōu)選地，所述雙波段激光雷達(dá)模塊包括雙波長(zhǎng)連續(xù)激光發(fā)生模塊、接收模塊、雙波長(zhǎng)掃描模塊、掃描擺鏡及伺服掃描系統(tǒng)，所述雙波長(zhǎng)連續(xù)激光發(fā)生模塊包括905nm窄線寬連續(xù)光半導(dǎo)體激光器、1550nm窄線寬連續(xù)光半導(dǎo)體激光器、相位調(diào)制器、線性調(diào)頻微波信號(hào)發(fā)生器及功率放大器，所述905nm窄線寬連續(xù)光半導(dǎo)體激光器、1550nm窄線寬連續(xù)光半導(dǎo)體激光器分別通過光纖連接一相位調(diào)制器，每個(gè)所述相位調(diào)制器均通過光纖連接一所述功率放大器，且所述相位調(diào)制器電性連接所述線性調(diào)頻微波信號(hào)發(fā)生器，每個(gè)所述功率放大器均通過光纖連接雙波長(zhǎng)掃描模塊及一光纖衰減器，所述光纖衰減器通過光纖連接所述接收模塊；
5、所述接收模塊包括si平衡探測(cè)器及ingaas平衡探測(cè)器，與所述905nm窄線寬連續(xù)光半導(dǎo)體激光器相對(duì)應(yīng)的光纖衰減器及雙波長(zhǎng)掃描模塊通過光纖連接所述si平衡探測(cè)器，與所述1550nm窄線寬連續(xù)光半導(dǎo)體激光器相對(duì)應(yīng)的光纖衰減器及雙波長(zhǎng)掃描模塊通過光纖連接所述ingaas平衡探測(cè)器，所述si平衡探測(cè)器及ingaas平衡探測(cè)器電性連接ad數(shù)字采集卡，所述ad數(shù)字采集卡連接所述數(shù)據(jù)處理及控制系統(tǒng)；
6、所述雙波長(zhǎng)掃描模塊包括905nm光纖環(huán)形器及1550nm光纖環(huán)形器，與所述905nm窄線寬連續(xù)光半導(dǎo)體激光器相對(duì)應(yīng)的功率放大器以及si平衡探測(cè)器通過光纖連接所述905nm光纖環(huán)形器，與所述1550nm窄線寬連續(xù)光半導(dǎo)體激光器相對(duì)應(yīng)的功率放大器以及ingaas平衡探測(cè)器通過光纖連接所述1550nm光纖環(huán)形器，所述905nm光纖環(huán)形器及1550nm光纖環(huán)形器通過掃描擺鏡及伺服掃描系統(tǒng)對(duì)臨近空間進(jìn)行掃描。
7、本專利技術(shù)還提供了一種基于車載雙波段激光雷達(dá)的動(dòng)態(tài)物體自動(dòng)過濾方法，包括：
8、基于動(dòng)態(tài)物體自動(dòng)過濾系統(tǒng)采集雙波段激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)及多光譜數(shù)據(jù)；
9、基于雙波段激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)物體自動(dòng)過濾操作；
10、基于多光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)物體自動(dòng)過濾操作。
11、優(yōu)選地，基于雙波段激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)物體自動(dòng)過濾操作，具體為：
12、基于雙波段激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)，對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行面生長(zhǎng)算法，得到不同的面分割體，根據(jù)通用特征對(duì)每個(gè)面分割體進(jìn)行特征計(jì)算，通用特征包括面特征p，高度h，面積a和法向量n，通過約束函數(shù)g(·)對(duì)面分割體進(jìn)行識(shí)別，其中滿足條件的歸類為路面g：
13、g＝g(p,h,a,n)?(1)
14、對(duì)路面點(diǎn)進(jìn)行移除，對(duì)路上點(diǎn)云進(jìn)行連通分析，得到路面上不同的分割體，基于波段信息對(duì)動(dòng)態(tài)物體進(jìn)行自動(dòng)過濾，過濾函數(shù)表示為d(·)，波段信息包括分割體單波段點(diǎn)所占比例rt、車輛或自行車動(dòng)態(tài)物體的雙波段屬性bi，滿足條件的分割體歸類為d：
15、d＝d(rt,bi)?(2)
16、優(yōu)選地，基于多光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)物體自動(dòng)過濾操作，具體為：
17、構(gòu)建3d-cnn分類網(wǎng)絡(luò)；
18、基于端到端的監(jiān)督式訓(xùn)練方法對(duì)3d-cnn分類網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練；
19、基于訓(xùn)練后的3d-cnn分類網(wǎng)絡(luò)對(duì)動(dòng)態(tài)物體進(jìn)行分類；
20、基于建圖算法對(duì)分類得到的點(diǎn)進(jìn)行移除。
21、根據(jù)本專利技術(shù)提供的具體實(shí)施例，本專利技術(shù)公開了以下技術(shù)效果：
