CN112734944A - 无人驾驶汽车调试方法、系统、存储介质、计算机设备 - Google Patents

无人驾驶汽车调试方法、系统、存储介质、计算机设备 Download PDF

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Abstract

本发明属于无人驾驶技术领域，公开了一种无人驾驶汽车调试方法、系统、存储介质、计算机设备，将检测结果和规划结果投影到测试员的头戴增强显示头盔中，实现检测结果与真实图像的重叠；观测到环境感知算法的检测结果和路径规划算法的结果。系统包括：检测结果与真实图像重叠模块，用于实现检测结果与真实图像的重叠；检测结果和路径规划算法结果输出模块，用于输出观测到环境感知算法的检测结果和路径规划算法的结果。本发明采用增强显示方式，将检测结果和规划结果投影到测试员的头戴增强显示头盔中，实现检测结果与真实图像的重叠，使得测试员将注意力集中到真实道路环境中，并同时能观测到环境感知算法的检测结果和路径规划算法的结果。

Description

无人驾驶汽车调试方法、系统、存储介质、计算机设备
技术领域
本发明属于无人驾驶技术领域，尤其涉及一种无人驾驶汽车调试方法、系统、存储介质、计算机设备。
背景技术
目前，在无人驾驶汽车开发过程中，为了测试所使用的环境感知算法和路径规划算法的有效性和可靠性，都需要进行算法的实车测试。所采用的实车测试方法，都是将检测结果(车道线、行人、障碍物等)和规划结果(期望行驶轨迹、预瞄点等)显示到屏幕上供测试人员观测的方式。该调试方式需要测试人员不断在显示检测结果的屏幕与实际道路环境中切换视点，长时间工作容易造成疲劳，注意力不集中。而且，该显示方式不能够直观。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：目前实车测试方法存在不断在显示检测结果的屏幕与实际道路环境中切换视点，长时间工作容易造成疲劳，注意力不集中；而且，不能够直观。
解决以上问题及缺陷的难度为：如何将测试人员的视点方向于被测试无人驾驶汽车的视点方向融合，如何在测试人员的视线方向上构建一个虚拟显示屏幕，如何在虚拟显示屏幕上准确的显示出无人驾驶汽车检测和规划的结果，如何实时计算测试人员视点在无人驾驶汽车坐标系中的位置和姿态。
解决以上问题及缺陷的意义为：通过在测试人员的视线方向上构建虚拟显示屏幕，将无人驾驶汽车的检测结果和规划结果投影到测试人员的视野中，实现虚拟信息和测试人员看到的实际场景的完美融合。从而为测试人员提供一个直观、快速、准确的调试手段，减少测试人员低头看显示屏的时间，进而降低测试人员的工作强度，提高测试效率和测试过程中的安全性。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种无人驾驶汽车调试方法、系统、存储介质、计算机设备。
本发明是这样实现的，一种无人驾驶汽车调试方法，所述无人驾驶汽车调试方法包括：
将检测结果和规划结果投影到测试员的头戴增强显示头盔中，实现检测结果与真实图像的重叠；
观测到环境感知算法的检测结果和路径规划算法的结果。
进一步，所述无人驾驶汽车调试方法还包括：
第一步，在无人驾驶汽车内部粘贴二维码；在无人驾驶汽车驾驶室内部粘贴二维码，二维码在一个平面上；调试过程中增强现实头盔在任意视角上能看到至少一个二维码；
第二步，标定每一个二维码相对于无人驾驶汽车摄像头的位置关系；
第三步：无人驾驶算法调试过程中，调试人员可以任意变换视角，同时，实时现实无人驾驶汽车摄像头检测结果到增强现实头盔；
进一步，所述标定每一个二维码相对于无人驾驶汽车摄像头的位置关系具体包括：
(1)标定车载摄像头和外部标定板之间的位置关系
Figure BDA0002923226900000021
(2)标定增强现实头盔和外部标定板之间的位置关系
Figure BDA0002923226900000022
(3)标定增强现实头盔和内部二维码之间的位置关系
Figure BDA0002923226900000023
(4)计算车载摄像头和内部二维码之间的位置关系
Figure BDA0002923226900000024
(5)计算车载摄像头和每一个内部二维码之间的位置关系
Figure BDA0002923226900000025
进一步，所述实时现实无人驾驶汽车摄像头检测结果到增强现实头盔具体包括：
(1)检测调试人员视线与内部二维码之间的位置关系
Figure BDA0002923226900000026
由于在二维码布置过程中有足够数量的二维码分布于无人驾驶汽车内部，调试人员所关注的任意视野方向上都至少有一个二维码图片，计算出调试人员与某一个二维码之间的位置关系
Figure BDA0002923226900000031
(2)利用已经标定的车载摄像头和每一个内部二维码之间的位置关系
Figure BDA0002923226900000032
计算增强现实头盔与车载摄像头之间的相对位置关系
Figure BDA0002923226900000033
(3)利用实时计算的相对位置关系
Figure BDA0002923226900000034
