JP6835914B2 - レーザレーダシステムに基づく距離測定方法、レーザレーダシステムに基づく距離測定装置及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 - Google Patents
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Description
本発明はコンピュータ技術に関し、特にレーザレーダシステムに基づく距離測定方法、レーザレーダシステムに基づく距離測定装置及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。
科学技術の発展及び社会の進歩に伴い、自動運転技術は、交通分野において大きく発展している。無人運転機器が自動運転タスクを実行する場合、無人運転機器の自動運転ストラテジーを調整するために、一般的には無人運転機器の上に設定されたカメラを用いてその周囲の環境をキャッチし、且つ視覚画像アルゴリズムを用いて当該環境における障害物と無人運転機器との間の距離を計算する必要がある。
ただし、視覚画像アルゴリズムは経験的アルゴリズムに属するため、視覚画像アルゴリズムを用いて周囲の障害物と無人運転機器との間の距離を計算する場合、その計算によって得られた距離の正確性を確保することができない。そのため、従来技術においては、レーザレーダ距離測定を用いて視覚画像アルゴリズムに距離測定の正確性を較正すべく、無人運転機器にレーザレーダを架設する形態を用いている。
しかしながら、距離測定原理の違いにより、従来のレーザレーダ距離測定装置の測定範囲は、視覚画像アルゴリズムが測定し計算できる範囲よりはるかに小さいため、レーザレーダ距離測定装置を用いて視覚画像アルゴリズムに対して距離測定の正確度の較正を行う場合、較正できる距離測定範囲が小さくなり、無人運転機器の距離測定の較正ニーズを満たすことができない。
本発明は、上記言及した従来のレーザレーダ距離測定装置の測定範囲が、視覚画像アルゴリズムの測定した距離範囲よりはるかに小さいため、レーザレーダ距離測定装置を用いて視覚画像アルゴリズムに対して距離測定の正確度の較正を行う場合、較正された距離測定範囲がマッチングできない問題を引き起こし、較正効率が低いという問題を解決するレーザレーダシステムに基づく距離測定方法、レーザレーダシステムに基づく距離測定装置及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供する。
第１の態様において、本発明が提供するレーザレーダシステムに基づく距離測定方法は、
レーザレーダシステムの複数のレーザレーダが測定して得られた、レーザレーダとその測定範囲内の各障害物との間の距離を含む距離測定データを受信するステップと、
各距離測定データに基づいて各レーザレーダの座標及び各レーザレーダが測定した障害物の座標を含む３次元座標モデルを構築するステップと、
前記３次元座標モデルに基づき、目標無人運転機器と各障害物との間の距離を確定するステップと、を含む。
レーザレーダシステムの複数のレーザレーダが測定して得られた、レーザレーダとその測定範囲内の各障害物との間の距離を含む距離測定データを受信するステップと、
各距離測定データに基づいて各レーザレーダの座標及び各レーザレーダが測定した障害物の座標を含む３次元座標モデルを構築するステップと、
前記３次元座標モデルに基づき、目標無人運転機器と各障害物との間の距離を確定するステップと、を含む。
一つの選択可能な実施形態においては、複数のレーザレーダには、固定的に架設されるレーザレーダ及び／又は各無人運転機器に架設されるレーザレーダを含む。
一つの選択可能な実施形態においては、前記距離測定データは、さらにレーザレーダのタイムスタンプを含み、前記タイムスタンプは、レーザレーダが距離を測定し得る時点を表すために用いられる。
それに対応し、各距離測定データに基づいて３次元座標モデルを構築するステップは、各距離測定データのタイムスタンプに基づき、各時点での３次元座標モデルを構築することを含む。
一つの選択可能な実施形態においては、複数のレーザレーダには、目標無人運転機器に架設される目標レーザレーダを含む。
一つの選択可能な実施形態においては、各距離測定データに基づいて３次元座標モデルを構築するステップは、前記目標無人運転機器に架設される目標レーザレーダが取得した目標距離測定データに基づき、前記目標無人運転機器の所在位置を原点とする３次元座標系を構築することを含む。
一つの選択可能な実施形態においては、各前記距離測定データにおける前記目標距離測定データ以外の他の距離測定データに基づき、他のレーザレーダの座標及び前記他のレーザレーダ測定範囲内の各障害物の座標を確定し、３次元座標モデルを取得する。前記他のレーザレーダは前記レーザレーダシステムの複数のレーザレーダにおける前記目標レーザレーダ以外のレーザレーダである。
一つの選択可能な実施形態においては、前記３次元座標モデルに基づいて各障害物と前記目標無人運転機器との間の距離を確定した後、前記目標無人運転機器が各距離に基づいて視覚画像アルゴリズムに対して距離測定較正を行うために、前記目標無人運転機器と各障害物との間の距離を目標無人運転機器に送信することをさらに含む。
