Создайте карту заполнения из 3-D данных лидар с помощью SLAM

Этот пример демонстрирует, как создать карту заполнения 2-D из данных о 3-D Лидары с помощью алгоритма одновременной локализации и картографии (SLAM). Эта карта заполнения полезна для локализации и планирования пути для навигации транспортного средства. Вы также можете использовать эту карту как предварительно построенную карту для включения информации о датчике.

В этом примере вы обрабатываете облака точек постепенно, чтобы оценить траекторию транспортного средства с установленным датчиком лидара. Эти оценки склонны к накоплению дрейфа с течением времени, что снижает точность построенной карты. Чтобы исправить дрейф, используйте обнаружение замыкания цикла и оптимизацию графика положения. Наконец, используйте оптимизированные положения, чтобы создать карту заполнения. Данные облака точек лидара в этом примере были собраны из сцены в среде симуляции, созданной с использованием Unreal Engine ® из Epic Games ®.

В этом примере вы узнаете, как:

  1. Настройте сценарий в среде симуляции с различными сценами, транспортными средствами, строениями датчиков и собирайте данные.

  2. Оцените траекторию транспортного средства, используя метод регистрации фазы корреляции.

  3. Используйте алгоритм SLAM, чтобы выполнить обнаружение замыкания цикла и оптимизацию графика положения.

  4. Используйте предполагаемые положения, чтобы создать и визуализировать карту заполнения.

Настройка сценария в среде симуляции

Загрузите предварительно построенную сцену «Большая парковка». В примере Select Waypoints for Unreal Engine Simulation описано, как в интерактивном режиме выбрать последовательность путевых точек из сцены и как сгенерировать опорную траекторию транспортного средства. Используйте этот подход, чтобы выбрать последовательность путевых точек и сгенерировать ссылку траекторию для автомобиля , оборудованного датчиком. Добавить дополнительные транспортные средства к месту происшествия путем определения их стояночных положений. Визуализация ссылки пути и припаркованных транспортных средств на 2-D виде сцены с высоты птичьего полета.

% Load reference path
data = load('parkingLotReferenceData.mat');

% Set reference trajectory of the ego vehicle
refPosesX = data.refPosesX;
refPosesY = data.refPosesY;
refPosesT = data.refPosesT;

% Set poses of the parked vehicles
parkedPoses = data.parkedPoses([18 21],:);

% Display the reference path and the parked vehicle locations
sceneName = 'LargeParkingLot';
hScene = figure('Name', 'Large Parking Lot', 'NumberTitle', 'off');
helperShowSceneImage(sceneName);
hold on
plot(refPosesX(:,2),refPosesY(:,2),'LineWidth',2,'DisplayName','Reference Path');
scatter(parkedPoses(:,1),parkedPoses(:,2),[],'filled','DisplayName','Parked Vehicles');
xlim([-60 40])
ylim([10 60])
hScene.Position = [100,100,1000,500]; % Resize figure
legend
hold off

Откройте модель и добавьте припаркованные транспортные средства с помощью helperAddParkedVehicle функция.

modelName = 'GenerateLidarDataOfParkingLot';
open_system(modelName)
snapnow

helperAddParkedVehicles(modelName,parkedPoses);

Запись и визуализация данных

Настройте простую модель с транспортным средством, перемещающимся по заданному исходному пути, с помощью блока Simulation 3D Vehicle with Ground Following. Установите лидар на центре крыши транспортного средства с помощью блока Simulation 3D Lidar. Запись и визуализация данных о датчике. Используйте записанные данные для разработки алгоритма локализации.

close(hScene)

if ~ispc
    error("Unreal Engine Simulation is supported only on Microsoft" + char(174) + " Windows" + char(174) + ".");
end

% Run simulation
simOut = sim(modelName);

close_system(modelName,0);

% Extract lidar data
ptCloudArr = helperGetPointClouds(simOut);

% Extract ground truth for the lidar data as an array of rigid3d objects
groundTruthPosesLidar = helperGetLidarGroundTruth(simOut);

Транспортное средство одометрию Фазы используя алгоритм корреляции

Чтобы создать карту с помощью собранных облаков точек, оцените относительные положения между последующими облаками точек. Из этих положений можно оценить траекторию движения автомобиль , оборудованный датчиком. Этот подход пошаговой оценки траектории называется одометрией.

