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用于越野自主导航车的激光雷达与视觉融合方法研究

刘大学  
【摘要】: 论文对激光雷达与视觉融合中的时空一致性和多层融合算法进行了研究,该课题是我校研制的紧凑结构轻型越野自主驾驶汽车环境感知系统的重要组成部分。取得的研究成果和创新点如下: 1.提出了一种自主导航多传感器系统时间同步方法,实现了多传感器系统采样高精度时间同步。 2.提出了一种基于可控平面约束的激光雷达和摄像机直接标定方法,实现了激光雷达扫描点和图像像素点的直接标定,实验结果表明标定过程简单可行,标定结果有效。 3.给出了一种包含像素级融合和决策级融合的多线激光雷达多特征图像时间序列融合方法,实现了越野环境小障碍检测。 4.给出了一种激光雷达和单目视觉的像素级融合方法,并用SVM进行分类,实现了草丛检测;构造了道路信息引导下的激光雷达与单目视觉融合算法,提高了越野环境下障碍检测效率,满足了越野自主导航的实时性要求。 5.提出了激光雷达和立体图像对的像素级紧融合和松融合方法,并实现了激光雷达和立体视觉决策级融合障碍检测,提高了障碍检测系统的可靠性,确保了自主车越野行驶的安全性。 以上述成果为核心的越野自主车环境感知系统能够识别车辆前方12米范围内的小路障(30cm×30cm×30cm),识别周期小于100毫秒,为在国内首次实现自主车以5-20km/h的速度在中等起伏越野环境中自主绕障行驶做出了重要贡献。


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