一つの選択可能な実施形態においては、レーザレーダシステムの複数のレーザレーダが測定して得られた距離測定データを受信する前に、前記各レーザレーダが受信した距離測定コマンドに基づいて同期クロック信号に従って距離測定を実行させるために、レーザレーダシステムの各レーザレーダに同期クロック信号を含む距離測定コマンドを送信することをさらに含む。
一つの選択可能な実施形態においては、前記距離測定コマンドは、予め設定された時間周期に応じて各レーザレーダに送信される。
第２の態様において、本発明が提供するレーザレーダシステムに基づく距離測定装置は、レーザレーダシステムの複数のレーザレーダが測定して得られた、レーザレーダとその測定範囲内の各障害物との間の距離を含む距離測定データを受信するために用いられる通信モジュールと、各距離測定データに基づいて各レーザレーダの座標及び各レーザレーダが測定した障害物の座標を含む３次元座標モデルを構築するために用いられ、更に前記３次元座標モデルに基づいて目標無人運転機器と各障害物との間の距離を確定するために用いられる処理モジュールと、を含む。
一つの選択可能な実施形態においては、前記通信モジュールが、無線通信の手段によって複数のレーザレーダに接続される。前記複数のレーザレーダは、固定的に架設されるレーザレーダ及び／又は各無人運転機器に架設されるレーザレーダを含む。
一つの選択可能な実施形態においては、前記距離測定データは、さらにレーザレーダのタイムスタンプを含み、前記タイムスタンプは、レーザレーダが距離を測定し得る時点を表すために用いられる。
前記処理モジュールは、具体的には、各距離測定データのタイムスタンプに基づき、各時点での３次元座標モデルを構築するために用いられる。
一つの選択可能な実施形態において、複数のレーザレーダには、目標無人運転機器に架設される目標レーザレーダを含む。
前記処理モジュールは、具体的には、前記目標無人運転機器に架設される目標レーザレーダが取得した目標距離測定データに基づき、前記目標無人運転機器の所在位置を原点とする３次元座標系を構築し、各前記距離測定データにおける前記目標距離測定データ以外の他の距離測定データに基づき、他のレーザレーダの座標及び前記他のレーザレーダ測定範囲内の各障害物の座標を確定し、３次元座標モデルを取得するために用いられる。前記他のレーザレーダは前記レーザレーダシステムの複数のレーザレーダにおける前記目標レーザレーダ以外のレーザレーダである。
一つの選択可能な実施形態においては、前記通信モジュールは、前記３次元座標モデルに基づいて各障害物と前記目標無人運転機器との間の距離を確定した後、さらに、前記目標無人運転機器が各距離に基づいて視覚画像アルゴリズムに対して距離測定較正を行うために、前記目標無人運転機器と各障害物との間の距離を目標無人運転機器に送信するために用いられる。
一つの選択可能な実施形態においては、前記通信モジュールは、レーザレーダシステムの複数のレーザレーダが測定して得られた距離測定データを受信する前に、さらに、前記各レーザレーダが受信した距離測定コマンドに基づいて同期クロック信号に従って距離測定を実行させるために、レーザレーダシステムの各レーザレーダに同期クロック信号を含む距離測定コマンドを送信するために用いられる。
一つの選択可能な実施形態においては、前記通信モジュールは、予め設定された時間周期に応じて前記距離測定コマンドを各レーザレーダに送信する。
第３の態様において、本発明が提供するレーザレーダシステムに基づく距離測定装置は、メモリと、前記メモリに接続されるプロセッサと、前記メモリに記憶され且つ前記プロセッサに実行することができるコンピュータプログラムとを含み、前記プロセッサが前記コンピュータプログラムを実行する場合、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法を実行することを特徴とする。
第４の態様において、本発明が提供するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、プログラムを含み、前記プログラムが端末で実行される場合、端末に前述したいずれか１項に記載の方法を実行させる。
本発明が提供するレーザレーダシステムに基づく距離測定方法、レーザレーダシステムに基づく距離測定装置及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、レーザレーダシステムの複数のレーザレーダが測定して得られた、レーザレーダとその測定範囲内の各障害物との間の距離を含む距離測定データを受信し、各距離測定データに基づいて３次元座標モデルを構築し、前記３次元座標モデルに基づき、目標無人運転機器と各障害物との間の距離を確定する。本発明は、複数のレーザレーダが測定した距離測定データを用いることによって、３次元座標モデルを構築し、且つ３次元座標モデルに基づき、目標無人運転機器と障害物との間の距離を確定することによって、従来技術におけるシングルレーザレーダによって視覚画像アルゴリズムの距離測定較正を行う手段に対し、本発明の距離測定方法を用いて距離範囲がより大きい距離測定の較正タスクを完了でき、視覚画像アルゴリズムの較正効率及び正確度を効率的に高める。
