[發明專利]使用雷達和攝像機的障礙物探測的融合

有效

• 申請號: 201310330571.7
• 申請日: 2013-08-01
• 公開（公告）號: CN103576154A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: S.曾;W.張;B.B.利特庫希
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: G01S13/93
• 分類號: G01S13/93;G06K9/62
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 成城;譚祐祥

技術領域

實施例大體涉及障礙物探測。

背景技術

視覺成像系統被用于車輛以便增強諸如物體探測系統和其他視覺/定位系統的應用。這樣的系統利用攝像機來捕獲圖像并且之后從該圖像提取物體。這樣的物體可以是在行駛道路內的其他車輛、行人或者甚至是物體。

雷達系統也可以被用于探測行駛道路內的物體。雷達系統使用無線電波來確定物體的距離、高度、方向或速度。發射器發射從其路徑內的任意物體反彈的無線電波脈沖。從物體反射出的脈沖將無線電波能量的一小部分返回給通常位于與發射器處于相同位置的接收器。

通過協作地利用視覺成像系統和雷達系統來探測物體將增加探測和定位車輛行駛路徑內物體時的可信度。然而，在已知系統中，獨立于其他傳感器來執行探測，之后結果被結合。問題在于，如果由一個跟蹤裝置所確定的探測和跟蹤結果明顯不同于來自另一裝置的探測和跟蹤結果，則如果將協作地利用這些結果，那么將更加不確定哪個數據將是用于識別障礙物時更加正確的數據。

發明內容

實施例的優點在于當由兩個不同的障礙物感測裝置探測時識別障礙物的準確性。以傳感器水平來執行來自所述兩個障礙物感測裝置的輸出的融合，從而利用更加豐富的信息內容。結合來自兩個感測裝置的數據之后對被識別障礙物的探測和跟蹤。因此，相比于首先執行探測和跟蹤來自每個相應裝置的數據且之后融合探測和跟蹤數據，通過以傳感器水平融合信息增加了識別相應位置處的障礙物的準確性。

實施例提出一種車輛障礙物探測系統，其包括用于捕獲視野內的物體的成像系統和用于感測基本相同視野內的物體的雷達裝置。該基本相同視野被劃分成具有多個觀測單元格的占用網格（occupancy?grid）。融合模塊接收來自雷達裝置的雷達數據和來自成像系統的成像數據。融合模塊將占用網格和相關聯的雷達數據投影到被捕獲圖像上。融合模塊使用來自雷達裝置的傳感器數據和來自成像系統的成像數據從每個對應單元格提取特征。主分類器確定從相應觀測單元格提取的被提取特征是否是障礙物。

實施例提出一種用于確定車輛外部的障礙物的方法。通過成像系統在視野內捕獲物體。感測在雷達裝置的基本相同視野內的物體。被雷達裝置感測的該基本相同視野被劃分成具有多個觀測單元格的占用網格。融合模塊接收來自雷達裝置的雷達數據和來自成像系統的成像數據。融合模塊將占用網格和相關聯的雷達數據投影到被捕獲圖像上。融合模塊使用來自雷達裝置的傳感器數據和來自成像系統的成像數據從每個對應單元格提取特征以用于識別潛在障礙物。通過主分類器來分類被提取特征以用于確定從相應觀測單元格提取的被提取特征是否是障礙物。

本發明還提供了以下技術方案。

方案1.?一種車輛障礙物探測系統，所述車輛障礙物探測系統包括：

用于捕獲視野內的物體的成像系統；

用于感測基本相同視野內的物體的雷達裝置，所述基本相同視野被劃分成具有多個觀測單元格的占用網格；

用于接收來自所述雷達裝置的雷達數據和來自所述成像系統的成像數據的融合模塊，所述融合模塊將所述占用網格和相關聯的雷達數據投影到被捕獲影像上，所述融合模塊使用來自所述雷達裝置的傳感器數據和來自所述成像系統的成像數據從每個對應單元格提取特征；和

用于確定從相應觀測單元格提取的被提取特征是否是障礙物的主分類器。

方案2.?根據方案1所述的車輛障礙物探測系統，其中通過包括雷達特征、視覺特征和運動特征的矢量來呈現在相應單元格內被提取的相應特征。

方案3.?根據方案1所述的車輛障礙物探測系統，其中來自所述融合模塊的輸出產生包括距離、距離變化率和方位角的特征參數觀測。

方案4.?根據方案1所述的車輛障礙物探測系統，進一步包括：用于分類車輛外部的障礙物的至少一個次級分類器，其中加權被應用到所述主分類器的輸出和所述至少一個次級分類器的輸出，其中所述主分類器的被加權輸出和所述至少一個次級分類器的被加權輸出被用于協作地識別所述視野內的障礙物。

方案5.?根據方案4所述的車輛障礙物探測系統，其中所述至少一個次級分類器是無障礙路徑探測分類器。

方案6.?根據方案4所述的車輛障礙物探測系統，其中所述至少一個次級分類器是運動流異常性分類器。

方案7.?根據方案1所述的車輛障礙物探測系統，其中針對每個相應單元格通過所述分類器來確定后驗概率估計以便識別出位于每個相應單元格內的特征是否是障礙物，并且其中基于雷達和成像系統數據來計算所述后驗概率估計。