[發(fā)明專利]一種基于虛擬世界的虛擬激光雷達(dá)數(shù)據(jù)生成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810569071.1
• 申請(qǐng)日: 2018-06-05
• 公開（公告）號(hào): CN109003326B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田玉珍;P·尼古拉斯;杜銀和;賈楠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北億咖通科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T17/00
• 分類號(hào): G06T17/00;G06T19/00;G06T1/60;G06F3/01;G06F30/15;G06F30/20
• 代理公司: 北京智匯東方知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11391
• 代理人: 康正德

一種基于虛擬世界的虛擬激光雷達(dá)數(shù)據(jù)生成方法，包括以下步驟：步驟S100，獲取虛擬世界的場(chǎng)景信息；步驟S200，解析S100獲取的場(chǎng)景緩存信息，生成場(chǎng)景點(diǎn)云數(shù)據(jù)；步驟S300，解析S100獲取的場(chǎng)景目標(biāo)信息，生成場(chǎng)景目標(biāo)點(diǎn)云索引集；步驟S400，降采樣場(chǎng)景點(diǎn)云數(shù)據(jù)，組成真值數(shù)據(jù)，生成虛擬激光雷達(dá)數(shù)據(jù)。本發(fā)明為基于激光雷達(dá)傳感器的自動(dòng)駕駛感知算法開發(fā)提供了包含真值數(shù)據(jù)的激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)源，能夠高效無(wú)任何限制的采集點(diǎn)云數(shù)據(jù)，可以加快算法開發(fā)進(jìn)程，同時(shí)，極大的減少了開發(fā)過(guò)程中數(shù)據(jù)采集標(biāo)注帶來(lái)的人員時(shí)間成本的消耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)人駕駛機(jī)仿真計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種基于虛擬世界的虛擬激光雷達(dá)數(shù)據(jù)生成方法。

背景技術(shù)

無(wú)人駕駛仿真技術(shù)，作為無(wú)人駕駛開發(fā)過(guò)程中必不可少的環(huán)節(jié)，主要用于無(wú)人駕駛的各種算法開發(fā)，動(dòng)力學(xué)模型驗(yàn)證，功能安全驗(yàn)證等。在無(wú)人駕駛算法集中了環(huán)境感知，道路建模路徑規(guī)劃，決策控制，與功能安全設(shè)計(jì)等，涉及到各種傳感器，車身控制單元，以及車身ECU等。對(duì)于環(huán)境感知算法，涉及到用于感知環(huán)境的單目相機(jī)，雙目相機(jī)，超聲波雷達(dá)，毫米波雷達(dá)，激光雷達(dá)等，依據(jù)傳感器原始數(shù)據(jù)，對(duì)車輛駕駛環(huán)境進(jìn)行建模，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的感知。

目前的環(huán)境感知算法還處于研發(fā)階段，而算法的開發(fā)嚴(yán)重依賴于傳感器原始數(shù)據(jù)，對(duì)于傳感器原始數(shù)據(jù)的獲取，目前主要通過(guò)實(shí)車裝備各種傳感器上路采集，該方法成本高，局限性大，單車采集區(qū)域有限，采集耗時(shí)長(zhǎng)。由于現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法在仿真環(huán)境中模擬激光雷達(dá)原始數(shù)據(jù)，從而不能利用仿真環(huán)境加速激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)算法開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于虛擬世界的虛擬激光雷達(dá)數(shù)據(jù)生成方法，能夠加快算法開發(fā)進(jìn)程，同時(shí)，極大的減少了開發(fā)過(guò)程中數(shù)據(jù)采集標(biāo)注帶來(lái)的人員時(shí)間成本的消耗。

一種基于虛擬世界的虛擬激光雷達(dá)數(shù)據(jù)生成方法，包括以下步驟：

S100，獲取虛擬世界的場(chǎng)景信息：通過(guò)直接或間接的方式獲取虛擬世界的場(chǎng)景緩存信息，將獲取到的虛擬世界的場(chǎng)景緩存信息，保存為圖像信息，同時(shí)將獲取虛擬世界的相機(jī)信息和場(chǎng)景目標(biāo)信息，保存為同名文本信息；

S200，解析S100獲取的場(chǎng)景緩存信息，生成場(chǎng)景點(diǎn)云數(shù)據(jù)：將S100獲取的圖像數(shù)據(jù)信息進(jìn)行解析，提取深度圖像信息并線性化，同時(shí)將S100獲取的文本信息進(jìn)行解析，提取視圖矩陣及相機(jī)參數(shù)信息，根據(jù)視圖矩陣、線性深度圖像以及相機(jī)參數(shù)信息，計(jì)算出三維空間坐標(biāo)信息，生成場(chǎng)景點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

S300，解析S100獲取的場(chǎng)景目標(biāo)信息，生成場(chǎng)景目標(biāo)點(diǎn)云索引集：將S100獲取的場(chǎng)景目標(biāo)信息進(jìn)行解析，提取場(chǎng)景目標(biāo)三維邊界框，結(jié)合S200生成的場(chǎng)景點(diǎn)云數(shù)據(jù)，計(jì)算場(chǎng)景中三維邊界框中場(chǎng)景目標(biāo)點(diǎn)云索引，生成場(chǎng)景目標(biāo)點(diǎn)云索引集；

S400，生成虛擬激光雷達(dá)數(shù)據(jù)：將S100獲取的場(chǎng)景目標(biāo)信息進(jìn)行解析，提取場(chǎng)景目標(biāo)身份、類別和三維邊界框，通過(guò)場(chǎng)景目標(biāo)、類別、三維邊界框和S300生成的場(chǎng)景目標(biāo)點(diǎn)云索引集共同組成真值數(shù)據(jù)信息，然后通過(guò)S200生成的場(chǎng)景點(diǎn)云數(shù)據(jù)和真值數(shù)據(jù)共同生成虛擬激光雷達(dá)數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，在步驟S100中，通過(guò)直接或間接的方式獲取虛擬世界的場(chǎng)景緩存信息，間接獲取是通過(guò)制作獲取虛擬世界場(chǎng)景信息的插件工具，且將插件工具復(fù)制到虛擬世界的安裝目錄文件夾中，插件工具用于采集場(chǎng)景緩存信息；直接獲取是直接從虛擬世界的安裝目錄中獲取場(chǎng)景真值信息和/或原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，在步驟S200中提取的相機(jī)參數(shù)信息是指相機(jī)分辨率和相機(jī)視場(chǎng)角的信息。

進(jìn)一步地，在步驟S200中，還包括將S100獲取的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，提取模板圖像信息，同時(shí)建立線性化深度圖像信息與三維點(diǎn)云的映射關(guān)系，建立模板圖像信息和三維點(diǎn)云之間的映射關(guān)系。

進(jìn)一步地，在步驟S300中，還包括利用提取的模板圖像信息驗(yàn)證虛擬世界中所有場(chǎng)景中目標(biāo)的點(diǎn)云索引集，并剔除點(diǎn)云索引集中與模板圖像信息存在差異的點(diǎn)。