22、本專利技術(shù)提供了一種基于車載雙波段激光雷達(dá)的動(dòng)態(tài)物體自動(dòng)過濾系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括剛性連接平臺(tái)、數(shù)據(jù)處理及控制系統(tǒng)、雙波段激光雷達(dá)模塊、imu及gnss組合導(dǎo)航模塊及多光譜相機(jī)，該方法包括基于動(dòng)態(tài)物體自動(dòng)過濾系統(tǒng)采集雙波段激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)及多光譜數(shù)據(jù)，基于雙波段激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)物體自動(dòng)過濾操作，基于多光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)物體自動(dòng)過濾操作。本專利技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)雙波段激光點(diǎn)云與多光譜影像的同步去噪，以及動(dòng)態(tài)物體的有效過濾，便于使用。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于車載雙波段激光雷達(dá)的動(dòng)態(tài)物體自動(dòng)過濾系統(tǒng)，其特征在于，包括：剛性連接平臺(tái)、數(shù)據(jù)處理及控制系統(tǒng)、雙波段激光雷達(dá)模塊、IMU及GNSS組合導(dǎo)航模塊及多光譜相機(jī)，車輛上設(shè)置所述剛性連接平臺(tái)，所述剛性連接平臺(tái)上設(shè)置所述數(shù)據(jù)處理及控制系統(tǒng)、雙波段激光雷達(dá)模塊、IMU及GNSS組合導(dǎo)航模塊及多光譜相機(jī)，所述雙波段激光雷達(dá)模塊、IMU及GNSS組合導(dǎo)航模塊及多光譜相機(jī)連接所述數(shù)據(jù)處理及控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述雙波段激光雷達(dá)模塊包括雙波長(zhǎng)連續(xù)激光發(fā)生模塊、接收模塊、雙波長(zhǎng)掃描模塊、掃描擺鏡及伺服掃描系統(tǒng)，所述雙波長(zhǎng)連續(xù)激光發(fā)生模塊包括905nm窄線寬連續(xù)光半導(dǎo)體激光器、1550nm窄線寬連續(xù)光半導(dǎo)體激光器、相位調(diào)制器、線性調(diào)頻微波信號(hào)發(fā)生器及功率放大器，所述905nm窄線寬連續(xù)光半導(dǎo)體激光器、1550nm窄線寬連續(xù)光半導(dǎo)體激光器分別通過光纖連接一相位調(diào)制器，每個(gè)所述相位調(diào)制器均通過光纖連接一所述功率放大器，且所述相位調(diào)制器電性連接所述線性調(diào)頻微波信號(hào)發(fā)生器，每個(gè)所述功率放大器均通過光纖連接雙波長(zhǎng)掃描模塊及一光纖衰減器，所述光纖衰減器通過光
3.一種基于車載雙波段激光雷達(dá)的動(dòng)態(tài)物體自動(dòng)過濾方法，其特征在于，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，基于雙波段激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)物體自動(dòng)過濾操作，具體為：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，基于多光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)物體自動(dòng)過濾操作，具體為：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于車載雙波段激光雷達(dá)的動(dòng)態(tài)物體自動(dòng)過濾系統(tǒng)，其特征在于，包括：剛性連接平臺(tái)、數(shù)據(jù)處理及控制系統(tǒng)、雙波段激光雷達(dá)模塊、imu及gnss組合導(dǎo)航模塊及多光譜相機(jī)，車輛上設(shè)置所述剛性連接平臺(tái)，所述剛性連接平臺(tái)上設(shè)置所述數(shù)據(jù)處理及控制系統(tǒng)、雙波段激光雷達(dá)模塊、imu及gnss組合導(dǎo)航模塊及多光譜相機(jī)，所述雙波段激光雷達(dá)模塊、imu及gnss組合導(dǎo)航模塊及多光譜相機(jī)連接所述數(shù)據(jù)處理及控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述雙波段激光雷達(dá)模塊包括雙波長(zhǎng)連續(xù)激光發(fā)生模塊、接收模塊、雙波長(zhǎng)掃描模塊、掃描擺鏡及伺服掃描系統(tǒng)，所述雙波長(zhǎng)連續(xù)激光發(fā)生模塊包括905nm窄線寬連續(xù)光半導(dǎo)體激光器、1550nm窄線寬連續(xù)光半導(dǎo)體激光器、相...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：潘浩，李發(fā)帥，陳育偉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)人民解放軍國(guó)防科技大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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