Чтобы создать 2-D сетчатую карту заполнения, 2-D оценки положения достаточны. Следовательно, преобразуйте облака точек в сетчатые изображения 2-D заполнения путем проецирования точек на плоскость земли. Используйте алгоритм регистрации корреляции фаз, чтобы вычислить 2-D относительное преобразование между двумя изображениями. Путем последовательного компиляции этих преобразований, вы преобразовываете каждое облако точек назад в опорную систему координат первого облака точек. Этот метод также используется pcregistercorr [1].

Кроме сводных данных, это шаги, используемые для вычисления транспортного средства одометрии:

  1. Предварительно обработайте облако точек.

  2. Создайте сетчатое изображение заполнения облака точек путем определения заполнения на основе значений высоты (оси Z) точек.

  3. Зарегистрируйте два изображения сетки заполнения, созданные из облаков точек, которые соответствуют одной сцене. Используйте imregcorr функция для регистрации изображений сетки и оценки положения.

  4. Повторите предыдущие шаги для последовательных облаков точек, чтобы оценить относительные положения между ними.

Предварительная обработка облака точек

Этап предварительной обработки включает следующие операции:

  1. Удалите выбросы.

  2. Сегментируйте и удалите автомобиль , оборудованный датчиком.

  3. Клипсируйте облако точек, чтобы сконцентрироваться на интересующей области.

ptCloud = ptCloudArr(1);

% Remove outliers in the point cloud
ptCloudDenoised = pcdenoise(ptCloud);

% Clip the point cloud. This is done to improve the processing performance
% and also to include only the areas of interest

% Set the limits to select the point cloud
selectLimitX = [-40 40];
selectLimitY = [-40 40];
selectLimitZ = [0 5];

roi = [selectLimitX selectLimitY selectLimitZ];
indices = findPointsInROI(ptCloudDenoised,roi);
ptCloudClipped = select(ptCloudDenoised,indices);

% Segment and remove ego vehicle

% Set location of the sensor and vehicle radius
sensorLocation = [0 0 0];
vehicleRadius = 3.5;

% Find the indices of the points other than the ego vehicle and create a
% point cloud with these points
egoIndices = findNeighborsInRadius(ptCloudClipped,sensorLocation,vehicleRadius);

egoFixed = false(ptCloudClipped.Count,1);
egoFixed(egoIndices) = true;
ptCloudNonEgo = select(ptCloudClipped,~egoFixed);

% Since you use the Z-values to determine the occupancy in a grid image,
% move the point cloud by sensor height so that more points are included to
% calculate occupancy

% Set the sensor height. This information can be obtained from the lidar
% point cloud
sensorHeight = groundTruthPosesLidar(1).Translation(3);

locationPts = ptCloudNonEgo.Location;
locationPts(:,3) = locationPts(:,3) + sensorHeight;
ptCloudProcessed = pointCloud(locationPts);

% Visualize and compare the point cloud before and after preprocessing.
figure('Name', 'Processed Point Clouds', 'NumberTitle','off')
pcViewAxes = pcshowpair(ptCloud, ptCloudProcessed);
title('Point cloud before and after preprocessing')
xlabel(pcViewAxes, 'X (m)')
ylabel(pcViewAxes, 'Y (m)')
zlabel(pcViewAxes, 'Z (m)')

Создайте изображение сетки заполнения

Выполните следующие шаги, чтобы создать сетчатые изображения заполнения из облаков точек путем проецирования точек на плоскость земли.

  1. Задайте сетку на плоскости X-Y с соответствующим разрешением

  2. Вычислите значение вероятности для каждой точки в облаке точек на основе его Z-значения. Эта вероятность определяется нижним и верхним пределами, при этом все Z-значения между пределами масштабируются в области значений [0,1]. Любые точки с значениями Z ниже нижнего предела или выше верхнего предела преобразуются в значения вероятностей 0 и 1 соответственно.

  3. Накопите вероятности в каждой камере сетки, соответствующие точкам, и вычислите среднее значение. Использование pcbin дискретизировать сетку и получить индексы камер сетки для обработки.

