使用雷达和摄像机的障碍物探测的融合的制作方法
【专利摘要】本发明涉及使用雷达和摄像机的障碍物探测的融合。一种车辆障碍物探测系统包括用于捕获视野内的物体的成像系统和用于感测基本相同视野内的物体的雷达装置。该基本相同视野被划分成具有多个观测单元格的占用网格。融合模块接收来自雷达装置的雷达数据和来自成像系统的成像数据。融合模块将占用网格和相关联的雷达数据投影到被捕获图像上。融合模块使用来自雷达装置的传感器数据和来自成像系统的成像数据从每个对应单元格提取特征。主分类器确定从相应观测单元格提取的被提取特征是否是障碍物。
【专利说明】使用雷达和摄像机的障碍物探测的融合
【技术领域】
[0001 ] 实施例大体涉及障碍物探测。
【背景技术】
[0002]视觉成像系统被用于车辆以便增强诸如物体探测系统和其他视觉/定位系统的应用。这样的系统利用摄像机来捕获图像并且之后从该图像提取物体。这样的物体可以是在行驶道路内的其他车辆、行人或者甚至是物体。
[0003]雷达系统也可以被用于探测行驶道路内的物体。雷达系统使用无线电波来确定物体的距离、高度、方向或速度。发射器发射从其路径内的任意物体反弹的无线电波脉冲。从物体反射出的脉冲将无线电波能量的一小部分返回给通常位于与发射器处于相同位置的接收器。
[0004]通过协作地利用视觉成像系统和雷达系统来探测物体将增加探测和定位车辆行驶路径内物体时的可信度。然而，在已知系统中，独立于其他传感器来执行探测，之后结果被结合。问题在于，如果由一个跟踪装置所确定的探测和跟踪结果明显不同于来自另一装置的探测和跟踪结果，则如果将协作地利用这些结果，那么将更加不确定哪个数据将是用于识别障碍物时更加正确的数据。
【发明内容】
[0005]实施例的优点在于当由两个不同的障碍物感测装置探测时识别障碍物的准确性。以传感器水平来执行来自所述两个障碍物感测装置的输出的融合，从而利用更加丰富的信息内容。结合来自两个感测装置的数据之后对被识别障碍物的探测和跟踪。因此，相比于首先执行探测和跟踪来自每个相应装置的数据且之后融合探测和跟踪数据，通过以传感器水平融合信息增加了识别相应位置处的障碍物的准确性。
[0006]实施例提出一种车辆障碍物探测系统，其包括用于捕获视野内的物体的成像系统和用于感测基本相同视野内的物体的雷达装置。该基本相同视野被划分成具有多个观测单元格的占用网格(occupancy grid)。融合模块接收来自雷达装置的雷达数据和来自成像系统的成像数据。融合模块将占用网格和相关联的雷达数据投影到被捕获图像上。融合模块使用来自雷达装置的传感器数据和来自成像系统的成像数据从每个对应单元格提取特征。主分类器确定从相应观测单元格提取的被提取特征是否是障碍物。
[0007]实施例提出一种用于确定车辆外部的障碍物的方法。通过成像系统在视野内捕获物体。感测在雷达装置的基本相同视野内的物体。被雷达装置感测的该基本相同视野被划分成具有多个观测单元格的占用网格。融合模块接收来自雷达装置的雷达数据和来自成像系统的成像数据。融合模块将占用网格和相关联的雷达数据投影到被捕获图像上。融合模块使用来自雷达装置的传感器数据和来自成像系统的成像数据从每个对应单元格提取特征以用于识别潜在障碍物。通过主分类器来分类被提取特征以用于确定从相应观测单元格提取的被提取特征是否是障碍物。[0008]本发明还提供了以下技术方案。
[0009]方案1.一种车辆障碍物探测系统，所述车辆障碍物探测系统包括:
用于捕获视野内的物体的成像系统；
用于感测基本相同视野内的物体的雷达装置，所述基本相同视野被划分成具有多个观测单元格的占用网格；
用于接收来自所述雷达装置的雷达数据和来自所述成像系统的成像数据的融合模块，所述融合模块将所述占用网格和相关联的雷达数据投影到被捕获影像上，所述融合模块使用来自所述雷达装置的传感器数据和来自所述成像系统的成像数据从每个对应单元格提取特征；和
用于确定从相应观测单元格提取的被提取特征是否是障碍物的主分类器。
[0010]方案2.根据方案I所述的车辆障碍物探测系统，其中通过包括雷达特征、视觉特征和运动特征的矢量来呈现在相应单元格内被提取的相应特征。