以下の図面により、本開示の実施例が明瞭に示され、より詳しく説明される。これらの図面及び記述は、いかなる形態によって本開示の発想の範囲を限定するためのものではなく、特定の実施例を参照しながら当業者のために本開示の概念を説明するためのものである。以下の図面は明細書に組み合わされ且つ本明細書の一部になり、本開示と一致する実施例を示し、明細書とともに本開示の原理を解釈するためのものである。
本発明のネットワークアーキテクチャに基づく概略図である。
本発明の実施例１が提供するレーザレーダシステムに基づく距離測定方法のフローチャートである。
本発明の実施例２が提供するレーザレーダシステムに基づく距離測定方法のフローチャートである。
本発明の実施例３が提供するレーザレーダシステムに基づく距離測定装置の構造概略図である。
本発明の実施例４が提供するレーザレーダシステムに基づく距離測定装置のハードウェア構造概略図である。
本発明の実施例の目的、技術的解決手段及び利点をより明瞭にするために、以下、本発明の実施例における図面と組み合わせて、本発明の実施例における技術的解決手段を説明する。
科学技術の発展及び社会の進歩に伴い、自動運転技術は、交通分野において大きく発展している。無人運転機器が自動運転タスクを実行する場合、無人運転機器の自動運転ストラテジーを調整するために、一般的には無人運転機器の上に設定されたカメラを用いてその周囲の環境をキャッチし、且つ視覚画像アルゴリズムを用いて当該環境における障害物と無人運転機器との間の距離を計算する必要がある。
ただし、視覚画像アルゴリズムは経験的アルゴリズムに属するため、視覚画像アルゴリズムを用いて周囲の障害物と無人運転機器との間の距離を計算する場合、その計算によって得られた距離の正確度を確保することができず、そのため、従来技術においては、レーザレーダ距離測定を用いて当該視覚画像アルゴリズムに距離測定正確度の較正を提供するために、無人運転機器にレーザレーダを架設する形態を用いる。
しかしながら、距離測定原理の違いにより、従来のレーザレーダ距離測定装置の測定範囲は、視覚画像アルゴリズムが測定し計算できる範囲よりはるかに小さいため、レーザレーダ距離測定装置を用いて視覚画像アルゴリズムに対して距離測定正確度の較正を行う場合、それが較正できる距離測定範囲は小さく、無人運転機器の距離測定の較正ニーズを満たすことができない。
図１は本発明のネットワークアーキテクチャに基づく概略図であり、図１に示すように、本発明が提供するレーザレーダシステムに基づく距離測定方法の実行主体は、具体的には、レーザレーダシステムに基づく距離測定装置１であってもよく、レーザレーダシステムに基づく距離測定装置１を用いたネットワークアーキテクチャは、さらに無人運転機器２及びレーザレーダシステム３を含む。
レーザレーダシステムに基づく距離測定装置１はハードウェア及び／又はソフトウェアの形態によって実現されることができ、レーザレーダシステム３が測定して得られた距離測定データを受信するために、複数のレーザレーダで構成されたレーザレーダシステム３と通信接続及びデータインタラクションを行うことができる。また、無人運転機器２にその内部に設定された視覚画像アルゴリズムを較正するための対応する距離情報を提供するために、レーザレーダシステムに基づく距離測定装置１は、無人運転機器２と通信接続及びデータインタラクションを行うことができる。
図２は本発明の実施例１が提供するレーザレーダシステムに基づく距離測定方法のフローチャートである。
図２に示すように、レーザレーダシステムに基づく距離測定方法は、ステップ１０１〜ステップ１０３を含む。
ステップ１０１において、レーザレーダシステムの複数のレーザレーダが測定して得られた、レーザレーダとその測定範囲内の各障害物との間の距離を含む距離測定データを受信する。
ステップ１０２において、各距離測定データに基づいて３次元座標モデルを構築する。３次元座標モデルには、各レーザレーダの座標及び各レーザレーダが測定した障害物の座標を含む。
ステップ１０３において、３次元座標モデルに基づき、目標無人運転機器と各障害物との間の距離を確定する。
上記言及したように、従来のレーザレーダ距離測定装置の測定範囲は、視覚画像アルゴリズムの測定した距離範囲よりはるかに小さいため、レーザレーダ距離測定装置を用いて視覚画像アルゴリズムに対して距離測定の正確度較正を行う場合、較正された距離測定範囲がマッチングできない問題を引き起こす。この較正効率が低いという問題に対し、本発明の実施例１は、レーザレーダシステムに基づく距離測定方法を提供する。
本実施形態に係るレーザレーダシステムには、複数のレーザレーダを含み、各レーザレーダがいずれも独立に距離測定タスクを完了できる。複数のレーザレーダには、固定的に架設されるレーザレーダ及び／又は各無人運転機器に架設されるレーザレーダを含んでよい。
