自动驾驶之高精地图
0. 簡介
定位模塊是自動駕駛最核心的模塊之一,定位又包括全局定位和局部定位,對于自動駕駛,其精度需要達到厘米級別。傳統的AGV使用一類SLAM(simultaneous localization and mapping)的方法進行同時建圖和定位,但是該方法實現代價高,難度大,難以應用到自動駕駛領域。自動駕駛車輛行駛速度快,距離遠,環境復雜,使得SLAM的精度下降,同時遠距離的行駛將導致實時構建的地圖偏移過大。因此,如果在已有高精度的全局地圖地圖的情況下進行無人車的定位,將極大的簡化該問題。
高精地圖制作已經成為各大圖商以及自動駕駛公司的付費服務內容,技術上相對保守,開放程度較低。
下圖為Apollo的地圖制作流程,從圖中我們可以看到地圖采集的第一步是點云拼接->底圖的制成
點云地圖的制作主要是把采集好的數據進行加工,我們采用激光雷達數據來進行點云地圖的制作。因為激光雷達的掃描范圍有限,因此我們需要逐幀把激光雷達的數據拼接起來,來獲取整個街道的模型,這個過程也被稱為點云注冊。
目前有2種方法實現地圖制作。
Autoware NDT mapping. 采用開源社區Autoware提供的NDT mapping可以實現點云的拼接,從而得到整個街道的三維模型。
各種離線SLAM建圖方法。
- LOAM
- Cartographer
- hdl_graph_slam
- blam
- A-LOAM
- LeGO-LOAM
- LIO-mapping
- interactive_slam
高精地圖是一種語義地圖,概括地說,就是利用SLAM/SFM等算法融合多種傳感器數據,構建高精度的三維點云地圖,在點云地圖上或者是圖像上,對所用到的元素進行分類和提取、之后對不同元素分別進行矢量化并構建路網與車道關聯關系,最后進行質量校驗,形成一套地圖引擎來存儲并支撐其他模塊的需求。
1. 現有算法
下述為現有主流SLAM框架的兼容性問題
從論文中找到的相關原始對比數據來看R3LIVE的效果在目前來說在角度和距離的evo效果最好。
| RPE | 0.33% | 0.35% | 0.43% | ---- | ---- | ---- |
| pre time | 0.52ms | 2.73ms | 6.48ms | ---- | ---- | ---- |
| opt time | 5.45ms | 13.20 | 35.71ms | ---- | ---- | ---- |
| deg | ---- | ---- | ---- | 0.16% | 0.14% | 1.01% |
| opt time(640) | ---- | ---- | ---- | 30.2ms | 29.4ms | >36ms |
此外可以去KITTI Odometry排行榜上查找排行前列的一些算法,并關注SLAM領域的一些最新的成果。注意我們需要構建的是三維點云地圖,其以建圖為主要目標,SLAM的實時性反而不是特別重要。
…詳情請參照古月居
總結
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