用于校验传感器融合结果的方法和装置
技术领域
本申请实施例涉及计算机技术领域,尤其涉及用于校验传感器融合结果的方法和装置。
背景技术
无人驾驶车辆是智能汽车的一种,也称为轮式移动机器人,主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶的目标。无人驾驶车辆的控制系统依赖传感器感知周围环境,包括车辆、行人和交通标识等。雷达传感器和摄像头传感器是无人驾驶车辆中最常用同时也是最主要的两种传感器设备。为取得更好的控制效果,无人驾驶车辆的控制系统会对多种传感器所采集的数据进行融合。
自动驾驶系统所使用的处理器虽然运算能力超强,但安全系数往往不够高。例如,在ISO26262(道路车辆功能安全)标准中,将安全等级从低到高分为QMASILA,ASILB,ASILC,ASILD五个等级,其中ASILD是目前业界认可的最高安全等级。目前的高性能处理器全部都在ASILB等级之下。
发明内容
本申请实施例提出了用于校验传感器融合结果的方法和装置。
第一方面,本申请的一些实施例提供了一种用于校验传感器融合结果的方法,该方法包括:获取至少两种传感器采集的环境数据;通过第一处理器对所获取的环境数据进行第一数据融合操作得到第一传感器融合结果;通过第二处理器对所获取的环境数据进行第二数据融合操作得到第二传感器融合结果;根据第二传感器融合结果对第一传感器融合结果进行校验。
在一些实施例中,第二处理器的安全等级高于第一处理器。
在一些实施例中,第一数据融合操作的精度高于第二数据融合操作。
在一些实施例中,第二数据融合操作包括:根据所获取的环境数据生成第一栅格图;计算第一栅格图中的边界数据得到第一碰撞边界数据。
在一些实施例中,根据第二传感器融合结果对第一传感器融合结果进行校验,包括:根据第一传感器融合结果生成第二栅格图;计算第二栅格图中的边界数据得到第二碰撞边界数据;确定第一碰撞边界数据与第二碰撞边界数据的差值是否超过预设阈值;若是,则输出表征第一传感器融合结果有误的信息。
第二方面,本申请的一些实施例提供了一种用于校验传感器融合结果的装置,该装置包括:
第一处理器,被配置成获取至少两种传感器采集的环境数据,对所获取的环境数据进行第一数据融合操作得到第一传感器融合结果;第二处理器,被配置成获取至少两种传感器采集的环境数据,对所获取的环境数据进行第二数据融合操作得到第二传感器融合结果并根据第二传感器融合结果对第一传感器融合结果进行校验。
在一些实施例中,第二处理器的安全等级高于第一处理器。
在一些实施例中,第一数据融合操作的精度高于第二数据融合操作。
在一些实施例中,第二数据融合操作包括:根据所获取的环境数据生成第一栅格图;计算第一栅格图中的边界数据得到第一碰撞边界数据。
在一些实施例中,第二处理器,进一步被配置成:根据第一传感器融合结果生成第二栅格图;计算第二栅格图中的边界数据得到第二碰撞边界数据;确定第一碰撞边界数据与第二碰撞边界数据的差值是否超过预设阈值,若是,则输出表征第一传感器融合结果有误的信息。
第三方面,本申请的一些实施例提供了一种用于校验传感器融合结果的设备,该设备包括:获取单元,被配置成获取至少两种传感器采集的环境数据;第一数据融合单元,被配置成通过第一处理器对所获取的环境数据进行第一数据融合操作得到第一传感器融合结果;第二数据融合单元,被配置成通过第二处理器对所获取的环境数据进行第二数据融合操作得到第二传感器融合结果;校验单元,被配置成根据第二传感器融合结果对第一传感器融合结果进行校验。
第四方面,本申请的一些实施例提供了一种车辆,包括:第二方面上述的装置或第三方面上述的设备。
第五方面,本申请的一些实施例提供了一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如第一方面上述的方法。
本申请实施例提供的用于校验传感器融合结果的方法和装置,通过获取至少两种传感器采集的环境数据,并通过第一处理器对所获取的环境数据进行第一数据融合操作得到第一传感器融合结果,通过第二处理器对所获取的环境数据进行第二数据融合操作得到第二传感器融合结果,最后根据第二传感器融合结果对第一传感器融合结果进行校验,提供了一种基于双处理器的校验传感器融合结果的机制,提高了系统的可靠性。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1是本申请的一些可以应用于其中的示例性系统架构图;
图2是根据本申请的用于校验传感器融合结果的方法的一个实施例的流程图;
图3是根据本申请的用于校验传感器融合结果的方法的应用场景的一个示意图;
图4是根据本申请的用于校验传感器融合结果的方法的又一个实施例的流程图;
图5是根据本申请的用于校验传感器融合结果的装置的一个实施例的结构示意图;
图6是根据本申请的用于校验传感器融合结果的设备的一个实施例的结构示意图;
图7是适于用来实现本申请的一些实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1示出了可以应用本申请的用于校验传感器融合结果的方法或用于校验传感器融合结果的装置的实施例的示例性系统架构100。
在本实施例中,无人驾驶车辆101上可以安装有采集器件102和第一处理器103、第二处理器104。第一处理器103、第二处理器104可以通过各种通信方式(例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等)获取采集器件102的输出。
