一种障碍物检测角度修正方法、电子设备和存储介质与流程
未命名
08-02
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1.本发明涉及自动驾驶检测技术领域,尤其涉及一种障碍物检测角度修正方法、电子设备和存储介质。
背景技术:
2.在实际的自动驾驶环境中,传感器所处环境比较复杂,自动驾驶感知结果会受到天气和周围环境等的影响,导致检测障碍物的检测信息不准确,障碍物的角度会发生突然地偏转,造成后端规划控制出现问题。为了确保自动驾驶车辆在不同场景下均可以做出正确判断,需要感知模块对周围环境信息做到正确的感知,针对突然发生偏转的障碍物及时修正。现有技术中,通常检测后处理直接通过使用上一数据帧的角度信息与当前帧的角度信息进行比较,如果障碍物的角度变化过大,使用上一帧的角度信息,这种方式无疑会造成角度信息的滞后,使得检测到的障碍物朝向角度不准确,从而影响车辆行驶。
技术实现要素:
3.有鉴于此,本发明提供一种障碍物检测角度修正方法、电子设备和存储介质,能够保证当前检测角度信息有误时及时进行修正,得到准确的检测角度信息,同时不会造成角度信息的滞后,有效提高自动驾驶检测的准确性,保证车辆的安全行驶。
4.根据本发明的一方面,本发明实施例提供了一种障碍物检测角度修正方法,所述方法包括:
5.获取障碍物的目标历史轨迹信息和当前检测角度信息,并根据所述目标历史轨迹信息确定所述障碍物的曲率半径;
6.确定所述障碍物的线速度信息,根据所述线速度信息和所述曲率半径确定所述障碍物的第一角速度信息;
7.基于所述障碍物的最小曲率半径确定第二角速度信息;
8.根据所述第二角速度信息和所述第一角速度信息对所述当前检测角度信息进行修正以得到所述障碍物的目标角度信息。
9.根据本发明的另一方面,本发明实施例还提供了一种障碍物检测角度修正方法,所述装置包括:
10.第一确定模块,用于获取障碍物的目标历史轨迹信息和当前检测角度信息,并根据所述目标历史轨迹信息确定所述障碍物的曲率半径;
11.第二确定模块,用于确定所述障碍物的线速度信息,根据所述线速度信息和所述曲率半径确定所述障碍物的第一角速度信息;
12.第三确定模块,用于基于所述障碍物的最小曲率半径确定第二角速度信息;
13.修正模块,用于根据所述第二角速度信息和所述第一角速度信息对所述当前检测角度信息进行修正以得到所述障碍物的目标角度信息。
14.根据本发明的另一方面,本发明实施例还提供了一种电子设备,所述电子设备包
括:
15.至少一个处理器;以及
16.与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
17.所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的障碍物检测角度修正方法。
18.根据本发明的另一方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的障碍物检测角度修正方法。
19.本发明实施例的技术方案,通过障碍物的目标历史轨迹信息确定曲率半径,根据线速度信息和曲率半径确定障碍物的第一角速度信息;基于障碍物的最小曲率半径确定第二角速度信息;根据第二角速度信息和第一角速度信息对当前检测角度信息进行修正以得到障碍物的目标角度信息,能够保证当前检测角度信息有误时及时进行修正,得到准确的检测角度信息,同时不会造成角度信息的滞后,有效提高自动驾驶检测的准确性,保证车辆的安全行驶。
20.应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明一实施例提供的一种障碍物检测角度修正方法的流程图;
23.图2为本发明一实施例提供的另一种障碍物检测角度修正方法的流程图;
24.图3为本发明一实施例提供的一种三帧中心坐标信息的共线情况示意图;
25.图4为本发明一实施例提供的又一种障碍物检测角度修正方法的流程图;
26.图5为本发明一实施例提供的一种障碍物检测角度修正装置的结构框图;
27.图6为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
28.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
29.需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或
描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
30.在一实施例中,图1为本发明一实施例提供的一种障碍物检测角度修正方法的流程图,本实施例可适用于对自动驾驶检测到的障碍物检测角度进行实时修正时的情况,该方法可以由障碍物检测角度修正装置来执行,该障碍物检测角度修正装置可以采用硬件和/或软件的形式实现,该障碍物检测角度修正装置可配置于电子设备中。
31.如图1所示,本实施例中的障碍物检测角度修正方法,具体包括以下步骤:
32.s110、获取障碍物的目标历史轨迹信息和当前检测角度信息,并根据目标历史轨迹信息确定障碍物的曲率半径。