将摄像头坐标系下检测到的障碍物和规划结果信息投影到调试人员佩戴的增强现实头盔上。
本发明的另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
将检测结果和规划结果投影到测试员的头戴增强显示头盔中，实现检测结果与真实图像的重叠；
观测到环境感知算法的检测结果和路径规划算法的结果。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
将检测结果和规划结果投影到测试员的头戴增强显示头盔中，实现检测结果与真实图像的重叠；
观测到环境感知算法的检测结果和路径规划算法的结果。
本发明的另一目的在于提供一种运行所述无人驾驶汽车调试方法的无人驾驶汽车调试系统，所述无人驾驶汽车调试系统包括：
检测结果与真实图像重叠模块，用于将检测结果和规划结果投影到测试员的头戴增强显示头盔中，实现检测结果与真实图像的重叠；
检测结果和路径规划算法结果输出模块，用于输出观测到环境感知算法的检测结果和路径规划算法的结果。
本发明的另一目的在于提供一种汽车，所述汽车安装有所述的无人驾驶汽车调试系统。
本发明的另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现所述的无人驾驶汽车调试方法。
本发明的另一目的在于提供一种运行所述无人驾驶汽车调试系统的无人驾驶汽车调试装置，所述无人驾驶汽车调试装置包括：无人驾驶汽车，无人驾驶汽车计算机、增强现实头盔、激光雷达、摄像机、二维码、标定板。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明采用增强显示的方式，将检测结果和规划结果投影到测试员的头戴增强显示头盔中，实现检测结果与真实图像的重叠，使得测试员能够将注意力集中到真实道路环境中，并同时能观测到环境感知算法的检测结果和路径规划算法的结果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。
图1是本发明实施例提供的无人驾驶汽车调试方法流程图。
图2是本发明实施例提供的无人驾驶汽车调试系统的结构示意图；
图中：1、检测结果与真实图像重叠模块；2、检测结果和路径规划算法结果输出模块。
图3是本发明实施例提供的无人驾驶汽车调试方法原理图。
图4是本发明实施例提供的仿真示意图。
图5和图6是本发明实施例提供的无人驾驶汽车调试方法的实现流程图。
图7是本发明实施例提供的无人驾驶汽车调试装置的结构示意图。
图8是本发明实施例提供的二维码标识示意图。
图9是本发明实施例提供的标定过程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种无人驾驶汽车调试方法、系统、存储介质、计算机设备，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明提供的无人驾驶汽车调试方法包括以下步骤：
S101：将检测结果和规划结果投影到测试员的头戴增强显示头盔中，实现检测结果与真实图像的重叠；
S102：观测到环境感知算法的检测结果和路径规划算法的结果。
本发明提供的无人驾驶汽车调试方法业内的普通技术人员还可以采用其他的步骤实施，图1的本发明提供的无人驾驶汽车调试方法仅仅是一个具体实施例而已。
如图2所示，本发明提供的无人驾驶汽车调试系统包括：
检测结果与真实图像重叠模块1，用于将检测结果和规划结果投影到测试员的头戴增强显示头盔中，实现检测结果与真实图像的重叠。
检测结果和路径规划算法结果输出模块2，用于输出观测到环境感知算法的检测结果和路径规划算法的结果。
如图7所示，本发明涉及的硬件包括：无人驾驶汽车，无人驾驶汽车计算机、增强现实头盔、激光雷达、摄像机、二维码、标定板等，本发明分为以下步骤：
第一步：在无人驾驶汽车内部粘贴二维码：
在无人驾驶汽车驾驶室内部粘贴二维码，要求：1、二维码保证在一个平面上；2、调试过程中增强现实头盔在任意视角上能看到至少一个二维码。其效果如图8所示。
第二步：标定每一个二维码相对于无人驾驶汽车摄像头的位置关系
本标定过程首先固定增强现实头盔于驾驶内部，保证头盔上的摄像头可以同时看到车内的一个二维码和外部的标定板。标定过程如图9所示：
1：标定车载摄像头和外部标定板之间的位置关系
Figure BDA0002923226900000061
2：标定增强现实头盔和外部标定板之间的位置关系
Figure BDA0002923226900000062
3：标定增强现实头盔和内部二维码之间的位置关系
Figure BDA0002923226900000063
4：计算车载摄像头和内部二维码之间的位置关系
Figure BDA0002923226900000064
5：按照上述方法计算车载摄像头和每一个内部二维码之间的位置关系
Figure BDA0002923226900000065
第三步：无人驾驶算法调试过程中，调试人员可以任意变换视角，同时，实时现实无人驾驶汽车摄像头检测结果到增强现实头盔
将无人驾驶汽车摄像头的检测结果投影到增强现实头盔需要以下几个步骤：