  4. Визуализация сетки заполнения изображения, представляющего вид сверху сцены.

% Set the occupancy grid size to 100 m with a resolution of 0.2 m
gridSize = 100;
gridStep = 0.2;

% The occupancy grid is created by scaling the points from 0-5 m in
% height to the probability values of [0 1]
zLimits = [0 5];

% Calculate the number of bins
spatialLimits = [-gridSize/2 gridSize/2; -gridSize/2 gridSize/2; ptCloudProcessed.ZLimits];

gridXBinSize = round(abs(spatialLimits(1,2) - spatialLimits(1,1)) / gridStep);
gridYBinSize = round(abs(spatialLimits(2,2) - spatialLimits(2,1)) / gridStep);

numBins = [gridXBinSize gridYBinSize 1];

% Find bin indices
binIndices = pcbin(ptCloudProcessed,numBins,spatialLimits,'BinOutput',false);

% Preallocate occupancy grid
occupancyGrid = zeros(gridXBinSize,gridYBinSize,'like',ptCloudProcessed.Location);
gridCount = zeros(gridXBinSize,gridYBinSize);

% Scale the Z values of the points to the probability range [0 1]
zValues = rescale(ptCloudProcessed.Location(:,3),'InputMin',zLimits(1),'InputMax',zLimits(2));

for idx = 1:numel(binIndices)
    binIdx = binIndices(idx);
    if ~isnan(binIdx)
        occupancyGrid(binIdx) = occupancyGrid(binIdx) + zValues(idx);
        gridCount(binIdx) = gridCount(binIdx) + 1;
    end
end

gridCount(gridCount == 0) = 1;

occupancyGrid = occupancyGrid ./ gridCount;

% Visualize the created occupancy grid
figure
subplot(1,2,1)
pcshow(ptCloudProcessed)
view(2)
title('Point Cloud Birds Eye View')
subplot(1,2,2)
imshow(imrotate(occupancyGrid,90))
tHandle = title('Occupancy Grid Image');
tHandle.Color = [1 1 1];

Проецирование точек на плоскость земли работает хорошо, если плоскость земли плоская. Данные, собранные в этом примере, имеют относительно плоскую плоскость земли. Если плоскость земли не плоская, преобразуйте плоскость земли так, чтобы она была параллельна плоскости X-Y. Для получения дополнительной информации смотрите пример Register Lidar Moving Облако Точек to Fixed Point Cloud и раздел «Советы» pcregistercorr.

Регистр и оценка положения

Используйте poseGraph (Navigation Toolbox) объект для хранения предполагаемых положений.

% Pose graph for registration poses
regEstPoseGraph = poseGraph;
relTrans = groundTruthPosesLidar(1).T(4,1:2);
relYaw = -atan2(groundTruthPosesLidar(1).T(2,1),groundTruthPosesLidar(1).T(1,1));

Используйте imregcorr функция для оценки относительного преобразования. Добавьте положения, полученные к графику положения, используя addRelativePose (Navigation Toolbox) метод. Визуализируйте положения, которые хранятся в графике положения, когда алгоритм прогрессирует.

% Get ground truth pose graph
gTPoseGraph = helperGetGTPoseGraph(groundTruthPosesLidar);

% Obtain the nodes from the pose graphs
gTNodes = gTPoseGraph.nodes();

% Plot the ground truth trajectory
figure('Name', 'Vehicle Trajectory', 'NumberTitle',"off")
compareTrajAxes = axes;
compareTrajAxes.XLim = [-10 60];
compareTrajAxes.YLim = [-20 5];
compareTrajAxes.XGrid = 'on';
compareTrajAxes.YGrid = 'on';
title('Compare Trajectories')

hold on
plot(gTNodes(:,1),gTNodes(:,2),'Color','blue','LineWidth',3,'DisplayName','Ground Truth Trajectory')

% Visualize the estimated trajectory and the location of the vehicle when
% running the algorithm
estimatedTraj = plot(gTNodes(1,1),gTNodes(1,2),'Color','green','LineWidth',3 ,'DisplayName','Estimated Trajectory');
currentLoc = scatter(gTNodes(1,1),gTNodes(1,2),50,'red','filled','DisplayName','Vehicle Location');

legend;

