多傳感器融合:當(dāng)我們談?wù)撊诤细兄腿诤隙ㄎ坏臅r(shí)候,我們?cè)谡務(wù)撌裁?/h1>

同樣是多傳感器融合既忆,用于感知和用于定位時(shí)柠座,其對(duì)“測(cè)量”一詞的指代是不一樣的邑雅,這會(huì)導(dǎo)致在某些文章一起看的時(shí)候,會(huì)產(chǎn)生一些疑惑妈经,特此做一個(gè)簡(jiǎn)單的辨析:

首先是多傳感器融合定位

https://zhuanlan.zhihu.com/p/101832699

這里的融合淮野,是EKF的IMU+GNSS+Lidar多傳感器融合定位(自車)

所以自車的運(yùn)動(dòng)模型,用IMU的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)如下:


而一旦本時(shí)刻有GPS或者LIDAR的“測(cè)量”數(shù)據(jù)吹泡,就用此數(shù)據(jù)對(duì)狀態(tài)進(jìn)行更新(如果沒(méi)有骤星,就一直只是uncorrected的imu預(yù)測(cè)值)。

這時(shí)候我們說(shuō)LIDAR測(cè)量模型是這樣:

這里xk是狀態(tài)荞胡,是10維度的向量妈踊,包括3方向位置,3方向速度泪漂,和四元數(shù)表示的姿態(tài),而激光的測(cè)量yk實(shí)際并不是圖中表現(xiàn)那樣是指激光的點(diǎn)云(點(diǎn)云是打在障礙物上的),而是指通過(guò)使用障礙物點(diǎn)云進(jìn)行匹配歪泳,從而計(jì)算出的自車位姿萝勤。注意,我們現(xiàn)在談的是使用濾波器的傳感器融合呐伞,在定位問(wèn)題中敌卓,這被稱作后端,而「由激光點(diǎn)云伶氢,來(lái)計(jì)算自車的位姿(比如使用icp來(lái)計(jì)算)」的這一步實(shí)際上是前端的工作趟径。

這張圖里的公式認(rèn)為,激光前端計(jì)算出來(lái)的結(jié)果只是3方向的位置癣防,所以所謂的測(cè)量矩陣H為「1蜗巧,0,0」蕾盯,yk(k時(shí)刻的激光測(cè)量)是「x幕屹,y,z」的形式,這里的xyz并不是點(diǎn)云的xyz望拖,而是自車的xyz渺尘。

也就是說(shuō),當(dāng)這里提到激光的“測(cè)量”時(shí)说敏,實(shí)際上是自車的位置鸥跟,而不是激光點(diǎn)云,從激光點(diǎn)云到自車位置的這一步盔沫,在前端已經(jīng)做了锌雀。



而在多傳感器融合感知里:

https://zhuanlan.zhihu.com/p/67139241

在感知模塊里,不像定位一樣有一個(gè)前端模塊迅诬,這時(shí)腋逆,激光或者radar的測(cè)量,就是原始測(cè)量侈贷,所以得用比較復(fù)雜的非線性的H矩陣來(lái)進(jìn)行從狀態(tài)x到測(cè)量y的變換惩歉。

注意:這里的融合面對(duì)的場(chǎng)景是:

將檢測(cè)障礙物頻率相同的激光雷達(dá)和毫米波雷達(dá)固定在原點(diǎn)(0,0)處,隨后兩個(gè)雷達(dá)交替觸發(fā)俏蛮,對(duì)同一運(yùn)動(dòng)的障礙物進(jìn)行檢測(cè)撑蚌。

可以理解為:?jiǎn)蝹€(gè)障礙物,自車不動(dòng)搏屑,融合做障礙物的檢測(cè)和跟蹤争涌,

所以這里融合的是lidar和radar,障礙物的運(yùn)動(dòng)模型用恒定速度模型進(jìn)行預(yù)測(cè)

障礙物的運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖所示辣恋,圖中綠線為障礙物運(yùn)動(dòng)的真實(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡(Ground Truth)亮垫,橙色的點(diǎn)表示的是多傳感器的檢測(cè)結(jié)果。

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