[发明专利]一种城市路口场景的路侧灯塔感知系统

说明书

本申请提供了一种城市路口场景的路侧灯塔感知系统，涉及自动驾驶技术领域，包括：多个路侧灯塔以及一个路边云平台，每个路侧灯塔上布设一套路侧灯塔感知装置；所述路侧灯塔感知装置，用于对多个传感器同步采集的路口目标场景的数据进行融合处理，得到目标场景感知结果，然后将原始点云以及目标场景感知结果发送至路边云平台；所述路边云平台，用于基于各路侧灯塔的点云配准获得各路侧灯塔之间的空间转换矩阵，对各路侧灯塔的原始点云以及目标场景感知结果分别进行拼接，由此得到路口点云以及路口全要素感知结果。本申请的系统具有硬件成本低以及易扩展的优点，并可以提供高质量多角度的路口目标场景数据。

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，具体涉及一种城市路口场景的路侧灯塔感知系统。

背景技术

鲁棒的感知周围环境对于自动驾驶与辅助驾驶任务而言尤为重要。针对物体间存在严重遮挡，且关系极度复杂的大型城市交通路口环境时，由于视野遮挡与算力限制等因素，安装在车端的感知系统不能够即时鲁棒地获得路口场景中所有交通参与者的位置与速度信息，这成为了自动驾驶与辅助驾驶感知任务在场景上的长尾问题，极大的影响着自动驾驶系统的安全性。

现阶段自动驾驶领域常用的感知传感器可以分为三类：相机，激光雷达与毫米波雷达。对于路口场景而言，激光雷达能够提供高精度的距离信息，但对于远距离物体检测效果不佳且成本高昂；相机能够提供可用于目标检测与跟踪的丰富颜色与纹理信息，对于行人等小目标检测有着优于其他传感器的效果，但尚不能够准确地实现距离信息的测量；毫米波雷达有着优于前两者的全天候鲁棒性，且对于金属物体的运动物体的速度检测有着较高的灵敏度于和靠性，但较低的分辨率和低信噪比使得其对静态物体于行人检测的灵敏度较低。

对于算法研究而言，现阶段针对交通监控的二维目标检测算法由于单目图像的限制难以得到准确的物体距离信息，双目相机与激光雷达等测距方法受限于尚不存在开源的真值数据而没有得到广泛研究；三维目标检测算法的路侧实践尚处于探索阶段，没有充分利用路口感知场景的背景不变性，且以图像为输入的算法在路口场景下由于视角多变，检测效果欠佳。

发明内容

有鉴于此，本申请提出了一种城市路口场景的路侧灯塔感知系统，解决现有技术无法充分利用路口场景信息的技术问题。

本申请实施例提供了一种城市路口场景的路侧灯塔感知系统，包括：多个路侧灯塔以及一个路边云平台，多个路侧灯塔布设在一个路口的周围，每个路侧灯塔布设一套路侧灯塔感知装置；

所述路侧灯塔感知装置，用于对多个传感器同步采集的路口目标场景的数据进行融合处理，得到目标场景感知结果，然后将原始点云以及目标场景感知结果发送至路边云平台；

所述路边云平台，用于基于各路侧灯塔的点云配准获得各路侧灯塔之间的空间转换矩阵，基于各路侧灯塔之间的空间转换矩阵，对各路侧灯塔的原始点云以及目标场景感知结果分别进行拼接，由此得到路口点云以及路口全要素感知结果。

进一步的，所述路侧灯塔感知装置包括：无线授时器、触发信号生成器、激光雷达、毫米波雷达、两台工业相机、交换机、融合计算模块和通信模块；所述激光雷达和毫米波雷达位于路侧灯塔的横臂纵臂交汇处；两台工业相机位于横臂两侧；

所述无线授时器，用于接收授时信息以及定位数据，将授时信息发送至触发信号生成器，将定位数据发送至融合计算单元；

所述触发信号生成器，用于接收授时信息，向激光雷达、毫米波雷达和两台工业相机同时输出等间隔的上升沿触发信号；

所述交换机，用于将激光雷达、毫米波雷达和两台工业相机发送的原始测量数据转发至融合计算单元，将激光雷达的原始点云发送至通信单元；

所述融合计算模块，用于基于定位数据计算路侧灯塔坐标系到地心直角坐标系的转换矩阵，还用于对激光雷达、毫米波雷达和两台工业相机发送的原始测量数据进行融合处理，得到目标场景感知结果；