采集器件102可以包括LiDAR(Light Detection And Ranging,激光雷达),图像传感器(例如摄像头),超声波雷达,毫米波雷达等,能够采集无人驾驶车辆101环境数据。第一处理器103、第二处理器104可以是各种可编程器件,例如,微控制单元(MicrocontrollerUnit,MCU)或其他高性能处理器,其可以根据采集器件102采集的环境数据进行数据融合操作。第一处理器103、第二处理器104或其他处理器可以根据第二数据融合操作得到的第二传感器融合结果对第一传感器融合结果进行校验。
应该理解,图1中的采集器件、处理器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要,可以具有任意数目的采集器件。
继续参考图2,示出了根据本申请的用于校验传感器融合结果的方法的一个实施例的流程200。该用于校验传感器融合结果的方法,包括以下步骤:
步骤201,获取至少两种传感器采集的环境数据。
在本实施例中,用于校验传感器融合结果的方法执行主体(例如图1所示的处理器)可以首先获取至少两种传感器采集的环境数据。至少两种传感器可以包括激光雷达,图像传感器,超声波雷达,毫米波雷达等。每种传感器的数量可以是一个,也可以是两个或者以上。具体地,摄像头传感器可以采集无人驾驶车辆周围环境的影像信息,摄像头采集到的数据可以包括图像数据或者视频流数据。激光雷达传感器使用激光进行检测,毫米波雷达传感器使用毫米波进行检测,激光雷达传感器、毫米波雷达传感器采集的数据可以按照点云的格式输出。通过点云数据无人驾驶车辆的控制系统能够方便快速地建立无人驾驶车辆周围环境的三维模型。环境数据可以包括路面数据、周边物体的坐标等。
步骤202,通过第一处理器对所获取的环境数据进行第一数据融合操作得到第一传感器融合结果。
在本实施例中,上述执行主体可以通过第一处理器对步骤201中获取的环境数据进行第一数据融合操作得到第一传感器融合结果。具体的数据融合操作可以根据实际需要进行选择。作为示例,可以将摄像头传感器采集的影像数据与雷达传感器采集的点云数据进行融合,也可以将多路雷达数据进行融合。在将摄像头传感器采集的影像数据与雷达传感器采集的点云数据进行融合时,可以在影像数据中检测出目标物体,生成用于指示目标物体的矩形框,根据矩形框在点云数据中检测出表征目标物体的点云数据,以此确定目标物体对应的坐标。在将多路雷达数据进行融合时,将多路数据融合为一个数据,再通过融合出的数据进行目标物体的定位,也可以不直接进行融合,针对每个雷达采集的数据进行计算,再对计算结果进行融合。
步骤203,通过第二处理器对所获取的环境数据进行第二数据融合操作得到第二传感器融合结果。
在本实施例中,上述执行主体可以通过第二处理器对步骤201中获取的环境数据进行第二数据融合操作得到第二传感器融合结果。第二数据融合操作可以根据实际需要进行选择,具体可以参照针对第一数据融合操作的描述。此外,第二数据融合操作还可以根据第二处理器的处理能力确定,例如,对于处理能力较弱的第二处理器可以选择运算量适度的数据融合操作。
在本实施例的一些可选实现方式中,第二处理器的安全等级高于第一处理器。安全等级可以包括任何用于表征处理器的可靠性等安全性指标的信息,作为示例,ISO26262中安全等级从低到高分为QMASILA,ASILB,ASILC,ASILD五个等级。其中,MCU安全等级较高为ASILD,可以使用MCU作为第二处理器。在本实现方式中,通过安全等级较高的处理器得出的融合结果进行校验,可以进一步提高系统的可靠性。
在本实施例的一些可选实现方式中,第一数据融合操作的精度高于第二数据融合操作。在本实现方式中,在保证融合结果精度的同时,即使使用性能普通的处理器也可以完成对融合结果的校验。
步骤204,根据第二传感器融合结果对第一传感器融合结果进行校验。
在本实施例中,上述执行主体可以根据步骤203中得到的第二传感器融合结果对步骤202中得到的第一传感器融合结果进行校验。校验可以是分别提高第二传感器融合结果与第一传感器融合结果得出的预定义参数的参数值,再判断得出的参数值之间的差值是否在预设范围内,若在预设范围内则通过校验,若不在则可以再次确认传感器融合结果,预定义参数可以是目标物体的坐标等。可以通过第二处理器或其他处理器根据第二传感器融合结果对第一传感器融合结果进行校验。
继续参见图3,图3是根据本实施例的用于校验传感器融合结果的方法的应用场景的一个示意图。在图3的应用场景中,无人驾驶车辆301中第一处理器306、第二处理器307获取传感器302采集的环境数据304、传感器303采集的环境数据305,第一处理器306对环境数据304、环境数据305进行第一数据融合操作得到第一传感器融合结果308,第二处理器307对环境数据304、环境数据305进行第二数据融合操作得到第二传感器融合结果309,根据第二传感器融合结果309对第一传感器融合结果308进行校验。
本申请的上述实施例提供的方法通过获取至少两种传感器采集的环境数据;通过第一处理器对所获取的环境数据进行第一数据融合操作得到第一传感器融合结果;通过第二处理器对所获取的环境数据进行第二数据融合操作得到第二传感器融合结果;根据第二传感器融合结果对第一传感器融合结果进行校验,提供了一种基于双处理器的校验传感器融合结果的机制,提高了系统的可靠性。