[0011]方案3.根据方案I所述的车辆障碍物探测系统，其中来自所述融合模块的输出产生包括距离、距离变化率和方位角的特征参数观测。
[0012]方案4.根据方案I所述的车辆障碍物探测系统，进一步包括:用于分类车辆外部的障碍物的至少一个次级分类器，其中加权被应用到所述主分类器的输出和所述至少一个次级分类器的输出，其中所述主分类器的被加权输出和所述至少一个次级分类器的被加权输出被用于协作地识别所述视野内的障碍物。
[0013]方案5.根据方案4所述的车辆障碍物探测系统，其中所述至少一个次级分类器是无障碍路径探测分类器。
[0014]方案6.根据方案4所述的车辆障碍物探测系统，其中所述至少一个次级分类器是运动流异常性分类器。
[0015]方案7.根据方案I所述的车辆障碍物探测系统，其中针对每个相应单元格通过所述分类器来确定后验概率估计以便识别出位于每个相应单元格内的特征是否是障碍物，并且其中基于雷达和成像系统数据来计算所述后验概率估计。
[0016]方案8.根据方案7所述的车辆障碍物探测系统，其中使用如下公式来确定用于确定特征是否是障碍物的所述后验概率估计:
【权利要求】
1.一种车辆障碍物探测系统，所述车辆障碍物探测系统包括: 用于捕获视野内的物体的成像系统； 用于感测基本相同视野内的物体的雷达装置，所述基本相同视野被划分成具有多个观测单元格的占用网格； 用于接收来自所述雷达装置的雷达数据和来自所述成像系统的成像数据的融合模块，所述融合模块将所述占用网格和相关联的雷达数据投影到被捕获影像上，所述融合模块使用来自所述雷达装置的传感器数据和来自所述成像系统的成像数据从每个对应单元格提取特征；和 用于确定从相应观测单元格提取的被提取特征是否是障碍物的主分类器。
2.根据权利要求1所述的车辆障碍物探测系统，其特征在于，通过包括雷达特征、视觉特征和运动特征的矢量来呈现在相应单元格内被提取的相应特征。
3.根据权利要求1所述的车辆障碍物探测系统，其特征在于，来自所述融合模块的输出产生包括距离、距离变化率和方位角的特征参数观测。
4.根据权利要求1所 述的车辆障碍物探测系统，其特征在于进一步包括:用于分类车辆外部的障碍物的至少一个次级分类器，其中加权被应用到所述主分类器的输出和所述至少一个次级分类器的输出，其中所述主分类器的被加权输出和所述至少一个次级分类器的被加权输出被用于协作地识别所述视野内的障碍物。
5.根据权利要求4所述的车辆障碍物探测系统，其特征在于，所述至少一个次级分类器是无障碍路径探测分类器。
6.根据权利要求4所述的车辆障碍物探测系统，其特征在于，所述至少一个次级分类器是运动流异常性分类器。
7.根据权利要求1所述的车辆障碍物探测系统，其特征在于，针对每个相应单元格通过所述分类器来确定后验概率估计以便识别出位于每个相应单元格内的特征是否是障碍物，并且其中基于雷达和成像系统数据来计算所述后验概率估计。
8.根据权利要求7所述的车辆障碍物探测系统，其特征在于，使用如下公式来确定用于确定特征是否是障碍物的所述后验概率估计:
9.根据权利要求7所述的车辆障碍物探测系统，其特征在于，使用如下公式来确定用于确定特征是否是障碍物的所述后验概率估计:
10.一种用于确定车辆外部的障碍物的方法，所述方法包括步骤: 通过成像系统捕获在视野内的物体； 感测在雷达装置的基本相同视野内的物体，被所述雷达装置感测的所述基本相同视野被划分成具有多个观测单元格的占用网格； 融合模块接收来自所述雷达装置的雷达数据和来自所述成像系统的成像数据，所述融合模块将所述占用网格和相关联的雷达数据投影到被捕获图像上，所述融合模块使用来自所述雷达装置的传感器数据和来自所述成像系统的成像数据从每个对应单元格提取特征以用于识别潜在障碍物；以及 通过主分类器来分类被提取特征以用于确定从相应观测单元格提取的被提取特征是否是障碍物。
【文档编号】G06K9/62GK103576154SQ201310330571
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月1日 优先权日:2012年8月1日
【发明者】S.曾, W.张, B.B.利特库希 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司