多傳感器輔助的基于激光雷達(dá)的路面類型識別方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種多傳感器輔助的基于激光雷達(dá)的路面類型識別方法及裝置，其中，所述方法包括：獲取固定在車輛上的多個傳感器的路面類型識別結(jié)果；根據(jù)投票法將每個傳感器的路面類型識別結(jié)果進行合并處理，得到每個傳感器的合并后的路面類型識別結(jié)果；根據(jù)馬爾科夫隨機場模型將多個傳感器的合并后的路面類型識別結(jié)果進行優(yōu)化處理，生成最終路面類型識別結(jié)果。多個傳感器包括前置激光雷達(dá)、圖像傳感器、加速度傳感器以及后置激光雷達(dá)，其中，前置激光雷達(dá)為主傳感器，其他傳感器作為從傳感器。本發(fā)明多傳感器輔助的基于激光雷達(dá)的路面類型識別方法及裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠?qū)囕v前方路面進行路面識別，同時提高了路面識別的準(zhǔn)確率。
【專利說明】多傳感器輔助的基于激光雷達(dá)的路面類型識別方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及車輛行駛過程中的路面類型識別技術(shù)，尤其涉及一種多傳感器輔助的 基于激光雷達(dá)的路面類型識別方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們對汽車駕駛過程中安全性、舒適性要求的不斷提高，路面類型識別技術(shù) 凸顯出尤為重要的作用和意義?，F(xiàn)有技術(shù)中多采用激光雷達(dá)技術(shù)以提高路面識別的范圍和 準(zhǔn)確率，通過安裝在車輛前方、車頂或車底某一部位的激光雷達(dá)對車輛行駛的路面進行掃 描，再經(jīng)過數(shù)據(jù)處理并提取路面空間頻率特征，能夠完成路面類型的識別過程。
[0003] 在實現(xiàn)上述發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題：通常這種 安裝激光雷達(dá)的方式要求激光光束和路面要形成一個夾角。如果激光雷達(dá)的激光光束不能 垂直照射至地面，而形成該夾角的話，將使路面輪廓測量精度有所下降，從而影響路面類型 識別的準(zhǔn)確度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的實施例提供一種多傳感器輔助的基于激光雷達(dá)的路面類型識別方法及 裝置，能夠?qū)囕v前方路面進行路面識別，同時提高了路面識別的準(zhǔn)確率。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種多傳感器輔助的基于激光雷達(dá)的路面類型識 別方法，包括：獲取路面類型識別結(jié)果步驟：獲取固定在車輛上的多個傳感器的路面類型 識別結(jié)果；路面類型識別結(jié)果合并步驟：根據(jù)投票法將所述每個傳感器的路面類型識別結(jié) 果進行合并處理，得到每個傳感器的合并后的路面類型識別結(jié)果；最終路面類型識別結(jié)果 生成步驟：根據(jù)馬爾科夫隨機場模型將所述多個傳感器的合并后的路面類型識別結(jié)果進行 優(yōu)化處理，生成最終路面類型識別結(jié)果。所述多個傳感器包括前置激光雷達(dá)、圖像傳感器、 加速度傳感器以及后置激光雷達(dá)，其中，所述前置激光雷達(dá)為主傳感器，其他傳感器作為從 傳感器，所述最終路面類型識別結(jié)果生成步驟具體包括：
[0006] 創(chuàng)建的能量方程如下：

【權(quán)利要求】
1. 一種多傳感器輔助的基于激光雷達(dá)的路面類型識別方法，其特征在于，所述方法包 括： 獲取路面類型識別結(jié)果步驟：獲取固定在車輛上的多個傳感器的路面類型識別結(jié)果； 路面類型識別結(jié)果合并步驟：根據(jù)投票法將所述每個傳感器的路面類型識別結(jié)果進行 合并處理，得到每個傳感器的合并后的路面類型識別結(jié)果； 最終路面類型識別結(jié)果生成步驟：根據(jù)馬爾科夫隨機場模型將所述多個傳感器的合并 后的路面類型識別結(jié)果進行優(yōu)化處理，生成最終路面類型識別結(jié)果； 所述多個傳感器包括前置激光雷達(dá)、圖像傳感器、加速度傳感器以及后置激光雷達(dá)，其 中，所述前置激光雷達(dá)為主傳感器，其他傳感器作為從傳感器，所述最終路面類型識別結(jié)果 生成步驟具體包括： 創(chuàng)建的能量方程如下：