进一步参考图4,其示出了用于校验传感器融合结果的方法的又一个实施例的流程400。该用于校验传感器融合结果的方法的流程400,包括以下步骤:
步骤401,获取至少两种传感器采集的环境数据。
在本实施例中,用于校验传感器融合结果的方法执行主体(例如图1所示的处理器)可以首先获取至少两种传感器采集的环境数据。
步骤402,通过第一处理器对所获取的环境数据进行第一数据融合操作得到第一传感器融合结果。
在本实施例中,上述执行主体可以通过第一处理器对步骤401中获取的环境数据进行第一数据融合操作得到第一传感器融合结果。
步骤403,通过第二处理器对所获取的环境数据进行第二数据融合操作得到第二传感器融合结果。
在本实施例中,上述执行主体可以通过第二处理器对步骤401中获取的环境数据进行第二数据融合操作得到第二传感器融合结果。
在本实施例中,第二数据融合操作可以包括:根据所获取的环境数据生成第一栅格图,计算所述第一栅格图中的边界数据得到第一碰撞边界数据。生成第一栅格图时栅格化的精度可以根据处理器的处理能力以及精度要求进行设置。通过将所获取的环境数据生成第一栅格图可以降低数据处理量,第二处理器可以选择处理性能较为一般,但是安全等级较高的处理器。边界数据可以包括车辆可行驶范围的边界。
步骤404,根据第一传感器融合结果生成第二栅格图。
在本实施例中,上述执行主体可以根据步骤402中得到的第一传感器融合结果生成第二栅格图。生成第二栅格图时栅格化的精度可以根据处理器的处理能力以及精度要求进行设置。
步骤405,计算第二栅格图中的边界数据得到第二碰撞边界数据。
在本实施例中,上述执行主体可以计算步骤404中生成的第二栅格图中的边界数据得到第二碰撞边界数据。
步骤406,确定第一碰撞边界数据与第二碰撞边界数据的差值是否超过预设阈值。
在本实施例中,上述执行主体可以确定步骤403中得到的第一碰撞边界数据与步骤405中得到的第二碰撞边界数据的差值是否超过预设阈值。阈值可以根据实际需要进行设置,例如,可以是第一碰撞边界数据的百分之十。
步骤406,输出表征第一传感器融合结果有误的信息。
在本实施例中,上述执行主体可以响应于步骤406中确定出第一碰撞边界数据与第二碰撞边界数据的差值超过预设阈值,输出表征第一传感器融合结果有误的信息。
在本实施例中,步骤401、步骤402、步骤403的操作与步骤201、步骤202、步骤203的操作基本相同,在此不再赘述。
从图4中可以看出,与图2对应的实施例相比,本实施例中的用于校验传感器融合结果的方法的流程400中根据第一传感器融合结果生成第二栅格图,再基于栅格图进行校验,由此,本实施例描述的方案对进行校验时处理的数据量进一步减少,校验效率更高。
进一步参考图5,作为对上述各图所示方法的实现,本申请提供了一种用于校验传感器融合结果的装置的一个实施例,该装置实施例与图2所示的方法实施例相对应,该装置可以设置于车辆上。该装置包括第一处理器与第二处理器,第一处理器与第二处理器的数量可以是一个或多个,其中,第一处理器,被配置成获取至少两种传感器采集的环境数据,对所获取的环境数据进行第一数据融合操作得到第一传感器融合结果;第二处理器,被配置成获取至少两种传感器采集的环境数据,对所获取的环境数据进行第二数据融合操作得到第二传感器融合结果并根据第二传感器融合结果对第一传感器融合结果进行校验。
在本实施例的一些可选实现方式中,第二处理器的安全等级高于第一处理器。
在本实施例的一些可选实现方式中,第一数据融合操作的精度高于第二数据融合操作。
在本实施例的一些可选实现方式中,第二数据融合操作包括:根据所获取的环境数据生成第一栅格图;计算第一栅格图中的边界数据得到第一碰撞边界数据。
在本实施例的一些可选实现方式中,第二处理器,进一步被配置成:根据第一传感器融合结果生成第二栅格图;计算第二栅格图中的边界数据得到第二碰撞边界数据;确定第一碰撞边界数据与第二碰撞边界数据的差值是否超过预设阈值,若是,则输出表征第一传感器融合结果有误的信息。
进一步参考图6,作为对上述各图所示方法的实现,本申请提供了一种用于校验传感器融合结果的设备的一个实施例,该设备实施例与图2所示的方法实施例相对应。
如图6所示,本实施例的用于校验传感器融合结果的设备600包括:获取单元601、第一数据融合单元602、第二数据融合单元603和校验单元604。其中,获取单元,被配置成获取至少两种传感器采集的环境数据;第一数据融合单元,被配置成通过第一处理器对所获取的环境数据进行第一数据融合操作得到第一传感器融合结果;第二数据融合单元,被配置成通过第二处理器对所获取的环境数据进行第二数据融合操作得到第二传感器融合结果;校验单元,被配置成根据第二传感器融合结果对第一传感器融合结果进行校验。
在本实施例中,用于校验传感器融合结果的设备600的获取单元601、第一确定单元602、第二确定单元603、第一生成单元604的具体处理可以参考图2对应实施例中的步骤201、步骤202、步骤203和步骤204。
在本实施例的一些可选实现方式中,第二处理器的安全等级高于第一处理器。
在本实施例的一些可选实现方式中,第一数据融合操作的精度高于第二数据融合操作。
在本实施例的一些可选实现方式中,第二数据融合单元,包括:第一生成子单元,被配置成根据所获取的环境数据生成第一栅格图;第一计算子单元,被配置成计算第一栅格图中的边界数据得到第一碰撞边界数据。
在本实施例的一些可选实现方式中,校验单元,包括:第二生成子单元,被配置成根据第一传感器融合结果生成第二栅格图;第二计算子单元,被配置成计算第二栅格图中的边界数据得到第二碰撞边界数据;输出单元,被配置成确定第一碰撞边界数据与第二碰撞边界数据的差值是否超过预设阈值,若是,则输出表征第一传感器融合结果有误的信息。