まず、レーザレーダに基づく距離測定装置は、各レーザレーダが測定して得られた距離測定データを受信する。各レーザレーダが送信した距離測定データは、いずれも当該レーザレーダがその測定範囲内で測定して得られたそれ自体と各障害物との間の距離を含む。
そして、取得した各距離に基づいて３次元座標モデルを構築することができ、３次元座標モデルには、各レーザレーダの座標及び各レーザレーダが測定した障害物の座標を含む。最終的に、３次元座標モデルに基づいて目標無人運転機器と各障害物との間の距離を確定することができる。
具体的には、本実施形態においては、複数のレーザレーダを含むレーザレーダシステムを用いて距離測定を行い、且つ該複数のレーザレーダが異なる位置に位置するため、これらのレーザレーダが測定した距離測定データを取得することにより、３次元座標モデルを構築することができる。３次元座標モデルには、各レーザレーダ及びそれが測定して得られた障害物の座標を含んでよい。当然のことながら、３次元座標モデルを構築する場合、同一障害物又は同一レーザレーダの座標を確定するように、各距離測定データを結合する必要がある。すなわち、ある障害物に対し、異なるレーザレーダが測定した距離は異なる。したがって、３次元座標モデルを構築し、さらに距離測定範囲が大きい位置体系を得るために、各距離測定データを統合する場合、複数のレーザレーダで距離測定されたこれらの障害物を参照とすることができる。また、３次元座標モデルを構築した後、較正対象の目標無人運転機器の座標、及び３次元座標モデルにおける全ての障害物と当該目標無人運転機器との間の距離をさらに確定する必要がある。
本発明が提供するレーザレーダシステムに基づく距離測定方法は、レーザレーダシステムの複数のレーザレーダが測定して得られた、レーザレーダとその測定範囲内の各障害物との間の距離を含む距離測定データを受信し、各距離測定データに基づいて３次元座標モデルを構築し、３次元座標モデルに基づき、目標無人運転機器と各障害物との間の距離を確定する。本発明は、複数のレーザレーダが測定した距離測定データを用いることによって、３次元座標モデルを構築し、且つ３次元座標モデルに基づいて目標無人運転機器と障害物との間の距離を確定することにより、従来技術におけるシングルレーザレーダによって視覚画像アルゴリズムの距離測定較正を行う手段に対し、本発明の距離測定方法を用いて距離範囲がより大きい距離測定の較正タスクを完了でき、視覚画像アルゴリズムの較正効率及び正確度を効率的に高める。
好ましくは、他の選択可能な実施形態においては、距離測定データは、さらにレーザレーダのタイムスタンプを含む。タイムスタンプは、レーザレーダが距離を測定し得る時点を表すために用いられる。したがって、本実施形態においては、レーザレーダシステムに基づく距離測定装置が、距離測定データにおけるタイムスタンプを用いることにより、同一測定時点に取得した距離を選択し、且つ当該時点での３次元座標モデルを構築し、さらに各測定時点での３次元座標モデルを得ることができる。すなわち時間軸を次元として動的な３次元座標モデルを構築し、それによって無人運転機器に搭載された視覚画像アルゴリズムモデルを較正するためにより正確なデータを提供する。
好ましくは、他の選択可能な実施形態においては、複数のレーザレーダには、目標無人運転機器に架設される目標レーザレーダを含む。各距離測定データに基づいて３次元座標モデルを構築する場合、目標無人運転機器に架設される目標レーザレーダが取得した目標距離測定データに基づき、目標無人運転機器の所在位置を原点とする３次元座標系を構築し、各距離測定データにおける目標距離測定データ以外の他の距離測定データに基づき、他のレーザレーダの座標及び当該他のレーザレーダ測定範囲内の各障害物の座標を確定し、３次元座標モデルを取得することができる。他のレーザレーダはレーザレーダシステムの複数のレーザレーダにおける目標レーザレーダ以外のレーザレーダであってよい。本実施形態においては、較正効率を高めるべく、３次元座標モデルの構築効率を高めるために、レーザレーダシステムにおける１つのレーザレーダを目標無人運転機器に設定してよく、当該目標レーザレーダと目標無人運転機器との位置を重合させる。これによって距離測定データに対する処理効率を高め、３次元座標モデルを構築する効率を高める。
本発明が提供するレーザレーダシステムに基づく距離測定方法は、レーザレーダシステムの複数のレーザレーダが測定して得られた、レーザレーダとその測定範囲内の各障害物との間の距離を含む距離測定データを受信し、各距離測定データに基づいて３次元座標モデルを構築し、３次元座標モデルに基づき、目標無人運転機器と各障害物との間の距離を確定する。本発明は、複数のレーザレーダが測定した距離測定データを用いることによって、３次元座標モデルを構築し、且つ３次元座標モデルに基づき、目標無人運転機器と障害物との間の距離を確定することにより、従来技術におけるシングルレーザレーダによって視覚画像アルゴリズムの距離測定較正を行う手段に対し、本願の距離測定方法を用いて距離範囲がより大きい距離測定の較正タスクを完了でき、視覚画像アルゴリズムの較正効率及び正確度を効率的に高める。