% Process every fourth frame. This is done to speed up the processing
% without affecting much accuracy.
skipFrames = 3;

numFrames = numel(groundTruthPosesLidar);

occGridFixed = occupancyGrid';

for frameIdx = 1+skipFrames:skipFrames:numFrames
    
    ptCloud = ptCloudArr(frameIdx);
    
    ptCloudProcessed = helperPreprocessPtCloud(ptCloud);
    
    occGridMoving = helperCreateOccupancyGrid(ptCloudProcessed,gridSize,gridStep,zLimits);
    
    % Registration
    
    % Because imregcorr reports the transformation from the origin, you must
    % provide a reference such that the sensor is at the center of each image
    Rgrid = imref2d(size(occGridMoving));
    offsetX = mean(Rgrid.XWorldLimits);
    Rgrid.XWorldLimits = Rgrid.XWorldLimits - offsetX;
    offsetY = mean(Rgrid.YWorldLimits);
    Rgrid.YWorldLimits = Rgrid.YWorldLimits - offsetY;    
    
    % Find relative pose in image coordinates
    [relPoseImage, peak] = imregcorr(occGridMoving,Rgrid,occGridFixed,Rgrid);
    
    % Convert translation to grid coordinates
    transInGrid = relPoseImage.T(3,1:2) .* gridStep;
    
    % The tranformation is a rigid transformation. Since relative pose is
    % an affine2d object, convert to rigid2d object
    rotations = relPoseImage.T(1:2,1:2);
    [u,~,v] = svd(rotations);
    relPose = rigid2d(u*v',transInGrid);
    
    % Add pose to registration estimate pose graph
    relTrans = relPose.Translation(1:2);
    relYaw = -atan2(relPose.T(2,1),relPose.T(1,1));     
    regEstPoseGraph.addRelativePose([relTrans relYaw]);  
    
    occGridFixed = occGridMoving;
    
    % Update the estimated trajectory and vehicle location
    estimatedNode = regEstPoseGraph.nodes(regEstPoseGraph.NumNodes);
    estimatedTraj.XData(end + 1) = estimatedNode(1);
    estimatedTraj.YData(end + 1) = estimatedNode(2);
    set(currentLoc,'XData',estimatedNode(1),'YData',estimatedNode(2));
    drawnow
end
hold off

Обратите внимание, что существует дрейф, который накопился со временем, что заставляет траекторию отклоняться от основной истины и заканчиваться в другой конечной точке. Этот дрейф происходит из-за ошибок, накопленных в оценках положения.

Обнаружение циклов и правильный дрейф

График SLAM может использоваться, чтобы исправить накопленный дрейф и получить точную карту. Используйте lidarSLAM (Navigation Toolbox) и его методы, которые используют оптимизацию графика положения для обнаружения циклов и коррекции дрейфа в траектории. Когда новый скан добавляется к lidarSLAM (Navigation Toolbox), выполняются следующие шаги:

  1. Оценка положения: объект использует imregcorr для регистрации.

  2. Построение графика положения: Объект хранит положения в poseGraph (Navigation Toolbox) объект.

  3. Обнаружение замыкания цикла: Циклы являются местами, которые были ранее посещены. The lidarSLAM (Navigation Toolbox) объект использует функции регистрации скана, matchScansGrid (Navigation Toolbox) и matchScans (Navigation Toolbox) для обнаружения циклов. Этот процесс упоминается как обнаружение замыкания цикла. Объект выполняет обнаружение замыкания цикла путем согласования текущего скана с предыдущими сканами в небольшом радиусе вокруг текущего местоположения робота. Обнаруженные циклы добавляются к графику положения.

  4. Оптимизация графика положения: Основываясь на обнаруженных циклах, объект оптимизирует график положения, чтобы найти новый набор положений транспортного средства с уменьшенным дрейфом.

  5. Создайте карту.

Установите lidarSLAM свойства, основанные на данных.