1：检测调试人员视线与内部二维码之间的位置关系
Figure BDA0002923226900000066
由于在二维码布置过程中有足够数量的二维码分布于无人驾驶汽车内部，调试人员所关注的任意视野方向上都至少有一个二维码图片，所以可以计算出调试人员与某一个二维码之间的位置关系
Figure BDA0002923226900000067
2：利用已经标定的车载摄像头和每一个内部二维码之间的位置关系
Figure BDA0002923226900000068
计算增强现实头盔与车载摄像头之间的相对位置关系
Figure BDA0002923226900000069
3：利用实时计算的相对位置关系
Figure BDA00029232269000000610
将摄像头坐标系下检测到的障碍物和规划结果等信息投影到调试人员佩戴的增强现实头盔上。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人驾驶汽车调试方法，其特征在于，所述无人驾驶汽车调试方法包括：
将检测结果和规划结果投影到测试员的头戴增强显示头盔中，实现检测结果与真实图像的重叠；
观测到环境感知算法的检测结果和路径规划算法的结果。
2.如权利要求1所述的无人驾驶汽车调试方法，其特征在于，所述无人驾驶汽车调试方法还包括：
第一步，在无人驾驶汽车内部粘贴二维码；在无人驾驶汽车驾驶室内部粘贴二维码，二维码在一个平面上；调试过程中增强现实头盔在任意视角上能看到至少一个二维码；
第二步，标定每一个二维码相对于无人驾驶汽车摄像头的位置关系；
第三步：无人驾驶算法调试过程中，调试人员可以任意变换视角，同时，实时现实无人驾驶汽车摄像头检测结果到增强现实头盔。
3.如权利要求2所述的无人驾驶汽车调试方法，其特征在于，所述标定每一个二维码相对于无人驾驶汽车摄像头的位置关系具体包括：
(1)标定车载摄像头和外部标定板之间的位置关系
Figure FDA0002923226890000011
(2)标定增强现实头盔和外部标定板之间的位置关系
Figure FDA0002923226890000012
(3)标定增强现实头盔和内部二维码之间的位置关系
Figure FDA0002923226890000013
(4)计算车载摄像头和内部二维码之间的位置关系
Figure FDA0002923226890000014
(5)计算车载摄像头和每一个内部二维码之间的位置关系
Figure FDA0002923226890000015
4.如权利要求2所述的无人驾驶汽车调试方法，其特征在于，所述实时现实无人驾驶汽车摄像头检测结果到增强现实头盔具体包括：
(1)检测调试人员视线与内部二维码之间的位置关系
Figure FDA0002923226890000016
由于在二维码布置过程中有足够数量的二维码分布于无人驾驶汽车内部，调试人员所关注的任意视野方向上都至少有一个二维码图片，计算出调试人员与某一个二维码之间的位置关系
Figure FDA0002923226890000021
(2)利用已经标定的车载摄像头和每一个内部二维码之间的位置关系
Figure FDA0002923226890000022
计算增强现实头盔与车载摄像头之间的相对位置关系
Figure FDA0002923226890000023
(3)利用实时计算的相对位置关系
Figure FDA0002923226890000024
将摄像头坐标系下检测到的障碍物和规划结果信息投影到调试人员佩戴的增强现实头盔上。
5.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
将检测结果和规划结果投影到测试员的头戴增强显示头盔中，实现检测结果与真实图像的重叠；
观测到环境感知算法的检测结果和路径规划算法的结果。
6.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
将检测结果和规划结果投影到测试员的头戴增强显示头盔中，实现检测结果与真实图像的重叠；
观测到环境感知算法的检测结果和路径规划算法的结果。
7.一种运行权利要求1～4任意一项所述无人驾驶汽车调试方法的无人驾驶汽车调试系统，其特征在于，所述无人驾驶汽车调试系统包括：
检测结果与真实图像重叠模块，用于将检测结果和规划结果投影到测试员的头戴增强显示头盔中，实现检测结果与真实图像的重叠；
检测结果和路径规划算法结果输出模块，用于输出观测到环境感知算法的检测结果和路径规划算法的结果。
8.一种汽车，其特征在于，所述汽车安装有权利要求4所述的无人驾驶汽车调试系统。
9.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端用于实现权利要求1～5任意一项所述的无人驾驶汽车调试方法。
10.一种运行权利要求7所述无人驾驶汽车调试系统的无人驾驶汽车调试装置，其特征在于，所述无人驾驶汽车调试装置包括：无人驾驶汽车，无人驾驶汽车计算机、增强现实头盔、激光雷达、摄像机、二维码、标定板。
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