基于激光雷达的智能车可行驶区域的障碍物检测方法研究
发布时间：2022-01-19 04:31
随着汽车越来越智能化,智能车的关键技术被认为是汽车行业的革命性技术。本文利用数据量适中、抗干扰能力强和测量精度高等优点的VLP-16线激光雷达对智能车可行驶区域的障碍物检测技术进行了研究,针对结构化道路下智能车对周围环境进行感知,为车辆路径规划、主动制动、主动避障等提供环境信息。首先为了获得准确的激光雷达点云,结合GPS/IMU获得的数据信息对激光雷达进行点云校准,为了便于提取激光雷达向上和向下的激光点云,对激光扫描线重新排序。在此基础上建立了三个坐标系,校准后的激光点云以激光雷达坐标系生成,并将激光点云从激光雷达坐标系转换到车体坐标系进行统一,之后转化到图像坐标系并在其中显示检测的结果。然后介绍了可行驶区域边界提取过程。第一步建立了多属性栅格地图用于存储提取的环境信息;第二步为了能更好更快地分割地面点云,提出了一种多范围迭代平面拟合方法对激光雷达校准点云进行了点云分割,获得地面点云与非地面点云;第三步为了避免路沿提取时容易出现的误检和漏检,提出了一种相邻点多特征的分层方法为每个激光扫描层提取准确可靠的道路边界候选点,进一步地利用RANSAC算法和最小二乘法对候选路沿点进行分类和拟合。...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
第一辆真正意义上的智能车
合肥工业大学专业硕士研究生学位论文2图1.2斯坦福大学的智能车“Stanley”Fig1.2Smartcar"Stanley"fromStanfordUniversity在20世纪80年代，德国联邦国防军大学研发的基于视觉导航的智能汽车“Va-Mors”在无交通流的条件下实现了100km/h的时速，为汽车智能化发展提供了良好的基础[2]。意大利帕尔玛大学的VisLab实验室对ARGO项目不断研究。在1998年，对其研发的智能车进行了长距离道路试验，在2000公里的高速公路网上，该试验车的无人驾驶路段大约占总路段的94%，行驶时的最高速度为112km/h。在2010年，ARGO试验车安装了激光雷达、摄像机、GPS和惯性测量设备以及装配了线控驾驶系统。在2013年，他们研发的智能车在无人驾驶的条件下实现了对交通灯的识别、避让行人、在十字路口和环岛安全行驶等功能。除了科研高校在智能驾驶领域的研究之外，许多的汽车厂商以及谷歌等公司也开始了相关的研究项目。奥迪研发的无人驾驶系统装配了2个雷达、8个超声波雷达和摄像机在规定的时间内根据导航系统获得的位置信息实现了主动转向、加速和制动等功能，最高车速可以达到60km/h。特斯拉研发的自动驾驶系统Autopilot通过一个MobileyeEyeQ3视觉系统、1个毫米波雷达、12个超声波雷达进行环境感知并实现自动驾驶，并配置在8万辆ModelS上。通用在2010年展出了电动联网概念汽车EN-V，它可以获取和分析实时交通信息，由此选择最佳行驶路线，从而避开较为拥堵的路段。在2015年3月25日至28日，在北京六环高速公路上对沃尔沃研发的智能车高度自动驾驶系统进行了道路测试，智能车以70km/h的速度行驶，在高速道路上且无人干预的情况下实现了主动转弯、跟车、主动制动等功能。在2009年，谷歌公司开始进入自动驾驶领域，该公司是率先研发无人驾驶技术的公司之一，并在2012?
