无人驾驶(7)高精地图V2X HD MAP

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王博Kings:无人驾驶系列知识入门到提高7-高精度地图 V2X HD MAP

CSDN self_drive car_学习笔记–第7课:HD MAP高精地图 & V2X

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1. OverView

HD AMP

  • 元素信息
  • 点云信息
  • HD地图 = 元素地图 + 点云地图

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HD Map VS Navigation Map

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LOCALIZATION

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Perception 感知

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Planning

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Apollo HDMap

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SLAM

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2. OPENDRIVE 开放协议

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制图过程和V2X

3. Cloud Point Mapping

3.1 Lidar & Image

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3.2 点云匹配

1)依赖库说明
—-OpenCV3:目前最常用也是用途最广的图像处理依赖库,熟悉基本操作,比如cv::Mat、imread
—-Eigen:C++下最常用的矩阵运算库,类似于Matlab,对矩阵的描述和计算都非常方便,任何计算都是矩阵
—-PCL:Point Cloud Library,点云计算库,方便对点云进行操作和可视化

2)安装方法:
—-Eigen库使用源码拷贝的方式或者apt-get安装
—-Opencv安装可以用ppi源来安装,也可以用源码编译安装
—-在Ubuntu下使用apt-get安装PCL
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3)使用说明

代码库:JointMapping
–cmake .
–make
–./joinMap
–pcl_viewer ./map.pcd

3.3 基础概念

  • 相机内参
  • 相机外参
  • 像素坐标系
  • 刚体运动
  • 坐标系转换
  • 旋转坐标
  • 平移坐标
  • 齐次坐标系,变换矩阵
  • 欧拉角
  • 四元数

3.4 相机模型

1)相机成像的原理是针孔相机模型:

在这里插入图片描述

—-P表示物理世界中的一个点;P’表示成像中模型中的位置;坐标分别为XYZ和X’Y’Z’
—-相似三角形关系:

在这里插入图片描述

2)相机内参
将成像坐标P’切换到像素坐标系中,要进行两步转换:缩放和原点平移
假设P’的像素坐标为[u v]T(表示列矩阵),变换坐标就是:

在这里插入图片描述

把这个形式切换到齐次坐标系:

在这里插入图片描述

这里的K就是我们说的内参矩阵,也就是每个相机需要校准的内参

3)相机外参
注意一下,这里的P是相机坐标系下的位置,而其世界坐标系下的坐标Pw,可以根据旋转平移来得到:
$$
ZP_{w} = K(RP_w + t) = KTP_{w}
$$

—-这里有齐次变换到非齐次坐标的变换
—-因此,相机姿态R,T(t?是不是指的是上面公式的)又称为相机外参
—-外参会随着车辆移动而移动,因此我们高精地图构建过程中就是需要去估计这个外参,同时也是车辆移动轨迹

4)数据结构
–PGM数据格式:Portable Gray Map,最简单的灰度图数据格式,这里我们拿来表示把点云压成平面的深度信息(0-65535),其中0表示没有检测到深度
–png:RGB信息的常用格式
–pose:5组7状态,txt文档,[x y z qx qy qz qw],平移向量和旋转四元数

5)代码示例:
–根据相机内参计算RGB和点云的对应关系
–根据各图相机外参把点云和RGB融合进行图片融合,构成全局地图

【源码是老师的,没有放到云端,下面就是部分截图,仅供参考】

todo

通过该函数,可以获取得到点云图
【下面偷个小懒,截个图算了,哈哈哈】

在这里插入图片描述

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OpenCV 练习

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

4. V2X

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