一文讀懂自動(dòng)駕駛研究現狀

　　狀態(tài)空間的表征形式通?？煞譃橥負浔碚?[CUM08] [MIL12] [FORE18] 和度量表征 [HOR13] [MUT16] [SCH18]。拓撲表征是將狀態(tài)建模為圖(graph)，其中節點(diǎn)代表重要的位置(或特征)，邊表示它們之間的拓撲關(guān)系(比如位置、方向、接近程度和連通性)。這些分解的分辨率取決于環(huán)境的結構。度量表征通常是將狀態(tài)空間分解成規則間隔的單元。這種分解形式并不取決于特征的位置和形狀。度量表征的空間分辨率往往高于拓撲表征的。其易變性和高效性使其成為了最常用的空間表征。要了解用于創(chuàng )建拓撲表征的主要的基于視覺(jué)的方法，讀者可參閱 Garcia-Fidalgo and Ortiz [FID15]。這里我們總結了用于計算度量表征的最重要方法，這些方法又可進(jìn)一步分為離散和連續空間表征。

　　1) 離散空間度量表征

　　2) 連續空間度量表征

　　C 道路地圖測繪

　　道路測繪子系統負責收集自動(dòng)駕駛汽車(chē)周?chē)牡缆泛蛙?chē)道信息，并使用幾何和拓撲屬性將它們表示在地圖中，包括互連的區域和受限區域。道路地圖測繪子系統的主要主題是地圖表征和地圖創(chuàng )建。

　　1) 道路地圖表征

圖 4：無(wú)人駕駛汽車(chē) IARA 使用的道路網(wǎng)格地圖和 RDDF 路徑。

綠色和紅色區域表示道路網(wǎng)格地圖，黑點(diǎn)是 RDDF 路徑點(diǎn)，這是從道路網(wǎng)格地圖中自動(dòng)提取出來(lái)的。

圖 5：自動(dòng)車(chē)輛項目 [BEN14] 使用的 lanelet(車(chē)道片段)地圖的圖模型。

紅色和綠色點(diǎn)分別表示車(chē)道片段 A、B、C 的左和右路沿。該圖展示了 A 和 C 交匯成 B 的情況。

　　2) 道路地圖創(chuàng )建

　　D 移動(dòng)目標跟蹤

　　移動(dòng)目標跟蹤(MOT)子系統(也被稱(chēng)為檢測與跟蹤多目標/DATMO)負責檢測和跟蹤自動(dòng)駕駛汽車(chē)所處環(huán)境中的移動(dòng)障礙物的姿態(tài)。這個(gè)子系統對自動(dòng)車(chē)輛的決策而言至關(guān)重要，能幫汽車(chē)避免與可能移動(dòng)的物體(比如其它汽車(chē)和行人)發(fā)生碰撞。移動(dòng)障礙物隨時(shí)間的位置變化通常是根據測距傳感器(比如 LIDAR 和 RADAR)或立體相機捕獲的數據估計的。來(lái)自單目相機的圖像能提供豐富的外觀(guān)信息，這可用于改善對移動(dòng)障礙物的假設。為了應對傳感器測量的不確定性，可將貝葉斯濾波器(比如卡爾曼或粒子濾波器)用于狀態(tài)預測。文獻中已提出了多種用于 MOT 的方法。這里我們將給出近十年最新發(fā)表的相關(guān)文獻。更早期的研究可參閱 Petrovskaya et al. [PET12]、Bernini et al. [BER14] 和 Giro et al. [GIR16]。

　　用于 MOT 的方法主要可分為六類(lèi)：

　　1)基于傳統方法的 MOT

　　2)基于模型的 MOT

　　3)基于立體視覺(jué)的 MOT

　　4)基于網(wǎng)格地圖的 MOT

　　5)基于傳感器融合的 MOT

　　6)基于深度學(xué)習的 MOT

　　E 交通信號檢測與識別

　　交通信號檢測與識別子系統負責檢測和識別交通規則定義的信號，使汽車(chē)可以遵守交通法規做出正確的決策。與交通信號相關(guān)的任務(wù)有很多，本文將介紹這三大主要主題：

　　1) 交通信號燈檢測與識別

　　2) 交通標志檢測與識別

　　3) 路面標記檢測與識別