図３は本発明の実施例２が提供する、実施例１を基礎としたレーザレーダシステムに基づく距離測定方法のフローチャートである。
図３に示すように、レーザレーダシステムに基づく距離測定方法は、ステップ２０１〜ステップ２０５を含む。
ステップ２０１において、レーザレーダシステムの各レーザレーダに同期クロック信号を含む距離測定コマンドを送信し、各レーザレーダが受信した距離測定コマンドに基づいて同期クロック信号に従って距離測定を実行させる。
ステップ２０２において、レーザレーダシステムの複数のレーザレーダが測定して得られた、レーザレーダとその測定範囲内の各障害物との間の距離を含む距離測定データを受信する。
ステップ２０３において、各距離測定データに基づいて３次元座標モデルを構築する。３次元座標モデルには、各レーザレーダの座標及び各レーザレーダが測定した障害物の座標を含む。
ステップ２０４において、３次元座標モデルに基づき、目標無人運転機器と各障害物との間の距離を確定する。
ステップ２０５において、目標無人運転機器が各距離に基づいて視覚画像アルゴリズムに対して距離測定較正を行うために、目標無人運転機器と各障害物との間の距離を目標無人運転機器に送信する。
本実施形態に係るレーザレーダシステムは、複数のレーザレーダを含み、各レーザレーダがいずれも独立に距離測定タスクを完了できる。複数のレーザレーダには、固定的に架設されるレーザレーダ及び／又は各無人運転機器に架設されるレーザレーダを含んでよい。
実施例１と異なるのは、本実施例２においては、各レーザレーダが距離測定コマンドにおける同期クロック情報に従って距離測定を同期に行わせるために、レーザレーダシステムの距離測定装置は、まずレーザレーダシステムの各レーザレーダへ同期クロック信号を含む距離測定コマンドを送信する。そして、実施例１と同様に、レーザレーダに基づく距離測定装置は、各レーザレーダが測定して得られた距離測定データを受信する。各レーザレーダが送信した距離測定データには、いずれも当該レーザレーダがその測定範囲内で測定して得られたそれ自体と各障害物との間の距離を含む。このような手段によって取得した距離測定データは同期性が高く、測定精度を効率的に高める。好ましくは、本実施例２においては、レーザレーダシステムに基づく距離測定装置は、予め設定された時間周期に応じて距離測定コマンドを各レーザレーダに送信する。
その後、取得した各距離に基づいて３次元座標モデルを構築することができる。３次元座標モデルには、各レーザレーダの座標及び各レーザレーダが測定した障害物の座標を含む。最終的に、３次元座標モデルに基づき、目標無人運転機器と各障害物との間の距離を確定することができる。
本願においては、複数のレーザレーダを含むレーザレーダシステムを用いて距離測定を行い、且つ該複数のレーザレーダが異なる位置に位置するため、これらのレーザレーダが測定した距離測定データを取得することにより、３次元座標モデルを構築することができる。３次元座標モデルには、各レーザレーダ及びそれが測定して得られた障害物の座標を含んでよい。当然のことながら、３次元座標モデルを構築する場合、同一障害物又は同一レーザレーダの座標を確定するように、各距離測定データを結合する必要がある。すなわち、ある障害物に対し、異なるレーザレーダが測定した距離は異なる、したがって、３次元座標モデルを構築し、さらに距離測定範囲が大きい位置体系を得るために、各距離測定データを統合する場合、複数のレーザレーダで距離測定されたこれらの障害物を参照とすることができる。また、３次元座標モデルを構築した後、較正対象の目標無人運転機器の座標、及び当該３次元座標モデルにおける全ての障害物と該目標運転機器との間の距離を更に確定する必要がある。
最終的に、目標無人運転機器が各距離に基づいて視覚画像アルゴリズムに対して距離測定較正を行うべく、レーザレーダシステムに基づく距離測定装置は目標無人運転機器と各障害物との間の距離を目標無人運転機器に送信する。
好ましくは、他の選択可能な実施形態においては、距離測定データは、さらにレーザレーダのタイムスタンプを含む。タイムスタンプは、レーザレーダが距離を測定し得る時点を表すために用いられる。したがって、本実施形態においては、レーザレーダシステムに基づく距離測定装置が、距離測定データにおけるタイムスタンプを用いることにより、同一測定時点に取得した距離を選択し、且つ当該時点での３次元座標モデルを構築できる。さらに各測定時点での３次元座標モデルを得て、すなわち時間軸を次元として動的な３次元座標モデルを構築し、それによって無人運転機器に搭載された視覚画像アルゴリズムモデルを較正するためにより正確なデータを提供する。
