自動(dòng)駕駛汽車通過激光掃描和攝像機(jī)重構(gòu)三維場(chǎng)景的方法

介紹了一種自動(dòng)駕駛汽車在寬闊的戶外環(huán)境下的三維場(chǎng)景重建的方法。自動(dòng)駕駛汽車大多需要使用激光和圖像傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)探測(cè)、躲避障礙物、導(dǎo)航等功能。實(shí)現(xiàn)上述功能最關(guān)鍵的因素是精確且密集的三維深度地圖。但是，實(shí)際的三維地圖數(shù)據(jù)相對(duì)于圖像數(shù)據(jù)要稀疏得多，因此，利用圖像數(shù)據(jù)重新構(gòu)建稠密的三維地圖是個(gè)難題。

提出了一種新的三維場(chǎng)景重構(gòu)方法，該方法兼容不同類型的傳感器數(shù)據(jù)來重新構(gòu)建三維場(chǎng)景，并且能夠保持原目標(biāo)的形狀。它包括兩個(gè)主要階段：環(huán)境建模階段和三維深度地圖重建階段。

在環(huán)境建模階段，通過激光探測(cè)器利用高斯過程回歸插入三維空間的點(diǎn)，通過外界環(huán)境和傳感器信息來估計(jì)三維測(cè)量值。三維激光探測(cè)器掃描的戶外信息代表了不同的物體，如道路、汽車、樹木、墻等。將三維的點(diǎn)空間轉(zhuǎn)化成體元空間。每個(gè)體元有任意多個(gè)屬于不同對(duì)象的點(diǎn)，因此要在體元中選取代表特定對(duì)象的點(diǎn)。

在三維深度地圖重建階段，把圖片和插入的點(diǎn)結(jié)合使用，創(chuàng)建三維景深地圖，并通過馬爾可夫隨機(jī)場(chǎng)進(jìn)行優(yōu)化，景深地圖對(duì)應(yīng)全部像素點(diǎn)。從質(zhì)量上和時(shí)間復(fù)雜度結(jié)果上可以看出，所提出的方法在自動(dòng)駕駛汽車行駛在復(fù)雜的城市環(huán)境下具有穩(wěn)定性強(qiáng)和足夠快速的優(yōu)點(diǎn)。

Honggu Lee et al.2016 IEEE 19th International Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC), Brazil,November 1-4,2016.

編譯：賈春輝