用于汽车行驶风险预测算法的离线测试平台与测试方法技术

本发明专利技术公开了一种用于汽车行驶风险预测算法的离线测试平台与测试方法，测试平台包括有数据同步采集平台和离线滚动时域测试平台，离线滚动时域测试平台能够利用数据同步采集平台采集的离线同步数据进行测试，其方法为：第一步、布置数据同步采集平台；第二步、采集离线测试数据；第三步、布置离线滚动时域测试平台；第四步、滚动时域离线测试；有益效果：本发明专利技术提供的离线测试平台具备简约的架构，对基于相机、激光雷达、组合惯性导航仪和车辆状态信息融合的汽车行驶风险预测算法进行离线测试，能够对智能汽车常用的传感器数据实现同步采集，也能在测试过程中分布式地接入算法处理计算机，搭建简便、灵活。灵活。灵活。

【技术实现步骤摘要】
用于汽车行驶风险预测算法的离线测试平台与测试方法


[0001]本专利技术涉及一种离线测试平台与测试方法，特别涉及一种用于汽车行驶风险预测算法的离线测试平台与测试方法。

技术介绍

[0002]目前，离线测试相比实车试验，具有可重复性强、时间成本低和安全性高等特点，现在是智能汽车领域主要的测试验证方法之一。感知系统是智能汽车实现的必备组成部分之一，行驶风险感知是智能汽车感知系统的基本功能之一。目前随着传感器制造技术、传感器信号处理技术和人工智能的蓬勃发展，基于多源异构传感数据融合实现环境感知功能成为了智能汽车感知系统的总体趋势。
[0003]目前，对基于多源异构传感数据实现的感知算法来说，其测试的难点在于需要对多种传感器信息进行同步采集和回放。智能汽车上常见的相机和激光雷达的数据以数据帧的形式参与算法，但是定位数据、车辆状态则是以频率更高的时序形式参与算法，二者的同步是离线测试平台的关键点之一。现有的离线测试平台，如ROS和RTMAPS，具有庞大的体系，更侧重于数据本身的集合和回放，且学习成本较高，难以灵活调整所接入的传感器类别或者算法处理计算机数量。
[0004]汽车行驶风险预测算法对于智能汽车的行驶安全非常重要，但是此类算法具备一定的预测性。算法当前时刻预测的行驶风险只有在车辆行驶的未来时刻才能够体现。因此针对汽车行驶风险预测算法的离线测试方法需要根据算法预测时长自动提取智能汽车在未来的行驶风险真值。目前可用于汽车行驶风险预测算法离线测试的平台主要的功能是构建虚拟物理场景，或者是侧重于数据回放，无法满足汽车行驶风险预测算法离线测试需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了建立能够对基于环境彩色图像、环境激光雷达点云、车辆位姿信息和车载总线信息等多源异构信息进行车辆行驶风险预测的算法进行离线测试的平台和测试方法，而提供的一种用于汽车行驶风险预测算法的离线测试平台与测试方法。
[0006]本专利技术提供的用于汽车行驶风险预测算法的离线测试平台包括有数据同步采集平台和离线滚动时域测试平台，离线滚动时域测试平台能够利用数据同步采集平台采集的离线同步数据进行测试。
[0007]数据同步采集平台包括有彩色相机、激光雷达、组合惯性导航仪、数据采集车辆的车载总线、图像采集计算机、激光点云采集计算机、实时控制器、实时控制器上位机、图像时间同步CAN卡和激光点云同步CAN卡，数据同步采集平台中所包括的前述装置均装配在数据采集车辆上，其中图像采集计算机搭载图像采集软件，图像采集计算机与彩色相机相连接，图像采集计算机通过图像时间同步CAN卡连接到数据同步采集平台CAN总线中，图像采集计算机根据图像时间同步CAN卡读取到的同步信号采集彩色图像并保存在图像采集计算机中；激光点云采集计算机搭载激光点云采集软件，激光点云采集计算机与激光雷达相连接，