好ましくは、他の選択可能な実施形態において、複数のレーザレーダには、目標無人運転機器に架設される目標レーザレーダを含む。各距離測定データに基づいて３次元座標モデルを構築する場合、具体的には、目標無人運転機器に架設される目標レーザレーダが取得した目標距離測定データに基づき、目標無人運転機器の所在位置を原点とする３次元座標系を構築し、各距離測定データにおける目標距離測定データ以外の他の距離測定データに基づき、他のレーザレーダの座標及び他のレーザレーダ測定範囲内の各障害物の座標を確定し、３次元座標モデルを取得する。他のレーザレーダはレーザレーダシステムの複数のレーザレーダにおける目標レーザレーダ以外のレーザレーダであってよい。本実施形態においては、較正効率を高めるべく、３次元座標モデルの構築効率を高めるために、レーザレーダシステムにおける１つのレーザレーダを目標無人運転機器に設定することにより、目標レーザレーダと目標無人運転機器との位置を重合させ、それによって距離測定データに対する処理効率を高め、３次元座標モデルを構築する効率を高める。
本発明が提供するレーザレーダシステムに基づく距離測定方法は、レーザレーダシステムの複数のレーザレーダが測定して得られた、レーザレーダとその測定範囲内の各障害物との間の距離を含む距離測定データを受信し、各距離測定データに基づいて３次元座標モデルを構築し、３次元座標モデルに基づき、目標無人運転機器と各障害物との間の距離を確定する。複数のレーザレーダが測定した距離測定データを用いることによって、３次元座標モデルを構築し、且つ３次元座標モデルに基づき、目標無人運転機器と障害物との間の距離を確定することにより、従来技術におけるシングルレーザレーダによって視覚画像アルゴリズムの距離測定較正を行う手段に対し、本願の距離測定方法を用いて距離範囲がより大きい距離測定の較正タスクを完了でき、視覚画像アルゴリズムの較正効率及び正確度を効率的に高める。
図４は本発明の実施例３が提供するレーザレーダシステムに基づく距離測定装置の構造概略図であり、図４に示すように、レーザレーダシステムに基づく距離測定装置は、通信モジュール１０及び処理モジュール２０を含む。
通信モジュール１０は、レーザレーダシステムの複数のレーザレーダが測定して得られた距離測定データを受信するために用いられる。距離測定データは、レーザレーダとその測定範囲内の各障害物との間の距離を含む。
処理モジュール２０は、各距離測定データに基づいて３次元座標モデルを構築するために用いられ、３次元座標モデルには、各レーザレーダの座標及び各レーザレーダが測定した障害物の座標を含む。さらに３次元座標モデルに基づき、目標無人運転機器と各障害物との間の距離を確定するために用いられる。
一つの選択可能な実施形態においては、通信モジュール１０は、無線通信の手段によって複数のレーザレーダに接続される。複数のレーザレーダは、固定的に架設されるレーザレーダ及び／又は各無人運転機器に架設されるレーザレーダを含む。
一つの選択可能な実施形態においては、距離測定データは、さらにレーザレーダのタイムスタンプを含む。タイムスタンプは、レーザレーダが距離を測定し得る時点を表すために用いられる。
処理モジュール２０は、具体的には、各距離測定データのタイムスタンプに基づき、各時点での３次元座標モデルを構築するために用いられる。
一つの選択可能な実施形態においては、複数のレーザレーダには、目標無人運転機器に架設される目標レーザレーダを含む。
処理モジュール２０は、具体的には、目標無人運転機器に架設される目標レーザレーダが取得した目標距離測定データに基づき、目標無人運転機器の所在位置を原点とする３次元座標系を構築し、各距離測定データにおける目標距離測定データ以外の他の距離測定データに基づき、他のレーザレーダの座標及び前記他のレーザレーダ測定範囲内の各障害物の座標を確定し、３次元座標モデルを取得するために用いられる。他のレーザレーダはレーザレーダシステムの複数のレーザレーダにおける目標レーザレーダ以外のレーザレーダである。
一つの選択可能な実施形態においては、通信モジュール１０は、３次元座標モデルに基づいて各障害物と目標無人運転機器との間の距離を確定した後、さらに、目標無人運転機器が各距離に基づいて視覚画像アルゴリズムに対して距離測定較正を行うために、目標無人運転機器と各障害物との間の距離を目標無人運転機器に送信するために用いられる。
一つの選択可能な実施形態においては、通信モジュール１０は、レーザレーダシステムの複数のレーザレーダが測定して得られた距離測定データを受信する前に、さらに、各レーザレーダが受信した距離測定コマンドに基づいて同期クロック信号に従って距離測定を実行させるために、レーザレーダシステムの各レーザレーダに同期クロック信号を含む距離測定コマンドを送信するために用いられる。
一つの選択可能な実施形態においては、通信モジュール１０は、予め設定された時間周期に応じて距離測定コマンドを各レーザレーダに送信する。
当業者であれば理解できるように、上記説明したシステムの具体的な動作過程及び対応する有益な効果は、前述した方法の実施例の対応する工程を参照とすることができ、説明の利便性と簡潔さを優先してここでの説明を省略する。
