用于创建3D体积场景的方法技术

一种用于创建3D体积场景的系统，包括：第一视觉传感器，位于第一交通工具上以获取第一视觉图像；第一运动传感器，位于第一交通工具上以获取第一运动数据；第一计算机处理器，位于第一交通工具上以生成第一场景点云；第二视觉传感器，位于第二交通工具上以获取第二视觉图像；第二运动传感器，位于第二交通工具上以获取第二运动数据；第二计算机处理器，位于第二交通工具上以生成第二场景点云，第一计算机处理器和第二计算机处理器还用于将第一场景点云和第二场景点云发送至第三计算机处理器，第三计算机处理器位于边缘/云基础设施内并用于创建缝合点云。于创建缝合点云。于创建缝合点云。

【技术实现步骤摘要】
用于创建3D体积场景的方法


[0001]本公开涉及通过合并来自多个交通工具的3D体积点云(“volumetric point cloud”)来创建交通场景3D体积点云的方法和系统。
[0002]自动化交通工具使用运动传感器和视觉传感器来捕获其周围环境的图像并创建交通工具周围环境和其中交通工具位置的3D体积点云表示。由于交通工具提供的视角单一，这种3D体积点云受到了限制。此外，交通工具视野中的物体阻止了交通工具周围环境完整3D体积点云的创建。最后，交通工具使用车载运动和视觉传感器“看到”和创建交通工具周围环境3D体积点云的能力受到车载视觉传感器适用范围的限制。
[0003]因此，虽然目前的系统和方法实现了其预期目的，但需要一种新的和改进的系统和方法，用于通过合并由多个交通工具创建的多个3D体积点云来创建交通场景的3D体积点云。

