[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于激光點(diǎn)云的三維目標(biāo)檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110004308.3
• 申請(qǐng)日: 2021-01-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112731339A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何薇;郭啟翔;吳明瞭;文進(jìn);張路玉;謝斌;高寵智;胡博倫
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東風(fēng)汽車(chē)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01S7/48
• 分類(lèi)號(hào): G01S7/48
• 代理公司: 武漢市首臻知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42229
• 代理人: 高琴

一種基于激光點(diǎn)云的三維目標(biāo)檢測(cè)系統(tǒng)，包括體素尺寸劃分模塊、特征編碼模塊、特征提取與融合模塊、目標(biāo)回歸與檢測(cè)模塊、激光雷達(dá)，激光雷達(dá)的輸出端依次通過(guò)體素尺寸劃分模塊、特征編碼模塊、特征提取與融合模塊與目標(biāo)回歸與檢測(cè)模塊的輸入端相連接，使用時(shí)，首先體素尺寸劃分模塊采用不同體素尺度對(duì)從激光雷達(dá)處獲得的三維目標(biāo)點(diǎn)云進(jìn)行體素劃分，得到多個(gè)體素化點(diǎn)云，然后特征編碼模塊對(duì)多個(gè)體素化點(diǎn)云進(jìn)行特征編碼，其次特征提取與融合模塊對(duì)編碼后的體素化點(diǎn)云進(jìn)行特征提取與融合，得到最終特征圖，最后目標(biāo)回歸與檢測(cè)模塊根據(jù)最終特征圖得到三維目標(biāo)檢測(cè)框。該設(shè)計(jì)能保證點(diǎn)云的結(jié)構(gòu)特征不丟失，提高了三維目標(biāo)檢測(cè)精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于激光點(diǎn)云的三維目標(biāo)檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法，適用于提高三維目標(biāo)檢測(cè)精度。

背景技術(shù)

隨著激光雷達(dá)在無(wú)人駕駛中的廣泛應(yīng)用，基于點(diǎn)云的三維目標(biāo)檢測(cè)方法成為未來(lái)主流研究方向，現(xiàn)有的基于點(diǎn)云的三維目標(biāo)檢測(cè)方法一方面，在點(diǎn)云體素化時(shí)通常只采用單一體素尺寸劃分，單一體素尺寸設(shè)置容易丟失點(diǎn)云數(shù)據(jù)某些局部結(jié)構(gòu)，不足以表示檢測(cè)場(chǎng)景中所有可用信息，降低了檢測(cè)精度，另一方面，對(duì)體素化點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行特征編碼時(shí)沒(méi)有考慮到點(diǎn)與點(diǎn)之間的位置關(guān)系，導(dǎo)致點(diǎn)云數(shù)據(jù)的特征表示不豐富，不利于特征學(xué)習(xí)，進(jìn)一步降低了檢測(cè)精度。

中國(guó)專(zhuān)利：申請(qǐng)公布號(hào)CN111199206A、申請(qǐng)公布日2020.05.26的發(fā)明公開(kāi)了一種三維目標(biāo)檢測(cè)方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)，首先采用三維目標(biāo)檢測(cè)模型檢測(cè)待檢測(cè)點(diǎn)云，得到多個(gè)檢測(cè)框，然后擴(kuò)張多個(gè)檢測(cè)框，將擴(kuò)張后的各檢測(cè)框中激光點(diǎn)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換至以激光點(diǎn)所在的檢測(cè)框中心點(diǎn)為原點(diǎn)的局部坐標(biāo)系下，得到局部坐標(biāo)系下的待檢測(cè)點(diǎn)云，其次將局部坐標(biāo)系下的待檢測(cè)點(diǎn)云映射至體素空間，根據(jù)局部坐標(biāo)系下的待檢測(cè)點(diǎn)云的坐標(biāo)以及待檢測(cè)點(diǎn)云的體素空間位置坐標(biāo)，生成體素特征，再次采用稀疏卷積網(wǎng)絡(luò)對(duì)體素特征進(jìn)行特征提取，得到目標(biāo)特征，最后采用區(qū)域候選網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)目標(biāo)特征，得到目標(biāo)物體的檢測(cè)結(jié)果，該設(shè)計(jì)雖然通過(guò)先將待檢測(cè)點(diǎn)云映射至體素空間生成特征，再采用稀疏卷積網(wǎng)絡(luò)對(duì)體素特征進(jìn)行特征提取得到目標(biāo)特征，有利于目標(biāo)特征的提取，但是在點(diǎn)云體素化時(shí)只采用單一體素尺寸劃分，容易丟失點(diǎn)云數(shù)據(jù)局部結(jié)構(gòu)，不足以表示場(chǎng)景中所有可用信息，仍然存在檢測(cè)精度較低的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服檢測(cè)精度較低的問(wèn)題，提供一種具有較高檢測(cè)精度的基于激光點(diǎn)云的三維目標(biāo)檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

一種基于激光點(diǎn)云的三維目標(biāo)檢測(cè)系統(tǒng)，所述檢測(cè)系統(tǒng)包括體素尺寸劃分模塊、特征編碼模塊、特征提取與融合模塊、目標(biāo)回歸與檢測(cè)模塊，所述體素尺寸劃分模塊的信號(hào)輸出端依次通過(guò)特征編碼模塊、特征提取與融合模塊與目標(biāo)回歸與檢測(cè)模塊的信號(hào)輸入端相連接；

所述體素尺寸劃分模塊用于獲得三維目標(biāo)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)并采用不同體素尺度對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行體素劃分，得到多個(gè)體素化點(diǎn)云數(shù)據(jù)，然后將其發(fā)送至特征編碼模塊；

所述特征編碼模塊用于先對(duì)體素化點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行特征編碼，然后將編碼后的體素化點(diǎn)云數(shù)據(jù)發(fā)送至特征提取與融合模塊；

所述特征提取與融合模塊用于先對(duì)編碼后的體素化點(diǎn)云數(shù)據(jù)依次進(jìn)行特征提取、加權(quán)融合得到最終特征圖，然后將最終特征圖發(fā)送至目標(biāo)回歸與檢測(cè)模塊；

所述目標(biāo)回歸與檢測(cè)模塊用于根據(jù)最終特征圖得到三維目標(biāo)檢測(cè)框。

所述檢測(cè)系統(tǒng)還包括激光雷達(dá)，所述體素尺寸劃分模塊的信號(hào)輸入端與激光雷達(dá)的信號(hào)輸出端相連接。

一種基于激光點(diǎn)云的三維目標(biāo)檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法，所述檢測(cè)方法依次包括以下步驟：

步驟一、所述體素尺寸劃分模塊先從激光雷達(dá)處獲得三維目標(biāo)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)并采用不同體素尺度對(duì)其進(jìn)行體素劃分，得到多個(gè)體素化點(diǎn)云數(shù)據(jù)，然后將多個(gè)體素化點(diǎn)云數(shù)據(jù)發(fā)送至特征編碼模塊；

步驟二、所述特征編碼模塊先對(duì)體素化點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行特征編碼，然后將編碼后的體素化點(diǎn)云數(shù)據(jù)發(fā)送至特征提取與融合模塊；