% Set lidarSLAM properties
mapResolution = 2;
maxLidarRange = 50;
loopClosureThreshold = 2450;
loopClosureRadius = 3;

% Initialize lidarSLAM object
slamAlg = lidarSLAM(mapResolution,maxLidarRange);
slamAlg.ScanRegistrationMethod = 'PhaseCorrelation';
slamAlg.LoopClosureThreshold = loopClosureThreshold;
slamAlg.LoopClosureSearchRadius = loopClosureRadius;

Используйте addScan (Navigation Toolbox) объектная функция lidarSLAM Объект (Navigation Toolbox) для пошагового предоставления данных для регистрации и обнаружения замыкания цикла. Потому что addScan (Navigation Toolbox) функция принимает только lidarScan (Navigation Toolbox) объект, необходимо преобразовать каждое изображение сетки в lidarScan (Navigation Toolbox) объект.

occGridFixed = occupancyGrid';

% Create a lidarScan object from an occupancy grid image
[rows,cols,values] = find(occGridFixed);
xLocs = -gridSize/2 + rows * gridStep;
yLocs = -gridSize/2 + cols * gridStep;

scan = lidarScan([yLocs xLocs]);

% Visualize the grid image and lidar scan
figure('Name','Occupancy image and lidar scan','NumberTitle','off')
subplot(1,2,1)
imshow(imrotate(occupancyGrid,-180))
title('Occupancy Grid Image')
subplot(1,2,2)
plot(scan)

Постепенно добавьте сканы лидара к lidarSLAM (Navigation Toolbox) объект.

% Plot the ground truth trajectory
figure('Name','Trajectory traversal','NumberTitle','off') 
slamAlgAxes = axes;
plot(gTNodes(:,1),gTNodes(:,2),'Color','blue','LineWidth',3,'DisplayName','Ground Truth Trajectory')
hold on 
slamAlgAxes.XLim = [-10 60];
slamAlgAxes.YLim = [-20 5];
slamAlgAxes.XGrid = 'on';
slamAlgAxes.YGrid = 'on';
title('Trajectory Traversal and Loop Closure Detections')
legend

% Plot the current location of the vehicle as the algorithm progresses.
currentLoc = scatter(gTNodes(1,1),gTNodes(1,2),50,'red','filled','DisplayName','Vehicle Location');

% Also plot any location where a loop closure was detected.
loopLocation = scatter([],[],50,'black','filled','DisplayName','Loop Detected');

for frameIdx = 1:skipFrames:numFrames
    
    ptCloud = ptCloudArr(frameIdx);
    ptCloudProcessed = helperPreprocessPtCloud(ptCloud);
    occGridMoving = helperCreateOccupancyGrid(ptCloudProcessed,gridSize,gridStep,zLimits);
    
    [rows,cols,values] = find(occGridMoving);
    xLocs = -gridSize/2 + rows * gridStep;
    yLocs = -gridSize/2 + cols * gridStep;
    
    scan = lidarScan([yLocs xLocs]);  
    
    % Add lidar scan to algorithm
    [isScanAccepted,loopClosureInfo] = addScan(slamAlg,scan); 
    
    % Update the loop closure detected location
    if isScanAccepted && size(loopClosureInfo.EdgeIDs,1) > 0
        loopLocation.XData(end+1) = gTNodes(frameIdx,1); 
        loopLocation.YData(end+1) = gTNodes(frameIdx,2);
    end
    
    % Update the vehicle location
    set(currentLoc,'XData',gTNodes(frameIdx,1),'YData',gTNodes(frameIdx,2));
    drawnow
end
hold off

Визуализируйте траекторию, полученную при помощи оптимизации графика положения. Обратите внимание, что дрейф был уменьшен. Для получения дополнительной информации о том, как вычислить ошибки для оценок положения, смотрите пример Lidar Localization with Unreal Engine Simulation.

