机器人操作系统ROS(19) 雷达和摄像头融合的资料

news2025/1/12 6:05:30

搜集的有关雷达和摄像头融合的资料。仅供参考:

#1 传感器融合:激光雷达+摄像头
摄像头产生的数据是2D图像,对于物体的形状和类别的感知精度较高。深度学习技术的成功起源于计算机视觉任务,很多成功的算法也是基于对图像数据的处理,因此目前基于图像的感知技术已经相对成熟。图像数据的缺点在于受外界光照条件的影响较大,很难适用于所有的天气条件。对于单目系统来说,获取场景和物体的深度(距离)信息也比较困难。双目系统可以解决深度信息获取的问题,但是计算量很大。激光雷达在一定程度上弥补了摄像头的缺点,可以精确的感知物体的距离,但是限制在于成本较高,车规要求难以满足,因此在量产方面比较困难。同时,激光雷达生成的3D点云比较稀疏(比如垂直扫描线只有64或128)。对于远距离物体或者小物体来说,反射点的数量会非常少。

如下图所示,图像数据和点云存在着巨大的差别。首先是视角不同,图像数据是真实世界通过透视投影得到的二维表示,而三维点云则包含了真实世界欧式坐标系中的三维信息,可以投影到多种视图。其次是数据结构不同,图像数据是规则的,有序的,稠密的,而点云数据是不规则的,无序的,稀疏的。在空间分辨率方面,图像数据也比点云数据高很多。

图片来源于参考文献[1]
2. 不同的融合策略
物体检测的策略分为:决策层融合,决策+特征层融合,以及特征层融合。在决策层融合中,图像和点云分别得到物体检测结果(BoundingBox),转换到统一坐标系后再进行合并。这种策略中用到的大都是一些传统的方法,比如IoU计算,卡尔曼滤波等,与深度学习关系不大,本文就不做介绍了。下面重点来讲讲后两种融合策略

2在ROS系统基于点云和视觉图像数据融合构建3D点云场景

3 机器人操作系统ROS—深度相机+激光雷达实现vSLAM建图与导航

这篇文章有实际应用和测试,挺好

4 ROS入门——PCL激光雷达点云处理(1)

5 机器人环境感知①——ROS环境下RGBD相机的使用

Github上开源代码

https://github.com/HuangCongQing/ROS
https://github.com/HuangCongQing/3D-LIDAR-Multi-Object-Tracking/tree/kitti
https://github.com/MankaranSingh/Auto-Depth
https://github.com/Ewenwan/Ros
https://github.com/at-wat/mcl_3dl

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