通過實時盲區檢測提高車輛安全性
發布時間:2024-08-05 責任編輯:lina
【導讀】車(che)載(zai)汽(qi)車(che)安(an)全(quan)係(xi)統(tong)通(tong)過(guo)檢(jian)測(ce)駕(jia)駛(shi)員(yuan)盲(mang)區(qu)中(zhong)是(shi)否(fou)存(cun)在(zai)相(xiang)鄰(lin)車(che)輛(liang),並(bing)警(jing)告(gao)駕(jia)駛(shi)員(yuan)可(ke)能(neng)發(fa)生(sheng)的(de)事(shi)故(gu)來(lai)防(fang)止(zhi)發(fa)生(sheng)車(che)禍(huo)。駕(jia)駛(shi)員(yuan)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)此(ci)信(xin)息(xi)來(lai)安(an)全(quan)地(di)變(bian)道(dao)。在(zai)本(ben)文(wen)中(zhong),我們將討論盲區檢測技術。
車che載zai汽qi車che安an全quan係xi統tong通tong過guo檢jian測ce駕jia駛shi員yuan盲mang區qu中zhong是shi否fou存cun在zai相xiang鄰lin車che輛liang,並bing警jing告gao駕jia駛shi員yuan可ke能neng發fa生sheng的de事shi故gu來lai防fang止zhi發fa生sheng車che禍huo。駕jia駛shi員yuan可ke以yi使shi用yong此ci信xin息xi來lai安an全quan地di變bian道dao。在zai本ben文wen中zhong,我wo們men將jiang討tao論lun盲mang區qu檢jian測ce技ji術shu。
圖 1:盲區
技術對比
轉向輔助係統監控車輛附近駕駛員難以看到或無法看到的區域,並在必要時做出適當的反應。大多數轉向輔助係統都會使用攝像頭、雷達或超聲波。
攝像頭:juyoushexiangtoudezhuanxiangfuzhuxitongtongguoshumashexiangtoulaigenzongcheliangzhouweideguanjianquyu。jiashiyuankeyitongguojiashishineidejianshiqizhakantuxiang。zhexiexitongtongguosuanfalaiduiqicheren、行xing人ren和he其qi他ta物wu體ti進jin行xing分fen類lei。然ran而er,這zhe種zhong分fen類lei需xu要yao進jin行xing大da量liang的de計ji算suan。攝she像xiang頭tou係xi統tong的de一yi個ge主zhu要yao缺que點dian是shi,在zai惡e劣lie天tian氣qi和he異yi常chang照zhao明ming條tiao件jian下xia,其qi功gong能neng會hui受shou到dao影ying響xiang。
超聲波:shiyongchaoshengbodezhuanxiangfuzhuxitongfeichangshihequedingyuwutidejuli。gaijishuhuiceliangxitongfachushengbojingfanshehoudefanhuishijian。raner,chaoshengbozhuanxiangfuzhuxitongwufaquedingfangxianghuosudu,yewufazhunquediduijiancedaodewutijinxingfenlei。chaoshengbochuanganqizaiyejiandegongzuoxiaolvhengao,danyushexiangtouyiyang,rongyishoudaoyu、雪和汙垢的幹擾。
雷達:雷lei達da轉zhuan向xiang輔fu助zhu係xi統tong可ke以yi監jian測ce車che輛liang側ce麵mian或huo後hou方fang區qu域yu中zhong的de物wu體ti。與yu超chao聲sheng波bo係xi統tong一yi樣yang,雷lei達da係xi統tong所suo發fa出chu的de信xin號hao會hui被bei其qi監jian測ce範fan圍wei內nei的de物wu體ti反fan射she回hui來lai。此ci外wai,他ta們men還hai可ke以yi利li用yong所suo謂wei的de多duo普pu勒le效xiao應ying。因yin此ci,雷lei達da可ke以yi準zhun確que測ce量liang距ju離li和he速su度du。與yu攝she像xiang頭tou和he超chao聲sheng波bo係xi統tong不bu同tong,雷lei達da技ji術shu不bu受shou天tian氣qi和he照zhao明ming條tiao件jian等deng環huan境jing因yin素su的de影ying響xiang。當dang通tong過guo算suan法fa增zeng強qiang時shi,這zhe些xie係xi統tong可ke以yi對dui檢jian測ce到dao的de物wu體ti進jin行xing分fen類lei。
yinci,zhesanzhongjishuzaixingnengfangmianyousuobutong。shexiangtouxitongzaiwutifenleihefenbianlvfangmiangengshengyichou。genggaodefenbianlvkeyichuangjianhuazhifeifandeqingxituxiang。leidaxitongzaicejuhecesushijuyoumingxianyoushi,bingqieyushexiangtouxitonghechaoshengboxitongxiangbi,gengnengshiyinggezhonghuanjingtiaojian。
表1:對比圖表
開發基於雷達和攝像頭的智能汽車盲區檢測係統
