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基于LiDAR的感知

Overview

lidar_based_perception_1

  1. LiDAR的点云被LiDAR CenterPoint接收,进行点云目标检测,获取目标的分类、位置、尺寸信息,输出DetectedObjects
  2. Multi Object Tracker接收到DetectedObjects,目标进行追踪,获取目标的分类、位置、尺寸、速度、加速度信息,输出TrackedObjects
  3. Map Based Prediction接收TrackedObjects,通过地图信息对轨迹进行预测,输出PredictedObjects

How To Use

启动感知

启动Autoware

LiDAR CenterPoint

lidar_based_perception_2

通过CenterPoint对点云进行检测,可以看到蓝色框中的CAR物体

输入Topic的

topic 类型 描述
/sensing/lidar/concatenated/pointcloud sensor_msgs/msg/PointCloud2 实时点云数据

输出Topic的

topic 类型 描述
/perception/object_recognition/detection/centerpoint/objects autoware_auto_perception_msgs/msg/DetectedObjects 检测到的objects

Multi Object Tracker

lidar_based_perception_3 通过Data AssociationEKF Tracker对objects进行多帧目标关联,EKF进行追踪,追踪到的物体被赋予了一个uuid,运行的速度通过图中的红线进行可视化

Data Association

将多帧感知结果的数据连接,转换为Min Cost Max Flow问题,通过mussp来进行求解,获取多帧感知结果之间的关系

EKF Tracker

通过不同的分类选择不同的模型来对感知结果进行追踪,提高追踪的稳定性与精度

输入Topic的

topic 类型 描述
/perception/object_recognition/detection/centerpoint/objects autoware_auto_perception_msgs::msg::DetectedObjects 检测到的objects

输出Topic的

topic 类型 描述
/perception/object_recognition/tracking/objects autoware_auto_perception_msgs/msg/TrackedObjects 追踪到的object

Map Based Prediction

lidar_based_perception_4 根据地图和追踪到的物体进行物体未来轨迹的预测,提高路径规划的安全性和稳定性。

移除老的object数据

储存障碍物的时间序列数据,包括障碍物的位置、速度、还有时间信息,来预测一定时间内物体是否需要变道

获取当前的车道并且更新object数据

检测车辆是否需要变道、是向左变道还是向右变道

生成object预测的参考轨迹

根据object是否需要变道、向左变道还是向右变道,再基于地图,生成object的预测参考轨迹

输入Topic的

topic 类型 描述
/perception/object_recognition/tracking/objects autoware_auto_perception_msgs/msg/TrackedObjects 追踪到的object
/map/vector_map autoware_auto_mapping_msgs/msg/HADMapBin 矢量地图(lanelet2)

输出Topic的

topic 类型 描述
/perception/object_recognition/objects autoware_auto_perception_msgs::msg::PredictedObjects 有预测轨迹的objects

参考资料