其中，i為被識別路段的序號，i為整數(shù)且i> 2,Xi為第i個路段待優(yōu)化的前置激光 雷達(dá)的路面類型識別結(jié)果，Xh為第i-1個路段的最終路面類型識別結(jié)果，yi為第i個路段 前置激光雷達(dá)的合并后的路面類型識別結(jié)果，Uh為第i-1個路段圖像傳感器的合并后的 路面類型識別結(jié)果，Wg為第i-1個路段加速度傳感器的合并后的路面類型識別結(jié)果，Vh 為第i-1個路段后置激光雷達(dá)的合并后的路面類型識別結(jié)果，P為Xi與Xi_i之間的鏈接勢 能，:^為Xi與yi之間的鏈接勢能,klH為Xi與Ug之間的鏈接勢能,k2H為Xi與Wg之間 的鏈接勢能，k3H為Xi與Vg之間的鏈接勢能； 將所述第i個路段待優(yōu)化的前置激光雷達(dá)的路面類型識別結(jié)果Xi所對應(yīng)的數(shù)值分別 帶入所述能量方程進行計算，將能夠使能量方程E(x，y，u，w，v)的值最小的Xi對應(yīng)的路面 類型作為所述最終路面類型識別結(jié)果。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述路面類型識別結(jié)果合并步驟具體包 括： 為每種路面類型分別賦予數(shù)值，每一種路面類型對應(yīng)一個數(shù)值； 查找每種路面類型對應(yīng)的數(shù)值，將劃分為路面類型的路面類型識別結(jié)果處理為由數(shù)值 組成的路面類型識別結(jié)果； 統(tǒng)計所述由數(shù)值組成的路面類型識別結(jié)果中每個數(shù)值的個數(shù)，得到個數(shù)最多的數(shù)值； 基于所述數(shù)值生成每個傳感器的合并后的路面類型識別結(jié)果。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述路面類型識別結(jié)果包括柏油路面、水 泥路面、草地路面、石子路面中的一種或多種路面類型的組合。
4. 一種多傳感器輔助的基于激光雷達(dá)的路面類型識別裝置，其特征在于，所述裝置包 括： 獲取路面類型識別結(jié)果模塊，用于獲取固定在車輛上的多個傳感器的路面類型識別結(jié) 果； 路面類型識別結(jié)果合并模塊，用于根據(jù)投票法將所述每個傳感器的路面類型識別結(jié)果 進行合并處理，得到每個傳感器的合并后的路面類型識別結(jié)果； 最終路面類型識別結(jié)果生成模塊，用于根據(jù)馬爾科夫隨機場模型將所述多個傳感器的 合并后的路面類型識別結(jié)果進行優(yōu)化處理，生成最終路面類型識別結(jié)果； 所述多個傳感器包括前置激光雷達(dá)、圖像傳感器、加速度傳感器以及后置激光雷達(dá)，其 中，所述前置激光雷達(dá)為主傳感器，其他傳感器作為從傳感器，所述最終路面類型識別結(jié)果 生成模塊包括： 能量方程創(chuàng)建單元，用于創(chuàng)建所述馬爾科夫隨機場模型的能量方程為：
其中，i為被識別路段的序號，i為整數(shù)且i> 2,Xi為第i個路段待優(yōu)化的前置激光 雷達(dá)的路面類型識別結(jié)果，Xh為第i-1個路段的最終路面類型識別結(jié)果，yi為第i個路段 前置激光雷達(dá)的合并后的路面類型識別結(jié)果，Uh為第i-1個路段圖像傳感器的合并后的 路面類型識別結(jié)果，Wg為第i-1個路段加速度傳感器的合并后的路面類型識別結(jié)果，Vh 為第i-1個路段后置激光雷達(dá)的合并后的路面類型識別結(jié)果，P為Xi與Xi_i之間的鏈接勢 能，:^為Xi與yi之間的鏈接勢能,klH為Xi與Ug之間的鏈接勢能,k2H為Xi與Wg之間 的鏈接勢能，k3H為Xi與Vg之間的鏈接勢能； 最終路面類型識別結(jié)果生成單元，用于將所述第i個路段待優(yōu)化的前置激光雷達(dá)的 路面類型識別結(jié)果Xi所對應(yīng)的數(shù)值分別帶入所述能量方程進行計算，將能夠使能量方程 E(x，y，u，w，v)的值最小的Xi對應(yīng)的路面類型作為所述最終路面類型識別結(jié)果。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述路面類型識別結(jié)果合并模塊包括： 路面類型賦值單元，用于為每種路面類型分別賦予數(shù)值，每一種路面類型對應(yīng)一個數(shù) 值； 路面類型識別結(jié)果處理單元，用于查找每種路面類型對應(yīng)的數(shù)值，將劃分為路面類型 的路面類型識別結(jié)果處理為由數(shù)值組成的路面類型識別結(jié)果； 路面類型識別結(jié)果統(tǒng)計單元，用于統(tǒng)計所述由數(shù)值組成的路面類型識別結(jié)果中每個數(shù) 值的個數(shù)，得到個數(shù)最多的數(shù)值； 合并的路面類型識別結(jié)果生成單元，用于基于所述數(shù)值生成每個傳感器的合并后的路 面類型識別結(jié)果。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述路面類型識別結(jié)果包括柏油路面、水 泥路面、草地路面、石子路面中的一種或多種路面類型的組合。
【文檔編號】G01S17/88GK104408443SQ201410777173
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】王世峰, 宋瑨, 馬浩, 趙斌斌 申請人:長春理工大學(xué)