LIDAR phẳng đầu-cuối

Một phần của tài liệu TÌM HIỂU về NHẬN DẠNG ĐƯỜNG đi CHO ô tô CHẠY tự ĐỘNG (Trang 33)

Một LIDAR phẳng duy nhất có thể không đáng tin cậy để phân biệt giữa chướng ngại vật hay địa hình lòi lõm (Hình 2.13). Tuy nhiên với số lượng nhiều hơn thì ta có thể đo được sự thay đổi chiều cao (một dấu hiệu tin cậy để phát hiện chướng ngại vật).

Kế hoạch này đòi hỏi bất kỳ chướng ngại vật tiềm ẩn nào đều có thể quan sát được bằng nhiều LIDAR phẳng, và các LIDAR quan sát các chướng ngại vật ở độ cao khác nhau. Xe của MIT có nhiều LIDAR phẳng với tầm nhìn chồng chéo, được

lắp ở độ cao khác nhau, đảm bảo có thể quan sát được các đối tượng gần đó chỉ một lần quét. Sự chồng chéo này đem đến một ưu điểm là nhiều bề mặt thực tế có sự sai khác về chiều cao, có thể không chắc chắn vẫn được nhìn thấy bởi cảm biến SICK. Thậm chí ở khoảng cách dưới 2m, một bề mặt sáng bóng (như vệt bánh xe của một chiếc xe hơi) có thể làm phân tán năng lượng laser gây ra sự cố, LIDAR vẫn nhìn thấy và tạo ra một ước tính phạm vi hợp lệ. Với nhiều laser, cảm biến có khả năng trả về tín hiệu từ bất kỳ đối tượng nào, cách tiếp cận này làm tăng khả năng thích ứng với những lỗi của hệ thống.

Trước khi phân loại tín hiệu trả về, hệ thống sẽ loại bỏ những tín hiệu lỗi, bất kỳ tín hiệu nào xa hơn 1m sẽ bị loại bỏ, điều này có hiệu quả để loại bỏ những tín hiệu sai lệch.

Các thuật toán đầu-cuối phát hiện tín hiệu trả về gần nhau (trong mặt phẳng XY của xe). Nếu hai tín hiệu phát ra từ hai cảm biến khác nhau được trả về gần như đồng thời, nó cho biết rằng có một chướng ngại vật ở vị trí tương ứng. Để thực hiện thuật toán này, MIT đã xây dựng một mạng lưới hai chiều với độ phân giải 25cm đại diện cho một khu vực khoảng 200x200m xung quanh chiếc xe. Mỗi ô lưới có một danh sách liên kết tất cả các tín hiệu LIDAR vừa trả về trong ô đó, cùng với các địa chỉ của cảm biến và thời gian của mỗi tín hiệu trả về.

Bất cứ khi nào một tín hiệu mới được trả về thì được thêm vào một ô danh sách tìm kiếm, nếu một trong các tín hiệu trả về trước đủ gần và được tạo ra bởi một cảm biến khác thì cả hai tín hiệu đó được truyền cho bộ theo dõi chướng ngại vật. Trong tìm kiếm này, những tín hiệu trả về lâu hơn 33ms thì được loại bỏ.

Một khó khăn gặp phải trong việc phát triển hệ thống phụ LIDAR phẳng đó là không thể gắn kết hai LIDAR để nó chính xác đồng bộ. Ở khoảng cách xa, các lỗi nhỏ cũng nhanh chóng bị khuếch đại, với kết quả là sự thay đổi chiều cao thực tế trong trục z thấp hơn nhiều sự thay đổi chiều cao mà cảm biến đo được. Mức độ hội tụ của cảm biến gây nên vấn đề lớn nhất, chúng có thể cảm nhận cùng một đối tượng ở cùng độ cao, gây ra một tín hiệu giả. Ngay cả khi mức độ hội tụ có thể được đo chính xác (do đó tín hiệu giả được loại bỏ) thì kết quả cũng có thể là một điểm mù. Giải pháp là gắn các cảm biến hơi chênh lệch nhau, điều này làm giảm độ nhạy của nó đến những chướng ngại vật nhỏ ở khoảng cách xa nhưng loại bỏ được tín hiệu giả và các điểm mù.

Hình 2.13: Chướng ngại vật hay dốc? Với một LIDAR phẳng không đáng tin cậy để phân biệt. Nhiều LIDAR phẳng đặt chênh nhau cho phép giải quyết vấn đề này.

Một phần của tài liệu TÌM HIỂU về NHẬN DẠNG ĐƯỜNG đi CHO ô tô CHẠY tự ĐỘNG (Trang 33)