激光点云采集计算机通过激光点云时间同步CAN卡连接到数据同步采集平台CAN总线中，激光点云采集计算机根据激光点云时间同步CAN卡读取到的同步信号采集激光点云并保存在激光点云采集计算机中；实时控制器与实时控制器上位机、组合惯性导航仪和数据采集车辆的车载总线相连接，并且实时控制器接入数据同步采集平台CAN总线，实时控制器中搭载数据采集总调度软件，以一毫秒周期同时采集组合惯性导航仪的数据和数据采集车辆的车载总线的数据并保存到实时控制器上位机中，并且以100毫秒为周期产生的整数增量计数同步信号发送到数据同步采集平台CAN总线中。
[0008]离线滚动时域测试平台包括有图像处理计算机、激光点云处理计算机、主算法计算机、主算法同步CAN卡、图像算法同步CAN卡和激光点云算法同步CAN卡，其中图像处理计算机中搭载了图像处理算法软件，图像处理计算机中存储有数据同步采集平台采集的离线图像数据，图像处理计算机通过图像算法同步CAN卡与离线滚动时域测试平台的同步CAN总线相连，并读取同步信号，图像处理计算机中的图像处理算法根据同步信号提取离线图像数据中与同步信号相对应的图像数据并处理该图像，接着将处理结果通过图像算法同步CAN卡发送到离线滚动时域测试平台的同步CAN总线中；激光点云处理计算机中搭载了激光点云处理算法软件，激光点云处理计算机中存储有数据同步采集平台采集的离线激光点云数据，激光点云处理计算机通过激光点云算法同步CAN卡与离线滚动时域测试平台的同步CAN总线相连，并读取同步信号，激光点云处理计算机中的激光点云处理算法根据同步信号提取离线激光点云数据中与同步信号相对应的激光点云数据并处理该点云，接着将处理结果通过激光点云算法同步CAN卡发送到离线滚动时域测试平台的同步CAN总线中，主算法计算机中搭载待测试评价的汽车行驶风险预测软件和算法测试评价软件，主算法计算机中存储有数据同步采集平台采集的离线惯性导航仪数据和离线车辆CAN总线数据，主算法计算机中的算法测试评价软件利用离线滚动时域测试方法，根据事先由软件使用者制定算法测试用例参数对待测试评价的汽车行驶风险预测软件进行离线测试，并根据离线测试结果计算评价指标；主算法计算机中的待测试评价的汽车行驶风险预测软件根据主算法计算机中的时序运行汽车行驶风险预测算法，并根据时序生成相应的时间同步信号，主算法计算机将时间同步信号通过主算法同步CAN卡发送到离线滚动时域测试平台的同步CAN总线上，主算法计算机向图像处理计算机和激光点云处理计算机请求该时序下的图像数据和激光点云数据，主算法计算机通过主算法同步CAN卡读取离线滚动时域测试平台的同步CAN总线上的图像处理结果和点云处理结果，主算法计算机利用处理结果结合离线组合惯性导航仪的数据和离线车载总线数据继续运行汽车行驶风险预测算法，并继续进行后续时序的计算。
[0009]本专利技术提供的用于汽车行驶风险预测算法的离线测试平台的测试方法，其方法包括如下步骤：
[0010]第一步、布置数据同步采集平台，具体步骤如下：
[0011]步骤一、设备连接：将彩色相机和图像时间同步CAN卡与图像采集计算机相连；将激光雷达和激光点云同步CAN卡与激光点云采集计算机相连；将车载总线、组合惯性导航仪、实施控制器上位机与实时控制器相连；
[0012]步骤二、总线连接：将实时控制器、图像时间同步CAN卡和激光点云同步CAN卡相连形成数据同步采集平台CAN总线；
[0013]第二步、采集离线测试数据；整个数据采集过程维持30秒及以上，将采集到的数据
加入离线测试数据库，具体步骤如下：
[0014]步骤一、时序数据采集：利用实时控制器上位机，开始运行实时控制器中的数据采集总调度软件，开始发送同步信号，同时采集同步信号、组合惯性导航仪和车载总线的数据，并将数据保存到实时控制器上位机中；