第一章绪论3英尺以内障碍物精确数据。在2015年11月底谷歌无人汽车在无人驾驶模式下已经行驶了130多万英里的里程。图1.3是谷歌自研的第一代无人车--萤火虫。之后谷歌无人驾驶技术项目进行了重组，成立了Waymo公司。在2017年11月7日，Waymo公司宣布进行测试的无人车上不在坐有安全驾驶员。图1.3谷歌无人车--萤火虫Fig1.3Google"sdriverlesscar--Firefly虽然我国智能车技术的研究起步较晚，但是发展的速度比较快，并且取得了很好的成绩。在上世纪80年代末，国防科技大学开始对基于机器视觉的智能车探索，并研制了CITAVT系列智能车[3]。从1988年开始，在国防科工委和国家“863计划”的支持下，由清华大学对智能车进行研究，之后研制了THMR系列智能车[4]。从上世纪90年代初开始，吉林大学对智能车体系结构、道路边界检测与识别、车辆路径跟踪以及车体控制等方面进行了大量的研究并取得了一系列的成果，先后研制了JLUIV系列智能汽车与DLIUV系列智能汽车。重庆大学对视觉导航智能车进行了研究，并研制出了CQAC系列智能车。西安交通大学研制出了pringrobot智能车，该车由于采用了DSP高速视频处理系统，因此能够进行实时准确的道路、行人和车辆检测。除了国内科研高校在智能驾驶领域的研究之外，国内一汽集团、上汽集团、北汽集团等车企以及百度等互联网企业也开始涉足相关的研究项目。在2011年7月14日，一汽集团研制的无人驾驶汽车完成了286公里的高速公路道路试验，该试验全程无人驾驶，共花费三小时二十二分钟；到2013年红旗H7开始量产，该车型具备PA-HA功能；在2015年4月，一汽集团开启了名为“挚途”自动驾驶技术战略。在2013年，上汽集团与中国航空科技工业股份有限公司在自动驾驶领域展开合作，共同研制智能驾驶汽车IGS，并在2015年的上海车展
本文编号：3596214
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
第一辆真正意义上的智能车
合肥工业大学专业硕士研究生学位论文2图1.2斯坦福大学的智能车“Stanley”Fig1.2Smartcar"Stanley"fromStanfordUniversity在20世纪80年代，德国联邦国防军大学研发的基于视觉导航的智能汽车“Va-Mors”在无交通流的条件下实现了100km/h的时速，为汽车智能化发展提供了良好的基础[2]。意大利帕尔玛大学的VisLab实验室对ARGO项目不断研究。在1998年，对其研发的智能车进行了长距离道路试验，在2000公里的高速公路网上，该试验车的无人驾驶路段大约占总路段的94%，行驶时的最高速度为112km/h。在2010年，ARGO试验车安装了激光雷达、摄像机、GPS和惯性测量设备以及装配了线控驾驶系统。在2013年，他们研发的智能车在无人驾驶的条件下实现了对交通灯的识别、避让行人、在十字路口和环岛安全行驶等功能。除了科研高校在智能驾驶领域的研究之外，许多的汽车厂商以及谷歌等公司也开始了相关的研究项目。奥迪研发的无人驾驶系统装配了2个雷达、8个超声波雷达和摄像机在规定的时间内根据导航系统获得的位置信息实现了主动转向、加速和制动等功能，最高车速可以达到60km/h。特斯拉研发的自动驾驶系统Autopilot通过一个MobileyeEyeQ3视觉系统、1个毫米波雷达、12个超声波雷达进行环境感知并实现自动驾驶，并配置在8万辆ModelS上。通用在2010年展出了电动联网概念汽车EN-V，它可以获取和分析实时交通信息，由此选择最佳行驶路线，从而避开较为拥堵的路段。在2015年3月25日至28日，在北京六环高速公路上对沃尔沃研发的智能车高度自动驾驶系统进行了道路测试，智能车以70km/h的速度行驶，在高速道路上且无人干预的情况下实现了主动转弯、跟车、主动制动等功能。在2009年，谷歌公司开始进入自动驾驶领域，该公司是率先研发无人驾驶技术的公司之一，并在2012?
第一章绪论3英尺以内障碍物精确数据。在2015年11月底谷歌无人汽车在无人驾驶模式下已经行驶了130多万英里的里程。图1.3是谷歌自研的第一代无人车--萤火虫。之后谷歌无人驾驶技术项目进行了重组，成立了Waymo公司。在2017年11月7日，Waymo公司宣布进行测试的无人车上不在坐有安全驾驶员。图1.3谷歌无人车--萤火虫Fig1.3Google"sdriverlesscar--Firefly虽然我国智能车技术的研究起步较晚，但是发展的速度比较快，并且取得了很好的成绩。在上世纪80年代末，国防科技大学开始对基于机器视觉的智能车探索，并研制了CITAVT系列智能车[3]。从1988年开始，在国防科工委和国家“863计划”的支持下，由清华大学对智能车进行研究，之后研制了THMR系列智能车[4]。从上世纪90年代初开始，吉林大学对智能车体系结构、道路边界检测与识别、车辆路径跟踪以及车体控制等方面进行了大量的研究并取得了一系列的成果，先后研制了JLUIV系列智能汽车与DLIUV系列智能汽车。重庆大学对视觉导航智能车进行了研究，并研制出了CQAC系列智能车。西安交通大学研制出了pringrobot智能车，该车由于采用了DSP高速视频处理系统，因此能够进行实时准确的道路、行人和车辆检测。除了国内科研高校在智能驾驶领域的研究之外，国内一汽集团、上汽集团、北汽集团等车企以及百度等互联网企业也开始涉足相关的研究项目。在2011年7月14日，一汽集团研制的无人驾驶汽车完成了286公里的高速公路道路试验，该试验全程无人驾驶，共花费三小时二十二分钟；到2013年红旗H7开始量产，该车型具备PA-HA功能；在2015年4月，一汽集团开启了名为“挚途”自动驾驶技术战略。在2013年，上汽集团与中国航空科技工业股份有限公司在自动驾驶领域展开合作，共同研制智能驾驶汽车IGS，并在2015年的上海车展
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