本申请的上述实施例提供的设备,通过获取至少两种传感器采集的环境数据;通过第一处理器对所获取的环境数据进行第一数据融合操作得到第一传感器融合结果;通过第二处理器对所获取的环境数据进行第二数据融合操作得到第二传感器融合结果;根据第二传感器融合结果对第一传感器融合结果进行校验,提供了一种基于双处理器的校验传感器融合结果的机制,提高了系统的可靠性。
下面参考图7,其示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统700的结构示意图。图7示出的电子设备仅仅是一个示例,不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图7所示,计算机系统700包括中央处理单元(CPU)701,其可以根据存储在只读存储器(ROM)702中的程序或者从存储部分708加载到随机访问存储器(RAM)703中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 703中,还存储有系统700操作所需的各种程序和数据。CPU 701、ROM 702以及RAM 703通过总线704彼此相连。输入/输出(I/O)接口705也连接至总线704。
以下部件可以连接至I/O接口705:包括诸如键盘、鼠标等的输入部分706;包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分707;包括硬盘等的存储部分708;以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分709。通信部分709经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器710也根据需要连接至I/O接口705。可拆卸介质711,诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等,根据需要安装在驱动器710上,以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分708。
特别地,根据本公开的实施例,上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本公开的实施例包括一种计算机程序产品,其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信部分709从网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质711被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)701执行时,执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是,本申请所述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中,计算机可读介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中,计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:无线、电线、光缆、RF等等,或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请的操作的计算机程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如C语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图,图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现,也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元也可以设置在处理器中,例如,可以描述为:一种处理器包括获取单元、第一数据融合单元、第二数据融合单元和校验单元。其中,这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定,例如,获取单元还可以被描述为“被配置成获取至少两种传感器采集的环境数据的单元”。
作为另一方面,本申请还提供了一种计算机可读介质,该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的装置中所包含的;也可以是单独存在,而未装配入该装置中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序,当上述一个或者多个程序被该装置执行时,使得该装置:获取至少两种传感器采集的环境数据;通过第一处理器对所获取的环境数据进行第一数据融合操作得到第一传感器融合结果;通过第二处理器对所获取的环境数据进行第二数据融合操作得到第二传感器融合结果;根据第二传感器融合结果对第一传感器融合结果进行校验。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。