33.其中,目标历史轨迹信息指的是自动驾驶车辆检测到的障碍物的历史轨迹信息,该历史轨迹信息中包含障碍物在某一段时间或某个行程中的历史轨迹信息,该历史轨迹信息由多帧数据帧组成,每一帧都对应相应的时间和坐标信息。当前检测角度信息也可以称为当前检测朝向信息,指的是当前所检测到的该障碍物的检测角度信息。
34.在本实施例中,可以通过感知传感器实时记录车辆自动驾驶过程中所检测到的障碍物,对该障碍物进行跟踪,记录障碍物的形式轨迹过程,并进行存储,由此可以根据障碍物的历史轨迹信息中,获取目标历史轨迹信息,并根据所述目标历史轨迹信息确定所述障碍物的曲率半径。在一些实施例中,可以从目标历史轨迹中选择至少三个时刻下障碍物分别对应的中心坐标信息,基于任意两个中心坐标信息之间的夹角确定障碍物对应各中心坐标信息的共线情况,并根据共线情况确定障碍物的曲率半径;在一些实施例中,也可以也可以依据相应的曲率公式以确定障碍物的曲率半径,本实施例在此不做限制。
35.s120、确定障碍物的线速度信息,根据线速度信息和曲率半径确定障碍物的第一角速度信息。
36.其中,线速度信息即为障碍物上任一点对定轴作圆周运动时的速度。第一角速度信息指的是障碍物的线速度信息和曲率半径所确定出的角速度。
37.在本实施例中,可以依据目标历史轨迹信息中连续两帧分别对应的中心坐标信息和时间差确定出障碍物的线速度信息,根据曲率半径与预设曲率半径阈值比较结果,确定对应的曲率半径结果,并依据线速度信息与曲率半径结果的比值得到障碍物的第一角速度信息;在一些实施例中,也可以通过由雷达传感器测量获得的障碍物外形轮廓的离散点坐标,依据障碍物外形轮廓的离散点坐标得到障碍物的角速度信息。
38.s130、基于障碍物的最小曲率半径确定第二角速度信息。
39.其中,第二角速度信息指的是障碍物的曲率半径最小时所对应的最大角速度。
40.在本实施例中,可以依据预设运动模型公式确定障碍物的最小曲率半径,在此基础上依据最小曲率半径与线速度信息确定障碍物的第二角速度信息;在一些实施例中,也可以依据障碍物的位置轨迹信息确定障碍物的最小曲率半径,并依据障碍物的最小曲率半径确定第二角速度信息,在另一些实施例中,也可以通过其他的方式确定出障碍物的第二角速度信息,本实施例在此不做限制。
41.s140、根据第二角速度信息和第一角速度信息对当前检测角度信息进行修正以得
到障碍物的目标角度信息。
42.其中,目标角度信息可以理解为修正后的角速度信息,需要说明的是,当前检测角度信息可能是符合要求的障碍物检测角度信息,也可能是不符合要求的障碍物检测角度信息,需要根据不同的情况进行不同的分析。可以理解为,若当前检测角度信息符合要求,则直接将当前检测角度信息作为障碍物的目标角度信息,若当前检测角度信息不符合要求,则需要对当前检测角度信息进行相应的角度信息修正,将修正后的角度信息作为障碍物的目标角度信息。
43.在本实施例中,可以将第二角速度信息和第一角速度信息进行比较,并根据比较的结果确定第一角速度信息是否超出角速度要求,并依据不同的情况得到障碍物的目标角度信息,具体的,在第二角速度信息小于第一角速度信息的情况下,直接将当前检测角度信息作为障碍物的目标角度信息;在第二角速度信息大于或等于第一角速度信息的情况下,确定第一角速度信息未超出角速度要求,对第一角速度信息进行运动学积分处理得到运动学角度信息,并根据运动学角度信息与当前检测角度信息之间的角度差值是否在预设角度范围内以最终确定障碍物的目标角度信息;在一些实施例中,也可以通过其他的方式对当前检测角度信息进行修正,并将修正后的目标角度信息作为障碍物的检测角度信息,本实施例在此不做限制。
44.本发明实施例的技术方案,通过障碍物的目标历史轨迹信息确定曲率半径,根据线速度信息和曲率半径确定障碍物的第一角速度信息;基于障碍物的最小曲率半径确定第二角速度信息;根据第二角速度信息和第一角速度信息对当前检测角度信息进行修正以得到障碍物的目标角度信息,能够保证当前检测角度信息有误时及时进行修正,得到准确的检测角度信息,同时不会造成角度信息的滞后,有效提高自动驾驶检测的准确性,保证车辆的安全行驶。
45.在一实施例中,图2为本发明一实施例提供的另一种障碍物检测角度修正方法的流程图,本实施例在上述各实施例的基础上,对根据目标历史轨迹信息确定障碍物的曲率半径;确定障碍物的线速度信息,根据线速度信息和曲率半径确定障碍物的第一角速度信息;基于障碍物的最小曲率半径确定第二角速度信息;根据第二角速度信息和第一角速度信息对当前检测角度信息进行修正以得到障碍物的目标角度信息进行了进一步的细化。
46.如图2所示,本实施例中的障碍物检测角度修正方法,具体可以包含如下步骤:
47.s210、获取障碍物的目标历史轨迹信息和当前检测角度信息,从目标历史轨迹中选择至少三个时刻下障碍物分别对应的中心坐标信息。
48.其中,至少三个时刻为连续的至少三帧数据帧组成。
49.在本实施例中,获取障碍物的目标历史轨迹信息和当前检测角度信息,从目标历史轨迹中选择至少三个时刻下障碍物分别对应的中心坐标信息。示例性的,以连续4帧数据帧为例进行说明,k时刻的中心坐标信息,k-1时刻下的中心坐标信息,k-2时刻下的中心坐标以及k-3时刻下的中心坐标。