技术实现思路

[0004]根据本公开的若干方面，一种用于创建3D体积场景的方法，包括：从第一交通工具上的第一视觉传感器获取第一视觉图像；从第一交通工具上的多个第一运动传感器获取第一运动数据；通过第一交通工具上的第一计算机处理器，使用第一视觉图像和第一运动数据生成第一场景点云；从第二交通工具上的第二视觉传感器获取第二视觉图像；从第二交通工具上的多个第二运动传感器获取第二运动数据；通过第二交通工具上的第二计算机处理器，使用第二视觉图像和第二运动数据生成第二场景点云；将第一场景点云和第二场景点云发送至位于边缘/云基础设施内的第三计算机处理器；通过第三计算机处理器合并第一场景点云和第二场景点云，并创建缝合点云(“stitched point cloud”)。
[0005]根据另一方面，该方法还包括：通过第一计算机处理器，使用第一视觉图像生成第一原始点云；通过第一计算机处理器，使用第一运动数据生成第一粗略变换点云(“roughly transformed point cloud”)，以变换第一原始点云；通过第二计算机处理器，使用第二视觉图像生成第二原始点云；通过第二计算机处理器，使用第二运动数据生成第二粗略变换点云，以变换第二原始点云。
[0006]根据另一方面，该方法还包括：通过第一计算机处理器，使用高清地图生成第一场景点云，并将正态分布变换算法(“normal distribution transformation algorithm”)应用于第一粗略变换点云；通过第二计算机处理器，使用高清地图生成第二场景点云，并将正态分布变换算法应用于第二粗略变换点云。
[0007]根据另一方面，通过第一计算机处理器，使用高清地图生成第一场景点云，并将正态分布变换算法应用于第一粗略变换点云还包括：在应用正态分布变换算法之前，从第一粗略变换点云中删除动态对象；通过第二计算机处理器，使用高清地图生成第二场景点云，并将正态分布变换算法应用于第二粗略变换点云还包括：在应用正态分布变换算法之前，从第二粗略变换点云中删除动态对象。
[0008]根据另一方面，通过第一计算机处理器，使用高清地图生成第一场景点云，并将正
态分布变换算法应用于第一粗略变换点云还包括：通过将得到的第一变换矩阵插回正态分布变换算法来重新使用得到的第一变换矩阵，以提高第一场景点云的准确率；通过第二计算机处理器，使用高清地图生成第二场景点云，并将正态分布变换算法应用于第二粗略变换点云还包括：通过将得到的第二变换矩阵插回正态分布变换算法来重新使用得到的第二变换矩阵，以提高第二场景点云的准确率。
[0009]根据另一方面，该方法还包括：通过第一计算机处理器，使用第一视觉图像生成第一原始点云；通过第一计算机处理器，使述第一运动数据生成第一场景点云，以变换第一原始点云；通过第二计算机处理器，使用第二视觉图像生成第二原始点云；通过第二计算机处理器，使用第二运动数据生成第二场景点云，以变换第二原始点云。
[0010]根据另一方面，将第一场景点云和第二场景点云发送至第三计算机处理器还包括：在将第一场景点云发送至第三计算机处理器之前，通过第一计算机处理器压缩第一场景点云，并在将第一场景点云发送至第三计算机处理器之后，通过第三计算机处理器解压第一场景点云；在将第二场景点云发送至第三计算机处理器之前，通过第二计算机处理器压缩第二场景点云，并在将第二场景点云发送至第三计算机处理器之后，通过第三计算机处理器解压第二场景点云。
[0011]根据另一方面，通过基于八叉树的点云压缩方法(“Octree
‑
based point cloud compression method”)压缩/解压缩第一场景点云和第二场景点云。
[0012]根据另一方面，该方法还包括：在对第一场景点云和第二场景点云进行解压缩之后，通过使用第三计算机处理器将重叠搜索算法(“overlap searching algorithm”)应用于第一场景点云和第二场景点云来识别第一场景点云和第二场景点云之间的重叠区域。
[0013]根据另一方面，该方法还包括：在识别第一场景点云和第二场景点云之间的重叠区域之后，通过所述第三计算机处理器将基于迭代最近点(“iterative closest point
‑
based point”)的点云对齐算法(“point cloud alignment algorithm”)应用于所述第一场景点云和所述第二场景点云之间的重叠区域。
[0014]根据本公开的若干方面，一种用于创建3D体积场景的系统，包括：第一视觉传感器，位于第一交通工具上以获取第一视觉图像；多个第一运动传感器，位于第一交通工具上以获取第一运动数据；第一计算机处理器，位于第一交通工具上以使用第一视觉图像和第一运动数据生成第一场景点云；第二视觉传感器，位于第二交通工具上以获取第二视觉图像；多个第二运动传感器，位于第二交通工具上以获取第二运动数据；第二计算机处理器，位于第二交通工具上以使用第二视觉图像和第二运动数据生成第二场景点云。第一计算机处理器还用于将第一场景点云发送至第三计算机处理器，第二计算机处理器还用于将第二场景点云发送至第三计算机处理器。第三计算机处理器位于边缘/云基础设施内，并用于合并第一场景点云和第二场景点云，并创建缝合点云。
[0015]根据另一方面，第一计算机处理器还用于：使用第一视觉图像生成第一原始点云，使用第一运动数据生成第一粗略变换点云，以变换第一原始点云；第二计算机处理器还用于：使用第二视觉图像生成第二原始点云；使用第二运动数据生成第二粗略变换点云，以变换第二原始点云。
[0016]根据另一方面，第一计算机处理器还用于：使用高清地图生成第一场景点云，并将正态分布变换算法应用于第一粗略变换点云；第二计算机处理器还用于：使用高清地图生
成第二场景点云，并将正态分布变换算法应用于第二粗略变换点云。
[0017]根据另一方面，第一计算机处理器还用于：在应用正态分布变换算法之前，从第一粗略变换点云中删除动态对象；第二计算机处理器还用于：在应用正态分布变换算法之前，从第二粗略变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于创建3D体积场景的方法，包括：从第一交通工具上的第一视觉传感器获取第一视觉图像；从所述第一交通工具上的多个第一运动传感器获取第一运动数据；通过所述第一交通工具上的第一计算机处理器，使用所述第一视觉图像和所述第一运动数据生成第一场景点云；从第二交通工具上的第二视觉传感器获取第二视觉图像；从所述第二交通工具上的多个第二运动传感器获取第二运动数据；通过所述第二交通工具上的第二计算机处理器，使用所述第二视觉图像和所述第二运动数据生成第二场景点云；将所述第一场景点云和所述第二场景点云发送至位于边缘/云基础设施内的第三计算机处理器；以及通过所述第三计算机处理器合并所述第一场景点云和所述第二场景点云，并创建缝合点云。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：通过所述第一计算机处理器，使用所述第一视觉图像生成第一原始点云；通过所述第一计算机处理器，使用所述第一运动数据生成第一粗略变换点云，以变换所述第一原始点云；通过所述第二计算机处理器，使用所述第二视觉图像生成第二原始点云；以及通过所述第二计算机处理器，使用所述第二运动数据生成第二粗略变换点云，以变换所述第二原始点云。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：通过所述第一计算机处理器，使用高清地图生成所述第一场景点云，并将正态分布变换算法应用于所述第一粗略变换点云；以及通过所述第二计算机处理器，使用高清地图生成所述第二场景点云，并将正态分布变换算法应用于所述第二粗略变换点云。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述通过所述第一计算机处理器，使用高清地图生成所述第一场景点云，并将正态分布变换算法应用于所述第一粗略变换点云还包括：在应用所述正态分布变换算法之前，从所述第一粗略变换点云中删除动态对象；以及所述通过所述第二计算机处理器，使用高清地图生成所述第二场景点云，并将正态分布变换算法应用于所述第二粗略变换点云还包括：在应用所述正态分布变换算法之前，从所述第二粗略变换点云中删除动态对象。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述通过所述第一计算机处理器，使用高清地图生成所述第一场景点云，并将正态分布变换算法应用于所述第一粗略变换点...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：