本発明が提供するレーザレーダシステムに基づく距離測定装置は、レーザレーダシステムの複数のレーザレーダが測定して得られた、レーザレーダとその測定範囲内の各障害物との間の距離を含む距離測定データを受信し、各距離測定データに基づいて３次元座標モデルを構築し、３次元座標モデルに基づき、目標無人運転機器と各障害物との間の距離を確定する。本願は、複数のレーザレーダが測定した距離測定データを用いることによって、３次元座標モデルを構築し、且つ３次元座標モデルに基づき、目標無人運転機器と障害物との間の距離を確定することにより、従来技術におけるシングルレーザレーダによって視覚画像アルゴリズムの距離測定較正を行う手段に対し、本願の距離測定方法を用いて距離範囲がより大きい距離測定の較正タスクを完了でき、視覚画像アルゴリズムの較正効率及び正確度を効率的に高める。
図５は、本発明の実施例４が提供するレーザレーダシステムに基づく距離測定装置のハードウェア構造概略図である。図５に示すように、レーザレーダシステムに基づく距離測定装置は、メモリ４１と、プロセッサ４２と、メモリ４１に記憶され且つプロセッサ４２が実行することができるコンピュータプログラムとを含み、プロセッサ４２がコンピュータプログラムを実行する場合に上記いずれか１つの実施例の方法を実行する。
本発明は、さらにコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供する。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体はプログラムを含み、当該プログラムが端末に実行される場合、端末に上記いずれか１つの実施例の方法を実行させる。
当業者であれば、上記各方法の実施例におけるステップの全て又は一部をプログラムにより関連するハードウェアに命令して実行させることができ、前述したプログラムはコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶されてもよい。当該プログラムは実行される場合、上記各方法の実施例を含むステップを実行する。前述した記憶媒体は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、磁気ディスク又は光ディスク等のプログラムコードを記憶することができる様々な媒体を含むことが理解される。
最後に説明すべきことは、以上の各実施例は本発明の技術的解決手段を説明するものにすぎず、それを限定するものではない。前述した各実施例を参照しながら本発明について詳細に説明したが、当業者であれば、依然として前述した各実施例に記載される技術的解決手段を修正することができ、又はそのうちの一部もしくは全ての技術的特徴について均等置換を行うことができる。これらの修正又は置換は、対応する技術的解決手段の本質を本発明の各実施例の技術的解決手段の趣旨及び範囲から逸脱するようにさせるものではないと理解すべきである。
Claims (14)
- レーザレーダシステムに基づく距離測定方法であって、
レーザレーダシステムの複数のレーザレーダが測定して得られた、レーザレーダとその測定範囲内の各障害物との間の距離を含む距離測定データを受信するステップと、
各距離測定データに基づいて各レーザレーダの座標及び各レーザレーダが測定した障害物の座標を含む３次元座標モデルを構築するステップと、
前記３次元座標モデルに基づき、目標無人運転機器と各障害物との間の距離を確定するステップと、を含み、
前記３次元座標モデルに基づいて各障害物と前記目標無人運転機器との間の距離を確定した後、
前記目標無人運転機器が各距離に基づいて視覚画像アルゴリズムに対して距離測定較正を行うために、前記目標無人運転機器と各障害物との間の距離を目標無人運転機器に送信するステップをさらに含むことを特徴とするレーザレーダシステムに基づく距離測定方法。 - 前記複数のレーザレーダには、固定的に架設されたレーザレーダ及び各無人運転機器に架設されるレーザレーダの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１に記載のレーザレーダシステムに基づく距離測定方法。
- 前記距離測定データは、さらにレーザレーダが距離を測定し得る時点を表すために用いられるレーザレーダのタイムスタンプを含み、
それに対応し、前記３次元座標モデルを構築する前記ステップは、
各距離測定データのタイムスタンプに基づき、各時点での３次元座標モデルを構築するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載のレーザレーダシステムに基づく距離測定方法。 - 複数のレーザレーダには、目標無人運転機器に架設された目標レーザレーダを含み、
前記３次元座標モデルを構築するステップは、
前記目標無人運転機器に架設される前記目標レーザレーダが取得した目標距離測定データに基づき、前記目標無人運転機器の所在位置を原点とする３次元座標系を構築するステップと、
各前記距離測定データにおける前記目標距離測定データ以外の他の距離測定データに基づき、他のレーザレーダの座標及び前記他のレーザレーダの測定範囲内にある各障害物の座標を確定して３次元座標モデルを取得するステップであって、前記他のレーザレーダは前記レーザレーダシステムの複数のレーザレーダにおける前記目標レーザレーダ以外のレーザレーダであるステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載のレーザレーダシステムに基づく距離測定方法。 - 前記レーザレーダシステムの複数のレーザレーダが測定して得られた距離測定データを受信する前に、