50.s220、基于任意两个中心坐标信息之间的夹角确定至少三个时刻下障碍物分别对应的中心坐标信息的共线情况。
51.在本实施例中,可以任意两个中心坐标信息之间的夹角确定至少三个时刻下所述障碍物分别对应的中心坐标信息的是否存在各个中心坐标点的共线情况。在一些实施例
中,三个时刻包括第一时刻、第二时刻和第三时刻;其中,第一时刻、第二时刻和第三时刻为连续的数据帧,可以依据第一时刻和第二时刻之间的第一夹角、第一时刻和第三时刻之间的第二夹角,以及第二时刻和所述第三时刻之间的第三夹角与预设阈值的比较,以依据比较结果确定共线情况。
52.具体的,以三个时刻下的中心坐标为例进行说明,分别表示为k时刻p1(x3,y3),k-1时刻p2(x2,y2),k-2时刻p3(x1,y1),通过计算任意中心坐标之间的夹角确定是否共线,用公式可以表示为:其中,flag
isthreepointsinline
表示三点共线关系,其中结果1表示共线,0表示不共线,变量eps表示为预设极小角度阈值,示例性的,预设极小角度阈值可以为0.1、0.01等等,theta
p1p2
<eps且theta
p3p2
<eps表示为p1p2角度与p3p2角度均小于预设极小角度阈值theta
p1p3
<eps且theta
p2p3
<eps表示为p1p3角度与p2p3角度均小于预设极小角度阈值theta
p3p1
<eps且theta
p2p1
<eps表示为p1p3角度与p2p1角度均小于预设极小角度阈值,可以理解为,只要满足三个条件中的任意一个,便可以得出三点共线的结论,否则,为三个中心坐标不共线的情况,即为式中的0。
53.示例性的,为便于更好的理解至少三个时刻下所述障碍物分别对应的中心坐标信息的共线情况,图3为本发明一实施例提供的一种三帧中心坐标信息的共线情况示意图,本实施例中,首先从目标历史轨迹中获取3帧历史轨迹的中心点坐标,以当前k时刻p1(x3,y3),上一时刻k-1时刻p2(x2,y2),上上一时刻k-2时刻p3(x1,y1),为例进行说明,从图3中可以看出,当前k时刻p1(x3,y3),上一时刻k-1时刻p2(x2,y2),上上一时刻k-2时刻p3(x1,y1),处于共线状态。
54.s230、在共线情况为共线时,则确定障碍物的曲率半径为无穷大。
55.在本实施例中,在至少3个时刻下的中心坐标信息为共线的情况下,则确定障碍物的曲率半径为无穷大,此时可以依据无穷大的曲率半径确定出障碍物在此条件下的角速度信息。
56.s240、在共线情况为不共线时,则依据至少三个时刻下障碍物分别对应的中心坐标信息确定拟合圆,并依据拟合圆确定障碍物的曲率半径。
57.在本实施例中,在至少3个时刻下的中心坐标信息为不共线的情况下,则依据至少三个时刻下障碍物分别对应的中心坐标信息确定拟合圆,并依据拟合圆确定障碍物的曲率半径,可以理解为,如果三个点不共线,根据三点拟合圆的思路进行车辆行驶曲率半径的计算。
58.s250、从目标历史轨迹信息中依次获取障碍物在k-1时刻的第一中心坐标信息和第一时间,以及k时刻的第二中心坐标信息和第二时间。
59.在本实施例中,从目标历史轨迹信息中依次获取障碍物在k-1时刻的第一中心坐标信息和第一时间,以及k时刻的第二中心坐标信息和第二时间。
60.s260、依据第一中心坐标信息、第二中心坐标信息以及第一时间和第二时间的时
间差确定障碍物的线速度信息。
61.在本实施例中,依据第一中心坐标信息、第二中心坐标信息以及第一时间和第二时间的时间差确定障碍物的线速度信息,具体的,确定出第一中心坐标信息与第二中心坐标信息绝对值的差值,将该差值与时间差的比值作为确定障碍物的线速度信息。
62.s270、在曲率半径小于预设曲率半径阈值的情况下,确定曲率半径为无穷大,将无穷大的曲率半径作为第一目标曲率半径,并依据线速度信息与第一目标曲率半径的比值得到障碍物的第一目标角速度信息。
63.在本实施例中,预设曲率半径阈值可以依据自行车运动模型公式r=l/tan(δ),计算预设曲率半径阈值,r表示障碍物的预设曲率半径阈值,l表示的是目标车辆前后轴长度,tan(δ)表示为目标车辆的前轮转向角度。如果通过上述拟合圆计算的半径小于预设曲率半径阈值,则说明计算的曲率半径异常,则舍弃结果,否则进行下一步计算。可以理解为,在曲率半径小于预设曲率半径阈值的情况下,确定曲率半径为无穷大,将无穷大的曲率半径作为第一目标曲率半径,并依据线速度信息与第一目标曲率半径的比值得到障碍物的第一目标角速度信息。
64.s280、在曲率半径大于或等于预设曲率半径阈值的情况下,依据线速度信息与曲率半径的比值得到障碍物的第二目标角速度信息。
65.在本实施例中,在曲率半径大于或等于预设曲率半径阈值的情况下,依据线速度信息与曲率半径的比值得到障碍物的第二目标角速度信息。具体的,线速度信息与曲率半径的比值得到障碍物的第二目标角速度信息,用公式可以表示为:θ'=v/r,其中,v表示障碍物的线速度信息,r表示上述过程计算的曲率半径,θ'为障碍物的角速度信息。
66.s290、将第一目标角速度信息或第二目标角速度信息作为第一角速度信息。