% Obtain the poses from the pose graph
slamAlgPoses = slamAlg.PoseGraph.nodes();
estNodes = regEstPoseGraph.nodes();

% Plot the trajectories from the nodes
figure('Name','Vehicle Trajectory','NumberTitle',"off"); 
slamTrajAxes = axes;
slamTrajAxes.XLim = [-10 60];
slamTrajAxes.YLim = [-20 5];
slamTrajAxes.XGrid = 'on';
slamTrajAxes.YGrid = 'on';
title('Compare Trajectories')
legend

hold on; 

plot(gTNodes(:,1),gTNodes(:,2),'Color','blue','LineWidth',3,'DisplayName','Ground Truth Trajectory'); 
plot(estNodes(:,1),estNodes(:,2),'Color','green','LineWidth',3 ,'DisplayName','Estimated Trajectory');
plot(slamAlgPoses(:,1),slamAlgPoses(:,2),'Color','magenta','LineWidth',3 ,'DisplayName','Optimized Trajectory');

hold off;

Просмотрите и визуализируйте обнаруженные узлы замыкания цикла, добавленные к slamAlg объект.

slamAlg.PoseGraph.LoopClosureEdgeIDs
ans = 1×4

   197   199   201   203

figure('Name','Loop Closure Results','NumberTitle',"off")
pGraphAxes = slamAlg.PoseGraph.show('IDs','off');
pGraphAxes.XLim = [0 10];
pGraphAxes.YLim = [-5 3];
title('Loop Closure Edges')

Построение и визуализация карты

Используйте buildMap (Navigation Toolbox) для создания сетки заполнения. Получите необходимые сканы и положения с помощью scansAndPoses (Navigation Toolbox) объектная функция lidarSLAM (Navigation Toolbox) объект.

[scans,optimizedPoses]  = scansAndPoses(slamAlg);

map = buildMap(scans,optimizedPoses,1,50);
figure('Name','Occupancy Map','NumberTitle',"off") 
show(map);
hold on
show(slamAlg.PoseGraph,'IDs','off');
xlim([-20 100])
ylim([-50 50])
hold off;

Сшейте облака точек вместе с помощью информации из графика положения, чтобы создать карту облака точек.

sensorHeight = groundTruthPosesLidar(1).Translation(3);
ptCloudAccum = ptCloud.empty;

% Configure display
xlimits = [ -30  100];
ylimits = [-50  60];
zlimits = [-3  30];
player = pcplayer(xlimits,ylimits,zlimits);

% Define rigid transformation between the lidar sensor mounting position
% and the vehicle reference point. 
lidarToVehicleTform = helperPoseToRigidTransform(single([0 0 -1.57 0 0 0]));

% Specify vehicle dimensions
centerToFront = 1.104;
centerToRear  = 1.343;
frontOverhang = 0.828;
rearOverhang  = 0.589;
vehicleWidth  = 1.653;
vehicleHeight = 1.513;
vehicleLength = centerToFront + centerToRear + frontOverhang + rearOverhang;
hatchbackDims = vehicleDimensions(vehicleLength,vehicleWidth,vehicleHeight,...
'FrontOverhang',frontOverhang,'RearOverhang',rearOverhang);

vehicleDims   = [hatchbackDims.Length,hatchbackDims.Width,hatchbackDims.Height];
vehicleColor  = [0.85 0.325 0.098];

% Estimation trajectory handle
markerSize = 3;
hold(player.Axes,'on')
estTrajHandle   = scatter3(player.Axes,NaN,NaN,NaN,markerSize,vehicleColor,'filled');
hold(player.Axes,'off')

for frameIdx = 1:skipFrames:numFrames
    
    % Obtain the point clouds
    ptCloud = ptCloudArr(frameIdx);
    ptCloudProcessed = helperPreprocessPtCloud(ptCloud);
    
    % Obtain the pose
    poseIdx = floor((frameIdx-1)/skipFrames) + 1;
    pose = optimizedPoses(poseIdx,:);
    
    % Construct the rigid3d object required to concatenate point clouds.
    % This object holds the rigid transformation
    yaw = pose(3);
    rot = [cos(yaw) sin(yaw) 0;...
       -sin(yaw) cos(yaw) 0;...
       0 0 1];
    trans = [pose(1:2) sensorHeight];
    
    absPose = rigid3d(rot,trans);
    
    % Accumulated point cloud map
    ptCloudAccum = pccat([ptCloudAccum,pctransform(ptCloudProcessed,absPose)]);
    
    % Update accumulated point cloud map
    view(player,ptCloudAccum);
    
    % Set viewing angle to top view
    view(player.Axes,2);
    
    % Convert current absolute pose of sensor to vehicle frame 
    absVehiclePose = rigid3d( lidarToVehicleTform.T * absPose.T );
    
    % Draw vehicle at current absolute pose
    helperDrawVehicle(player.Axes,absVehiclePose,vehicleDims,'Color',vehicleColor);
    
    estTrajHandle.XData(end+1) = trans(1);
    estTrajHandle.YData(end+1) = trans(2);
    estTrajHandle.ZData(end+1) = trans(3);
    
end

hold(player.Axes,'off')

Визуализируйте сцену с припаркованными транспортными средствами и сравните ее с построенной картой.