前記各レーザレーダが受信した距離測定コマンドに基づいて同期クロック信号に従って距離測定を実行させるために、レーザレーダシステムの各レーザレーダに同期クロック信号を含む距離測定コマンドを送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のレーザレーダシステムに基づく距離測定方法。 - 前記距離測定コマンドは、予め設定された時間周期に応じて各レーザレーダに送信されることを特徴とする請求項５に記載のレーザレーダシステムに基づく距離測定方法。
- レーザレーダシステムに基づく距離測定装置であって、
前記レーザレーダシステムの複数のレーザレーダが測定して得られた距離測定データを受信するために用いられ、前記距離測定データは、レーザレーダとその測定範囲内の各障害物との間の距離を含む通信モジュールと、
各距離測定データに基づいて３次元座標モデルを構築するために用いられ、前記３次元座標モデルには、各レーザレーダの座標及び各レーザレーダが測定した障害物の座標を含み、前記３次元座標モデルに基づいて目標無人運転機器と各障害物との間の距離を確定するために用いられる処理モジュールとを含み、
前記通信モジュールは、前記３次元座標モデルに基づいて各障害物と前記目標無人運転機器との間の距離を確定した後、前記目標無人運転機器が各距離に基づいて視覚画像アルゴリズムに対して距離測定較正を行うために、前記目標無人運転機器と各障害物との間の距離を目標無人運転機器に送信するために用いられることを特徴とするレーザレーダシステムに基づく距離測定装置。 - 前記通信モジュールが、無線通信手段によって複数のレーザレーダに接続され、前記複数のレーザレーダは、固定的に架設されるレーザレーダ及び各無人運転機器に架設されるレーザレーダの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項７に記載のレーザレーダシステムに基づく距離測定装置。
- 前記距離測定データは、さらにレーザレーダのタイムスタンプを含み、前記タイムスタンプは、レーザレーダが距離を測定し得る時点を表すために用いられ、
前記処理モジュールは、各距離測定データのタイムスタンプに基づき、各時点での３次元座標モデルを構築するために用いられることを特徴とする請求項７に記載のレーザレーダシステムに基づく距離測定装置。 - 前記複数のレーザレーダには、目標無人運転機器に架設される目標レーザレーダを含み、
前記処理モジュールは、前記目標無人運転機器に架設される目標レーザレーダが取得した目標距離測定データに基づき、前記目標無人運転機器の所在位置を原点とする３次元座標系を構築し、各前記距離測定データにおける前記目標距離測定データ以外の他の距離測定データに基づき、他のレーザレーダの座標及び前記他のレーザレーダ測定範囲内の各障害物の座標を確定し、３次元座標モデルを取得するために用いられ、前記他のレーザレーダは前記レーザレーダシステムの前記複数のレーザレーダにおける前記目標レーザレーダ以外のレーザレーダであることを特徴とする請求項９に記載のレーザレーダシステムに基づく距離測定装置。 - 前記通信モジュールは、前記レーザレーダシステムの前記複数のレーザレーダが測定して得られた距離測定データを受信する前に、各レーザレーダが受信した距離測定コマンドに基づいて同期クロック信号に従って距離測定を実行させるために、前記レーザレーダシステムの各レーザレーダに同期クロック信号を含む距離測定コマンドを送信するために用いられることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載のレーザレーダシステムに基づく距離測定装置。
- 前記通信モジュールは、予め設定された時間周期に応じて前記距離測定コマンドを各レーザレーダに送信することを特徴とする請求項１１に記載のレーザレーダシステムに基づく距離測定装置。
- レーザレーダシステムに基づく距離測定装置であって、
メモリと、前記メモリに接続されるプロセッサと、前記メモリに記憶され且つ前記プロセッサで実行することができるコンピュータプログラムとを含み、
前記プロセッサが前記コンピュータプログラムを実行する場合、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法を実行することを特徴とするレーザレーダシステムに基づく距離測定装置。 - コンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、
プログラムを含み、前記プログラムが端末で実行される場合、端末に請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法を実行させることを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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