[發明專利]一種面向智能汽車的交通場景語義建模裝置、建模方法以及定位方法

在審

• 申請號: 202110604605.1
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113418528A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 李祎承;陸子恒;蔡英鳳;王海;朱鎮;蔣卓一;馮鋒
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01C21/32
• 分類號: G01C21/32;G06T17/05
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種面向智能汽車的交通場景語義建模裝置，其特征在于，包括多源異構數據采集系統、多源異構傳感器標定與融合系統、特征處理系統；所述多源異構數據采集系統，包括三個激光測距儀、一個北斗系統、一個差分北斗基站和一個慣性導航系統，主要負責對交通場景語義的數據采集；所述多源異構傳感器標定與融合系統，主要作用為融合交通場景模型中的多語義特征；所述特征處理系統，主要作用為將所采集的數據進行語義特征提取。

2.根據權利要求1所述的一種面向智能汽車的交通場景語義建模裝置，其特征在于，所述激光測距儀安裝在智能汽車外部的任意位置，北斗系統安裝于車頂的任意位置，差分北斗基站安裝于被測道路場景附近無被遮擋的高處，慣性導航系統安裝于智能汽車內的任意位置；所述多源異構傳感器標定與融合系統，主要包括平整的帶有反射功能的平面標定板；特征處理系統主要為車載工控機，安裝于智能汽車中的任意位置。

3.一種面向智能汽車的交通場景語義建模方法，其特征在于，包括多個尺度不同層級建模，包括以下：

S1數據采集：S1.1多傳感器標定；S1.2多源數據采集與融合；

S2多尺度交通場景語義建模：S2.1構建道路位置層；S2.2構建交通語義層；S2.3構建場景特征層。

4.根據權利要求3所述的一種面向智能汽車的交通場景語義建模方法，其特征在于，所述步驟S1.1中多傳感器標定的方法為：

S1.1.1.將平整的帶有反射功能的標定板在三個激光雷達前放置，三個激光雷達同時射向標定板并獲取數據，獲取次數為三次；

S1.1.2.對標定板的數據進行平面擬合，計算標定板的平面方程，三個激光雷達的平面方程分別為下式所示：

式中，n為第n次獲取的平面，n＝1,2,3，a_m,b_m,c_m,d_m(m＝1,2,3)分別為4個平面方程的系數；

S1.1.3.以標定板為基準平面，計算三個激光雷達的位置關系，通過R_j和t_j表示，如下式所示：

式中，j為第j個激光雷達,通過上式完成標定。

5.根據權利要求3所述的一種面向智能汽車的交通場景語義建模方法，其特征在于，所述S1.2中多源數據采集與融合的方法如下：

S1.2.1在智能汽車行駛過程中，三個激光雷達分別對周邊交通場景采集激光點云，北斗接收機在激光雷達接收點云的同時同步接收經緯度信息，并通過慣導系統與北斗差分基站獲得高精度位置信息；

S1.2.2對采集信息通過步驟S1.1標定的結果，將三個不同激光雷達所采集的點云映射至統一坐標系下，完成不同傳感器間的融合；

式中[X_j Y_j Z_j]^T是第j(j＝1,2,3)個激光雷達的坐標，[x_i y_i z_i]^T是統一坐標系下的坐標，R_j，t_j是激光雷達統一坐標系的位置關系，尺寸分別為3×3與3×1。