67.在本实施例中,将依据线速度信息与第一目标曲率半径的比值得到障碍物的第一目标角速度信息或依据线速度信息与曲率半径的比值得到障碍物的第二目标角速度信息作为第一角速度信息。
68.s2100、将目标车辆的前后轴长度和前轮最小转向角度信息的比值作为所述障碍物的最小曲率半径。
69.在本实施例中,将目标车辆的前后轴长度和前轮最小转向角度信息的比值作为障碍物的最小曲率半径,可以理解为,依据预设第一运动模型公式确定所述障碍物的最小曲率半径;其中,预设第一运动模型公式表示为r
thres
=l/tan(δ
thres
),其中,r
thres
表示为最小曲率半径,l表示的是目标车辆的前后轴长度,tan(δ
thres
)表示为目标车辆的前轮最小转向角度。
70.s2110、将线速度信息和最小曲率半径的比值作为障碍物的第二角速度信息。
71.在本实施例个,将线速度信息和最小曲率半径的比值作为障碍物的第二角速度信息,可以理解为,依据最小曲率半径与线速度信息确定障碍物的第二角速度信息;其中,第二角速度信息用公式表示为:
72.在本实施例中,在经过运动学计算角度之后,需要对上述信息进行修正,由于在计算曲率半径r的过程中是通过理想模型三点拟合圆进行半径的求解,在有些情况下结果会不是很准确,所以需要将上述计算的第一角速度信息进行修正判断,以判断上述计算的信息是否准确。本实施例中,可以通过使用自行车运动模型中的角速度计算公式确定出第二
角速度信息,即为而,r
thres
=l/tan(δ
thres
),故式中,v表示障碍物的线速度信息,tan(δ
thres
)表示为车辆的前轮转向角度极限阈值,l表示的是车前后轴长度,θ
′
thres
表示为角速度极限阈值信息,即为上述实施例中的第二角速度信息,可以理解为,最大的角速度信息。
73.s2120、判断第一角速度信息是否小于第二角速度信息,若是,则执行s2130;若否,则执行s2140。
74.在本实施例中,判断第一角速度信息是否小于第二角速度信息,在第二角速度信息小于第一角速度信息的情况下,确定第一角速度信息超出角速度要求,直接将当前检测角度信息作为障碍物的目标角度信息;在第二角速度信息大于或等于第一角速度信息的情况下,确定第一角速度信息未超出角速度要求,对第一角速度信息进行运动学积分处理得到运动学角度信息,并判断运动学角度信息与当前检测角度信息之间的角度差值是否在预设角度范围内,并根据是否在范围内执行不同的操作。
75.s2130、确定第一角速度信息超出角速度要求,直接将当前检测角度信息作为障碍物的目标角度信息。
76.在本实施例中,在第二角速度信息小于第一角速度信息的情况下,确定第一角速度信息超出角速度要求,直接将当前检测角度信息作为障碍物的目标角度信息。
77.s2140、确定第一角速度信息未超出角速度要求,对第一角速度信息进行运动学积分处理得到运动学角度信息,并判断运动学角度信息与当前检测角度信息之间的角度差值是否在预设角度范围内,若是,则执行s2150,若否,则执行s2160。
78.其中,预设角度范围可以通过实验、经验等进行自行设置,示例性的,预设角度范围可以设置为8/π。
79.在本实施例中,在第二角速度信息大于或等于第一角速度信息的情况下,确定第一角速度信息未超出角速度要求,对第一角速度信息进行运动学积分处理得到运动学角度信息,并判断运动学角度信息与当前检测角度信息之间的角度差值是否在预设角度范围内,若是,确定障碍物的目标角度信息为当前检测角度信息,若否,确定障碍物的目标角度信息为运动学角度信息。
80.在一实施例中,运动学角度信息用公式可以表示为其中,θ'为第一角速度信息,θk表示在k时刻的运动学角度信息,θ
k-1
表示k-1时刻的运动学角度信息,其中,k取1,2,
…
,n,t表示时间,δt是k时刻与k-1时刻之间的时间差。
81.s2150、确定障碍物的目标角度信息为所述当前检测角度信息。
82.s2160、确定障碍物的目标角度信息为所述运动学角度信息。
83.本发明实施例的上述技术方案,通过从目标历史轨迹中选择至少三个时刻下障碍物分别对应的中心坐标信息,基于任意两个中心坐标信息之间的夹角确定至少三个时刻下所述障碍物分别对应的中心坐标信息的共线情况;并依据共线情况确定障碍物的曲率半径,能够降低障碍物检测的时延性,并在不共线的情况下,更加方面的确定拟合圆,以通过拟合圆得到障碍物的曲率半径;通过在曲率半径小于预设曲率半径阈值的情况下,确定曲率半径为无穷大,将无穷大的曲率半径作为第一目标曲率半径,并依据线速度信息与所述
第一目标曲率半径的比值得到障碍物的第一目标角速度信息;在曲率半径大于或等于预设曲率半径阈值的情况下,依据线速度信息与曲率半径的比值得到障碍物的第二目标角速度信息;将第一目标角速度信息或第二目标角速度信息作为第一角速度信息;依据目标车辆的前后轴长度和前轮最小转向角度信息的比值作为障碍物的最小曲率半径;将线速度信息和最小曲率半径的比值作述障碍物的第二角速度信息,在第二角速度信息小于第一角速度信息的情况下,确定第一角速度信息超出角速度要求,直接将当前检测角度信息作为障碍物的目标角度信息;在第二角速度信息大于或等于第一角速度信息的情况下,确定第一角速度信息未超出角速度要求,对第一角速度信息进行运动学积分处理得到运动学角度信息,并判断运动学角度信息与当前检测角度信息之间的角度差值是否在预设角度范围内,若是,则确定障碍物的目标角度信息为当前检测角度信息;若否,则确定障碍物的目标角度信息为运动学角度信息,进一步能够保证当前检测角度信息有误时及时进行修正,得到准确的检测角度信息,同时不会造成角度信息的滞后,有效提高自动驾驶检测的准确性,保证车辆的安全行驶。
84.在一实施例中,为便于更好的障碍物检测角度修正方法,图4为本发明一实施例提供的又一种障碍物检测角度修正方法的流程图,本文发明一种基于运动学约束的检测角度修正方法。如图4所示,通过对障碍物的目标历史轨迹信息进行曲率半径计算处理得到对应的角速度信息,该角速度信息即为上述实施例中的第一角速度信息,基于障碍物的最小曲率半径确定第二角速度信息,在满足一定条件的基础上,对第一角速度信息进行运动学公式计算的角度得到运动学角度信息,将运动学角度信息当前检测角度信息进行比较判断,最终处理得到障碍物的目标角度信息,从而获得正确的角度检测信息,以减少对后端规划控制模块的影响。
85.s410、从目标历史轨迹中抽取3帧障碍物分别对应的中心坐标信息。
86.s420、判断3个中心坐标信息是否共线,若是,则执行s430;若否,则执行s440。
87.s430、确定障碍物的曲率半径为无穷大。
88.s440、依据障碍物分别对应的中心坐标信息确定拟合圆,并依据拟合圆确定障碍物的曲率半径。
89.s450、判断障碍物的曲率半径是否小于曲率半径阈值,若是,则执行s460,若否,则执行s470。
90.s460、确定障碍物的曲率半径为无穷大。
91.s470、确定障碍物的线速度。
92.s480、根据无穷大的曲率半径和障碍物的线速度确定障碍物的第一目标角速度,或者根据线速度信息和曲率半径确定障碍物的第二目标角速度,并将第一目标角速度或者第二目标角速度作为第一角速度信息。
93.s490、利用自行车运动模型公式确定障碍物的最小曲率半径。
94.s4100、计算该最小曲率半径下最大的角速度阈值,并将最大的角速度阈值作为第二角速度信息。
95.s4110、判断第二角速度信息是否大于或等于第一角速度信息,若是,则执行s4120,若否,则执行s4160。
96.s4120、确定第一角速度信息未超出角速度要求,对第一角速度信息进行运动学积
分处理得到运动学角度信息。
97.s4130、判断运动学角度信息与当前检测角度信息之间的角度差值是否在预设角度范围内,若是,则执行s4140,若否,则执行s4150。
98.s4140、确定障碍物的目标角度信息为当前检测角度信息。
99.s4150、确定障碍物的目标角度信息为运动学角度信息。
100.s4160、直接将当前检测角度信息作为障碍物的目标角度信息。
101.在一实施例中,图5为本发明一实施例提供的一种障碍物检测角度修正装置的结构框图,该装置适用于对自动驾驶检测到的障碍物检测角度进行实时修正时的情况,该装置可以由硬件/软件实现。可配置于电子设备中来实现本发明实施例中的一种障碍物检测角度修正处理方法。
102.如图5所示,该装置应用于车厂端,该装置包括:第一确定模块510、第二确定模块520、第三确定模块530和修正模块540。
103.其中,第一确定模块510,用于获取障碍物的目标历史轨迹信息和当前检测角度信息,并根据所述目标历史轨迹信息确定所述障碍物的曲率半径;
104.第二确定模块520,用于确定所述障碍物的线速度信息,根据所述线速度信息和所述曲率半径确定所述障碍物的第一角速度信息;
105.第三确定模块530,用于基于所述障碍物的最小曲率半径确定第二角速度信息;
106.修正模块540,用于根据所述第二角速度信息和所述第一角速度信息对所述当前检测角度信息进行修正以得到所述障碍物的目标角度信息。
107.本发明实施例,第一确定模块,通过障碍物的目标历史轨迹信息确定曲率半径,第二确定模块,根据线速度信息和曲率半径确定障碍物的第一角速度信息;第三确定模块,基于障碍物的最小曲率半径确定第二角速度信息;修正模块,根据第二角速度信息和第一角速度信息对当前检测角度信息进行修正以得到障碍物的目标角度信息,能够保证当前检测角度信息有误时及时进行修正,得到准确的检测角度信息,同时不会造成角度信息的滞后,有效提高自动驾驶检测的准确性,保证车辆的安全行驶。。
108.在一实施例中,第一确定模块510,包括:
109.坐标选取单元,用于从所述目标历史轨迹中选择至少三个时刻下所述障碍物分别对应的中心坐标信息,其中,所述至少三个时刻为连续的至少三帧数据帧组成;
110.确定单元,用于基于任意两个所述中心坐标信息之间的夹角确定所述至少三个时刻下所述障碍物分别对应的中心坐标信息的共线情况;
111.第一半径确定单元,用于在所述共线情况为共线时,则确定所述障碍物的曲率半径为无穷大;
112.第二半径确定单元,用于在所述共线情况为不共线时,则依据所述至少三个时刻下所述障碍物分别对应的中心坐标信息确定拟合圆,并依据所述拟合圆确定所述障碍物的曲率半径。
113.在一实施例中,所述三个时刻包括第一时刻、第二时刻和第三时刻;其中,所述第一时刻、所述第二时刻和所述第三时刻为连续的数据帧,所述共线的条件包括下述至少之一:
114.所述第一时刻和所述第二时刻之间的第一夹角,以及所述第一时刻和所述第三时
刻之间的第二夹角均小于预设第一阈值;
115.所述第一夹角以及所述第二时刻和所述第三时刻之间的第三夹角均小于预设第二阈值;
116.所述第二夹角以及所述第三夹角均小于预设第三阈值。
117.在一实施例中,第二确定模块520,包括:
118.获取单元,用于从所述目标历史轨迹信息中依次获取所述障碍物在k-1时刻的第一中心坐标信息和第一时间,以及k时刻的第二中心坐标信息和第二时间;
119.线速度确定单元,用于依据所述第一中心坐标信息、所述第二中心坐标信息以及所述第一时间和所述第二时间的时间差确定所述障碍物的线速度信息。
120.在一实施例中,第二确定单元520,还包括:
121.第一目标角速度确定单元,用于在所述曲率半径小于预设曲率半径阈值的情况下,确定所述曲率半径为无穷大,将所述无穷大的曲率半径作为第一目标曲率半径,并依据所述线速度信息与所述第一目标曲率半径的比值得到所述障碍物的第一目标角速度信息;
122.第二目标角速度确定单元,用于在所述曲率半径大于或等于所述预设曲率半径阈值的情况下,依据所述线速度信息与所述曲率半径的比值得到所述障碍物的第二目标角速度信息;
123.角速度确定单元,用于将所述第一目标角速度信息或所述第二目标角速度信息作为所述第一角速度信息。
124.在一实施例中,第三确定单元530,包括:
125.最小半径确定单元,用于将目标车辆的前后轴长度和前轮最小转向角度信息的比值作为所述障碍物的最小曲率半径;
126.角速度确定单元,用于将所述线速度信息和所述最小曲率半径的比值作为所述障碍物的第二角速度信息。
127.在一实施例中,修正模块540,包括:
128.第一修正单元,用于在所述第二角速度信息小于所述第一角速度信息的情况下,确定所述第一角速度信息超出角速度要求,直接将所述当前检测角度信息作为所述障碍物的目标角度信息;
129.第二修正单元,用于在所述第二角速度信息大于或等于所述第一角速度信息的情况下,确定所述第一角速度信息未超出所述角速度要求,对所述第一角速度信息进行运动学积分处理得到运动学角度信息,并判断所述运动学角度信息与所述当前检测角度信息之间的角度差值是否在预设角度范围内,若是,则确定所述障碍物的目标角度信息为所述当前检测角度信息;若否,则确定所述障碍物的目标角度信息为所述运动学角度信息。
130.在一实施例中,所述运动学角度信息用公式可以表示为其中,θ'为所述第一角速度信息,θk表示在k时刻的运动学角度信息,θ
k-1
表示k-1时刻的运动学角度信息,其中,k取1,2,
…
,n,t表示时间,δt是k时刻与k-1时刻之间的时间差。
131.本发明实施例所提供的障碍物检测角度修正处理装置可执行本发明任意实施例所提供的应用于车厂端的障碍物检测角度修正处理方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
132.在一实施例中,图6为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。电子设备10旨在表示各种形式的数字计算机,诸如,膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置,诸如,个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例,并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
133.如图6所示,电子设备10包括至少一个处理器11,以及与至少一个处理器11通信连接的存储器,如只读存储器(rom)12、随机访问存储器(ram)13等,其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序,处理器11可以根据存储在只读存储器(rom)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(ram)13中的计算机程序,来执行各种适当的动作和处理。在ram 13中,还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、rom 12以及ram 13通过总线14彼此相连。输入/输出(i/o)接口15也连接至总线14。
134.电子设备10中的多个部件连接至i/o接口15,包括:输入单元16,例如键盘、鼠标等;输出单元17,例如各种类型的显示器、扬声器等;存储单元18,例如磁盘、光盘等;以及通信单元19,例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
135.处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理,例如障碍物检测角度修正方法。
136.在一些实施例中,障碍物检测角度修正处理方法可被实现为计算机程序,其被有形地包含于计算机可读存储介质,例如存储单元18。在一些实施例中,计算机程序的部分或者全部可以经由rom 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到ram 13并由处理器11执行时,可以执行上文描述的障碍物检测角度修正方法的一个或多个步骤。备选地,在其他实施例中,处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如,借助于固件)而被配置为执行障碍物检测角度修正方法。
137.本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括:实施在一个或者多个计算机程序中,该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释,该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器,可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令,并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
138.用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程障碍物检测角度修正装置的处理器,使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行,作为独立软
件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
139.在本发明的上下文中,计算机可读存储介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。备选地,计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
140.为了提供与用户的交互,可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术,该电子设备具有:用于向用户显示信息的显示装置(例如,crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器);以及键盘和指向装置(例如,鼠标或者轨迹球),用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如,视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈);并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
141.可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如,作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如,应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如,具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机,用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如,通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括:局域网(lan)、广域网(wan)、区块链网络和互联网。
142.计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器,又称为云计算服务器或云主机,是云计算服务体系中的一项主机产品,以解决了传统物理主机与vps服务中,存在的管理难度大,业务扩展性弱的缺陷。
143.应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
144.上述具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。
技术特征:
1.一种障碍物检测角度修正方法,其特征在于,包括:获取障碍物的目标历史轨迹信息和当前检测角度信息,并根据所述目标历史轨迹信息确定所述障碍物的曲率半径;确定所述障碍物的线速度信息,根据所述线速度信息和所述曲率半径确定所述障碍物的第一角速度信息;基于所述障碍物的最小曲率半径确定第二角速度信息;根据所述第二角速度信息和所述第一角速度信息对所述当前检测角度信息进行修正以得到所述障碍物的目标角度信息。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标历史轨迹信息确定所述障碍物的曲率半径,包括:从所述目标历史轨迹中选择至少三个时刻下所述障碍物分别对应的中心坐标信息,其中,所述至少三个时刻为连续的至少三帧数据帧组成;基于任意两个所述中心坐标信息之间的夹角确定所述至少三个时刻下所述障碍物分别对应的中心坐标信息的共线情况;在所述共线情况为共线时,则确定所述障碍物的曲率半径为无穷大;在所述共线情况为不共线时,则依据所述至少三个时刻下所述障碍物分别对应的中心坐标信息确定拟合圆,并依据所述拟合圆确定所述障碍物的曲率半径。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述三个时刻包括第一时刻、第二时刻和第三时刻;其中,所述第一时刻、所述第二时刻和所述第三时刻为连续的数据帧,所述共线的条件包括下述至少之一:所述第一时刻和所述第二时刻之间的第一夹角,以及所述第一时刻和所述第三时刻之间的第二夹角均小于预设第一阈值;所述第一夹角以及所述第二时刻和所述第三时刻之间的第三夹角均小于预设第二阈值;所述第二夹角以及所述第三夹角均小于预设第三阈值。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定所述障碍物的线速度信息,包括:从所述目标历史轨迹信息中依次获取所述障碍物在k-1时刻的第一中心坐标信息和第一时间,以及k时刻的第二中心坐标信息和第二时间;依据所述第一中心坐标信息、所述第二中心坐标信息以及所述第一时间和所述第二时间的时间差确定所述障碍物的线速度信息。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述线速度信息和所述曲率半径确定所述障碍物的第一角速度信息,包括:在所述曲率半径小于预设曲率半径阈值的情况下,确定所述曲率半径为无穷大,将所述无穷大的曲率半径作为第一目标曲率半径,并依据所述线速度信息与所述第一目标曲率半径的比值得到所述障碍物的第一目标角速度信息;在所述曲率半径大于或等于所述预设曲率半径阈值的情况下,依据所述线速度信息与所述曲率半径的比值得到所述障碍物的第二目标角速度信息;将所述第一目标角速度信息或所述第二目标角速度信息作为所述第一角速度信息。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据预设第一运动模型公式确定所述
障碍物的第二角速度信息,包括:将目标车辆的前后轴长度和前轮最小转向角度信息的比值作为所述障碍物的最小曲率半径;将所述线速度信息和所述最小曲率半径的比值作为所述障碍物的第二角速度信息。7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述第二角速度信息和所述第一角速度信息对所述当前检测角度信息进行修正以得到所述障碍物的目标角度信息,包括:在所述第二角速度信息小于所述第一角速度信息的情况下,确定所述第一角速度信息超出角速度要求,直接将所述当前检测角度信息作为所述障碍物的目标角度信息;在所述第二角速度信息大于或等于所述第一角速度信息的情况下,确定所述第一角速度信息未超出所述角速度要求,对所述第一角速度信息进行运动学积分处理得到运动学角度信息,并判断所述运动学角度信息与所述当前检测角度信息之间的角度差值是否在预设角度范围内,若是,则确定所述障碍物的目标角度信息为所述当前检测角度信息;若否,则确定所述障碍物的目标角度信息为所述运动学角度信息。8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述运动学角度信息用公式可以表示为其中,θ'为所述第一角速度信息,θ
k
表示在k时刻的运动学角度信息,θ
k-1
表示k-1时刻的运动学角度信息,其中,k取1,2,
…
,n,t表示时间,δt是k时刻与k-1时刻之间的时间差。9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:至少一个处理器;以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-8中任一项所述的障碍物检测角度修正方法。10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-8中任一项所述的障碍物检测角度修正方法。
技术总结
本发明实施例公开一种障碍物检测角度修正方法、电子设备和存储介质。该方法包括:获取障碍物的目标历史轨迹信息和当前检测角度信息,并根据目标历史轨迹信息确定障碍物的曲率半径;确定障碍物的线速度信息,根据线速度信息和曲率半径确定障碍物的第一角速度信息;基于障碍物的最小曲率半径确定第二角速度信息;根据第二角速度信息和第一角速度信息对当前检测角度信息进行修正以得到障碍物的目标角度信息。本发明实施例,通过上述技术方案,能够保证当前检测角度信息有误时及时进行修正,得到准确的检测角度信息,同时不会造成角度信息的滞后,有效提高自动驾驶检测的准确性,保证车辆的安全行驶。车辆的安全行驶。车辆的安全行驶。
技术研发人员:耿真 王宇 庞伟凇 林崇浩 李创辉
受保护的技术使用者:一汽(南京)科技开发有限公司
技术研发日:2023.06.12
技术公布日:2023/8/1
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