神經網絡通過結合雷達和攝像頭的數據來檢測物體。神經網絡基於RetinaNet,同時使用VGG骨幹網,可輸出邊界框坐標的二維回歸結果和分類分數。術語“骨幹網”是指將輸入數據合成為特定特征表示的特征提取網絡。VGG在圖像分類和物體檢測方麵非常有效。
神經網絡可在焦點損失的情況下進行訓練,基線方法會在第一個卷積層期間使用VGG特征提取器。經過專門設計,神經網絡可以自行學習雷達和攝像頭數據融合的最佳深度水平。圖2顯示了神經網絡的高級結構。
圖2:雷達和攝像頭的結構
準備數據集和訓練
本節介紹數據集的預處理和訓練
雷達和nuScenes數據集預處理
雷達傳感器分析方位角和雷達截麵(RCS)等deng數shu據ju,以yi輸shu出chu具ju有you相xiang關guan特te性xing的de二er維wei點dian雲yun。數shu據ju從cong二er維wei地di平ping麵mian轉zhuan換huan為wei垂chui直zhi圖tu像xiang平ping麵mian,並bing作zuo為wei像xiang素su值zhi存cun儲chu在zai增zeng強qiang圖tu像xiang中zhong。輸shu入ru攝she像xiang頭tou圖tu像xiang具ju有you三san個ge通tong道dao(紅、綠、藍),可與雷達通道相結合,構成神經網絡的輸入信號。來自三個雷達的點雲被連接起來,並用作投影雷達輸入。不同數據集的攝像頭視場(FOV)也(ye)不(bu)盡(jin)相(xiang)同(tong),使(shi)用(yong)校(xiao)準(zhun)方(fang)法(fa)來(lai)將(jiang)世(shi)界(jie)坐(zuo)標(biao)映(ying)射(she)到(dao)圖(tu)像(xiang)坐(zuo)標(biao)中(zhong)。由(you)於(yu)雷(lei)達(da)需(xu)要(yao)提(ti)供(gong)有(you)關(guan)探(tan)測(ce)高(gao)度(du)的(de)信(xin)息(xi),因(yin)此(ci)融(rong)合(he)數(shu)據(ju)的(de)難(nan)度(du)就(jiu)更(geng)大(da)了(le)。假(jia)設(she)檢(jian)測(ce)從(cong)地(di)平(ping)麵(mian)開(kai)始(shi),並(bing)垂(chui)直(zhi)擴(kuo)展(zhan)以(yi)考(kao)慮(lv)物(wu)體(ti)的(de)高(gao)度(du)。檢(jian)測(ce)汽(qi)車(che)、卡車、摩托車、自行車和行人等交通對象,並假設高度延伸為3米,然後將攝像頭像素與雷達數據相關聯。雷達數據被映射到像素寬度為1的圖像平麵中。
表2顯示了nuScenes數據集被精簡為用於檢測評估的23個原始對象類。地麵實況過濾器可能會,也可能不會被用於評估nuScenes結果。
訓練
將nuScenes的原始數據拆分為60:20:20,以平衡訓練集、驗證集和測試集中的白天、雨天和夜晚場景的數量。NuScenes圖像的輸入尺寸為360 x 640像素。平均精度可以根據數據集中出現的對象類加權計算得出。Imagenet數據集用於預訓練VGG 特(te)征(zheng)提(ti)取(qu)器(qi)的(de)權(quan)重(zhong)。在(zai)預(yu)處(chu)理(li)過(guo)程(cheng)中(zhong),攝(she)像(xiang)頭(tou)圖(tu)像(xiang)通(tong)道(dao)進(jin)行(xing)了(le)縮(suo)放(fang),但(dan)雷(lei)達(da)通(tong)道(dao)未(wei)進(jin)行(xing)縮(suo)放(fang)。數(shu)據(ju)擴(kuo)增(zeng)是(shi)為(wei)了(le)增(zeng)加(jia)數(shu)量(liang)相(xiang)對(dui)較(jiao)少(shao)的(de)已(yi)標(biao)記(ji)數(shu)據(ju)。
表2:nuScene數據集各類對象
e絡盟與許多不同的供應商合作,提供各種工業傳感器和傳感器連接器、組件、產品和解決方案組合,例如雷達、攝像頭和超聲波傳感器。e絡盟可為設計執行、開發和項目提供支持。
結語
mangquanquanfuzhuxitongkezaijiashiguochengzhongtixingjiashiyuanzhuyimangquzhongdegezhongqianzaiweixian。gaijishukejiangdishigufengxian,youzhuyutigaojiashizheanquan。gaixitongshiyongshexiangtou、超chao聲sheng波bo或huo雷lei達da傳chuan感gan器qi來lai檢jian測ce駕jia駛shi員yuan盲mang區qu內nei的de障zhang礙ai物wu或huo其qi他ta車che輛liang。報bao警jing信xin號hao會hui立li即ji以yi獨du特te的de聲sheng音yin或huo燈deng光guang通tong知zhi駕jia駛shi員yuan。這zhe三san種zhong技ji術shu各ge有you優you勢shi。攝she像xiang頭tou係xi統tong在zai物wu體ti分fen類lei和he分fen辨bian率lv方fang麵mian更geng勝sheng一yi籌chou。在zai這zhe三san種zhong技ji術shu中zhong,雷lei達da係xi統tong在zai測ce距ju和he測ce速su時shi具ju有you明ming顯xian優you勢shi,並bing且qie與yu攝she像xiang頭tou係xi統tong和he超chao聲sheng波bo係xi統tong相xiang比bi,更geng能neng適shi應ying各ge種zhong環huan境jing條tiao件jian。
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