% Display the scene and the parked vehicle locations
figure;
sceneAxes = axes;
sceneName = 'LargeParkingLot';
[sceneImage, sceneRef] = helperGetSceneImage(sceneName);
helperShowSceneImage(imrotate(sceneImage, 180), sceneRef);
hold on
parkedPoses = [-17.255 -44.789 90; -0.7848, -44.6161, 90];
scatter(parkedPoses(:,1), parkedPoses(:,2), [], [0.8500 0.3250 0.0980], 'filled', 'DisplayName', 'Parked Vehicles');
ylim([-90 20])
sceneAxes.XTick = [];
sceneAxes.YTick = [];
sceneAxes.XLabel = [];
sceneAxes.YLabel = [];
legend
hold off;

Ссылки

[1] Димитриевский, Мартин, Дэвид Ван Хамме, Питер Веэлэрт и Уилфрид Филипс. «Устойчивое соответствие карт заполнения для одометрии в автономных транспортных средствах». В трудах 11-й Совместной конференции по теории и применениям компьютерного зрения, визуализации и компьютерной графики, 626-33. Рим, Италия: SCITEPRESS - Научно-технические публикации, 2016.

Вспомогательные функции

helperPoseToRigidTransform преобразует положение в твердое преобразование.

helperShowSceneImage отображает изображение сцены.

helperAddParkedVehicles добавляет припаркованные транспортные средства на сцену парковки.

helperPreprocessPtCloud предварительно обрабатывает облако точек.

helperCreateImportancyGrid создает сетевое изображение заполнения из облака точек.

helperDrawVehicle рисует транспортное средство на карте.

helperGetSceneImage извлекает изображение сцены и пространственную ссылку.

helperGetPointClouds извлекает массив объектов pointCloud, которые содержат данные датчика лидара.

function ptCloudArr = helperGetPointClouds(simOut)

% Extract signal
ptCloudData = simOut.ptCloudData.signals.values;

% Create a pointCloud array
ptCloudArr = pointCloud(ptCloudData(:,:,:,2)); % Ignore first frame
for n = 3 : size(ptCloudData,4)
    ptCloudArr(end+1) = pointCloud(ptCloudData(:,:,:,n));  %#ok<AGROW>
end

end

helperGetLidarGroundTruth извлекает местоположение и ориентацию основной истины.

function gTruth = helperGetLidarGroundTruth(simOut)
numFrames = size(simOut.lidarLocation.time,1);

gTruth = repmat(rigid3d,numFrames-1,1);

for i = 2:numFrames
    gTruth(i-1).Translation = squeeze(simOut.lidarLocation.signals.values(:,:,i));
    % Ignore the roll and the pitch rotations since the ground is flat
    yaw = double(simOut.lidarOrientation.signals.values(:,3,i));
    gTruth(i-1).Rotation = [cos(yaw),sin(yaw), 0; ...
        -sin(yaw),cos(yaw),0; ...
        0,         0,    1];
end
end

helperGetGTPoseGraph получает график положения из лидара основная истина.

function gTPoseGraph = helperGetGTPoseGraph(gTruthLidar)

gTPoseGraph = poseGraph;
gTPoseGraph.addRelativePose([0 0 0]);

for idx = 3:numel(gTruthLidar)
    relTform = gTruthLidar(idx).T * inv(gTruthLidar(idx-1).T);
    
    relTrans = relTform(4,1:2);
    relYaw = -atan2(relTform(2,1),relTform(1,1));     
    
    gTPoseGraph.addRelativePose([relTrans relYaw]);
    
end

end

См. также

Функции

Объекты

Похожие темы

Внешние веб-сайты

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте