智能汽车测控技术 课件 第4章-第1讲 环境感知识别技术

智能汽车测控技术

第4章环境感知识别技术第4章环境感知识别技术先进传感技术为智能汽车配上了“眼睛”，智能汽车才得以实现环境感知。此外，智能汽车需要学习识别道路交通的基本特性，为自主驾驶作好准备。为此，本章首先介绍智能汽车先进传感器的配置及布局，道路交通的基本特性。为更好地掌握识别技术，介绍了国内外常用数据集。在此基础上，使用MatLab语言编程，以交通信号灯识别为实例，介绍智能汽车识别技术。第1讲环境感知主要内容环境感知的主要作用是检测智能汽车运行时周围环境参数。其包括内容众多，针对自动驾驶而言，其最基本的内容包括道路、交通标志、交通信号灯、车辆、行人和障碍物等的基本特性。第1讲环境感知主要内容1.配置和布局

1.传感器的配置和布局右图所示为一种L4级智能汽车传感器布局图。可以看出：(1)32线激光雷达1个(2)16线激光雷达3个(3)5个中距离毫米波雷达(4)12个超声波雷达(5)1个前置摄像头(6)5个环视摄像头(7)4个鱼眼摄像头(8)安装GNSS和IMU，采用RTK定位

第1讲环境感知主要内容1.配置和布局

1.传感器的配置和布局综上所述，所使用传感器达30个以上。这些传感器布局不同，在智能汽车运行过程中所起作用也不同。第1讲环境感知主要内容2.基本特性

1.道路的基本特性智能汽车车道分结构化车道和非结构化车道，如图所示。结构化车道通常指车道线规整、清晰的城市道路线；非结构化车道是指城市非主干道、乡村街道等结构化程度较低的车道，其车道线和标线等较为简单。第1讲环境感知主要内容2.基本特性

1.道路的基本特性道路交通标线是由标划于路面上的各种线条箭头、文字立面标记突起路标和轮廓标等所构成的交通安全设施。其作用是管制和引导交通。道路交通标线按颜色可分为白色和黄色等;按功能可分为指示标线、警告标线和禁止标线;按设置方式可分为纵向标线、横向标线和其他标线。纵向标线是沿道路行车方向设置的标线。车道线是纵向标线中的一种。第1讲环境感知主要内容2.基本特性

1.道路的基本特性准确提取车道线是智能汽车正常行驶的基本要求。智能汽车通常是采用摄像头采集道路信息，通过数字图像处理完成车道线的识别。车道上的车道线有很多种，如人行道、停止线、减速带和标识等，其色彩和线形等也不同。此外，摄像头采集道路图像时还会受到强光照、磨损、车辆遮挡以及阴影等影响。这些干扰使车道线的准确识别变得困难。第1讲环境感知主要内容2.基本特性

2.交通标志的基本特性交通标志在车辆驾驶过程中起到提醒和指引作用，在无人驾驶中，智能汽车必须识别交通标志。交通标志通常分为七大类，其具体的颜色与形状特征如下所示：第1讲环境感知主要内容2.基本特性

2.交通标志的基本特性交通标志众多，形状各异，即使是人，不通过反复学习和记忆也不能熟练掌握。智能汽车通常是采用摄像头实现交通标志信息的采集，通过数字图像处理完成交通标志的识别。第1讲环境感知主要内容2.基本特性

2.交通信号灯的基本特性交通信号灯有多种，如下图所示，一种是三色信号灯，红灯亮表示禁停，绿灯亮表示允许同行，黄灯亮表示过渡阶段。另一种是方向指示信号灯，用箭头表示，共三个朝向：向左、直行以及向右。绿色箭头：表示该方向的车辆允许通行；红色箭头：表示该方向上的车辆禁止通行；黄色箭头：对该方向的车辆起到一个警示的作用。此外，有的交通信号灯还提供数码时间显示等等。第1讲环境感知主要内容2.基本特性

3.车辆行人障碍物的基本特性车辆行驶环境中，行人和车辆是道路交通的主要参与者。智能汽车行驶至交叉路口前，感受交通环境信息。随后对信息进行判断和处理，估计右转车流的速度、穿越间隙等信息。然后决定应该采取的行为，进行骑行通过、减速停车等待或是避让行人，小型机动车辆。最后采取减速、制