[0015]步骤二、图像及点云采集：运行图像采集计算机中的图像采集软件，根据同步信号的数值定义采集到的图像文件名，把图像文件保存到图像采集计算机中；激光点云采集计算机中的激光点云采集软件，根据同步信号的数值定义采集到的激光点云文件名，把激光点云文件保存到激光点云采集计算机中；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于汽车行驶风险预测算法的离线测试平台，其特征在于：包括有数据同步采集平台和离线滚动时域测试平台，离线滚动时域测试平台能够利用数据同步采集平台采集的离线同步数据进行测试。2.根据权利要求1所述的一种用于汽车行驶风险预测算法的离线测试平台，其特征在于：所述的数据同步采集平台包括有彩色相机、激光雷达、组合惯性导航仪、数据采集车辆的车载总线、图像采集计算机、激光点云采集计算机、实时控制器、实时控制器上位机、图像时间同步CAN卡和激光点云同步CAN卡，数据同步采集平台中所包括的前述装置均装配在数据采集车辆上，其中图像采集计算机搭载图像采集软件，图像采集计算机与彩色相机相连接，图像采集计算机通过图像时间同步CAN卡连接到数据同步采集平台CAN总线中，图像采集计算机根据图像时间同步CAN卡读取到的同步信号采集彩色图像并保存在图像采集计算机中；激光点云采集计算机搭载激光点云采集软件，激光点云采集计算机与激光雷达相连接，激光点云采集计算机通过激光点云时间同步CAN卡连接到数据同步采集平台CAN总线中，激光点云采集计算机根据激光点云时间同步CAN卡读取到的同步信号采集激光点云并保存在激光点云采集计算机中；实时控制器与实时控制器上位机、组合惯性导航仪和数据采集车辆的车载总线相连接，并且实时控制器接入数据同步采集平台CAN总线，实时控制器中搭载数据采集总调度软件，以一毫秒周期同时采集组合惯性导航仪的数据和数据采集车辆的车载总线的数据并保存到实时控制器上位机中，并且以100毫秒为周期产生的整数增量计数同步信号发送到数据同步采集平台CAN总线中。3.根据权利要求1所述的一种用于汽车行驶风险预测算法的离线测试平台，其特征在于：所述的离线滚动时域测试平台包括有图像处理计算机、激光点云处理计算机、主算法计算机、主算法同步CAN卡、图像算法同步CAN卡和激光点云算法同步CAN卡，其中图像处理计算机中搭载了图像处理算法软件，图像处理计算机中存储有数据同步采集平台采集的离线图像数据，图像处理计算机通过图像算法同步CAN卡与离线滚动时域测试平台的同步CAN总线相连，并读取同步信号，图像处理计算机中的图像处理算法根据同步信号提取离线图像数据中与同步信号相对应的图像数据并处理该图像，接着将处理结果通过图像算法同步CAN卡发送到离线滚动时域测试平台的同步CAN总线中；激光点云处理计算机中搭载了激光点云处理算法软件，激光点云处理计算机中存储有数据同步采集平台采集的离线激光点云数据，激光点云处理计算机通过激光点云算法同步CAN卡与离线滚动时域测试平台的同步CAN总线相连，并读取同步信号，激光点云处理计算机中的激光点云处理算法根据同步信号提取离线激光点云数据中与同步信号相对应的激光点云数据并处理该点云，接着将处理结果通过激光点云算法同步CAN卡发送到离线滚动时域测试平台的同步CAN总线中，主算法计算机中搭载待测试评价的汽车行驶风险预测软件和算法测试评价软件，主算法计算机中存储有数据同步采集平台采集的离线惯性导航仪数据和离线车辆CAN总线数据，主算法计算机中的算法测试评价软件利用离线滚动时域测试方法，根据事先由软件使用者制定算法测试用例参数对待测试评价的汽车行驶风险预测软件进行离线测试，并根据离线测试结果计算评价指标；主算法计算机中的待测试评价的汽车行驶风险预测软件根据主算法计算机中的时序运行汽车行驶风险预测算法，并根据时序生成相应的时间同步信号，主算法计算机将时间同步信号通过主算法同步CAN卡发送到离线滚动时域测试平台的同步CAN总线上，主算法计算机向图像处理计算机和激光点云处理计算机请求该时序下的图像数据和激光点
云数据，主算法计算机通过主算法同步CAN卡读取离线滚动时域测试平台的同步CAN总线上的图像处理结果和点...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵健，李雅欣，朱冰，孙博华，陶晓文，朱赛华，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：