視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)在自動(dòng)駕駛中的數(shù)據(jù)融合主要通過(guò)將來(lái)自不同傳感器的數(shù)據(jù),如激光雷達(dá)和攝像頭的數(shù)據(jù),進(jìn)行有效整合,以實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的感知和決策。以下是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合的關(guān)鍵步驟和方法:
1. 傳感器選擇與特性理解:
在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中,通常會(huì)使用多種傳感器,包括相機(jī)、雷達(dá)、激光雷達(dá)等。每種傳感器都有其獨(dú)特的工作原理和特性。例如,相機(jī)提供高分辨率的視覺(jué)信息,但對(duì)光照和天氣條件敏感;雷達(dá)提供距離和速度信息,但分辨率較低;激光雷達(dá)則提供精確的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù),但成本高且容易受到環(huán)境影響。
2. 數(shù)據(jù)預(yù)處理與格式統(tǒng)一:
不同傳感器生成的數(shù)據(jù)格式不同,因此需要進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理,以統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式。這包括將激光雷達(dá)點(diǎn)云投影到攝像頭圖像平面,形成深度和圖像估計(jì)的深度結(jié)合。
3. 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換與標(biāo)定:
需要獲取相機(jī)與激光雷達(dá)的外參,將點(diǎn)云三維坐標(biāo)系下的點(diǎn)投影到相機(jī)三維坐標(biāo)系下。還需要通過(guò)相機(jī)標(biāo)定獲得相機(jī)內(nèi)參,將相機(jī)三維坐標(biāo)系下的點(diǎn)投影到成像平面。
4. 數(shù)據(jù)融合方法:
早期融合:在輸入端進(jìn)行簡(jiǎn)單鏈接多模態(tài)數(shù)據(jù)組合,然后輸入到特定的模型進(jìn)行處理。這種方式能夠保留最多原始數(shù)據(jù)的特征,但計(jì)算量大,對(duì)設(shè)備運(yùn)行要求較高。
中期融合(特征融合):對(duì)來(lái)自不同模態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取,并對(duì)特征圖進(jìn)行融合操作后輸入到目標(biāo)任務(wù)中進(jìn)行處理。這種方式能夠有效減少模型的數(shù)據(jù)輸入,整合來(lái)自不同模態(tài)的深層特征。
晚期融合(決策融合):針對(duì)每種模態(tài)的目標(biāo)任務(wù)結(jié)果進(jìn)行決策投票。這種方式能夠有效地促進(jìn)多模態(tài)之間的協(xié)作,避免因?yàn)閭鞲衅魇Ф鴮?duì)最終任務(wù)結(jié)果造成嚴(yán)重影響。
5. 實(shí)際應(yīng)用與效果:
在自動(dòng)駕駛中,通過(guò)激光雷達(dá)和攝像頭的數(shù)據(jù)融合,可以實(shí)現(xiàn)更精確的目標(biāo)檢測(cè)、車(chē)道線檢測(cè)、分割、跟蹤以及車(chē)輛自身定位等。例如,激光雷達(dá)可以提供精確的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù),而攝像頭可以提供高分辨率的視覺(jué)信息,兩者結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的障礙物檢測(cè)和距離估計(jì)。
6. 交互引導(dǎo)目標(biāo)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò):
構(gòu)建基于毫米波雷達(dá)和視覺(jué)融合的交互引導(dǎo)目標(biāo)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)可以輸出融合圖像特征和雷達(dá)特征的雙向交互融合特征,進(jìn)而利用分類(lèi)器和回歸器對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行定位并識(shí)別出目標(biāo)物體的類(lèi)別信息。
視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)在自動(dòng)駕駛中的數(shù)據(jù)融合是一個(gè)復(fù)雜但關(guān)鍵的過(guò)程,它涉及多種傳感器的選擇、數(shù)據(jù)預(yù)處理、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)融合方法以及實(shí)際應(yīng)用等多個(gè)方面。通過(guò)有效的數(shù)據(jù)融合,可以實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的感知和決策,從而提高自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的安全性和可靠性。