• 調(diào)整計(jì)算

使用GM幀中投影的SG，根據(jù)單元值的符號計(jì)算校正項(xiàng)（圖7）。

圖7 一個細(xì)胞內(nèi)的正負(fù)積累機(jī)制

首先，使用增益增加被占用細(xì)胞的積累水平。這執(zhí)行了靜態(tài)世界的映射，但移動障礙物穿過的細(xì)胞也增加了。靜態(tài)障礙物和移動障礙物的主要區(qū)別在于，移動障礙物不會一直占據(jù)相同的位置。在移動的物體離開單元格后，被占據(jù)的單元格將變得自由。

這就是為什么使用增益來減少空細(xì)胞的原因。這種負(fù)積累過程具有不可忽略的響應(yīng)時間。為了減少這種滯后，必須大于。這種解決方案的一個特殊問題是，每次掃描時沒有檢測到的小障礙物將不會被映射。

• 更新

更新過程是一個集成。它是通過將累積水平與修正項(xiàng)相加來實(shí)現(xiàn)的：

其中和分別為圖7所示時刻t的積累水平和修正項(xiàng)。

• 調(diào)質(zhì)

在這種整合方法中，累積水平取決于幾個參數(shù)：占用率、整合時間和物體相對于單元大小的可見比例。為了解決這個問題，飽和度限制了積累水平。圖8顯示了一個單元格根據(jù)SG值的累積級別行為。

圖8 在第1部分中，沒有掃描單元格：沒有改變。在第2部分中，單元格被掃描為空：減少，直到閾值。在第3部分中，檢測到單元格被占用：以不同于的速度增加。在第4部分中，經(jīng)過幾次迭代后，單元格被聲明為空。

B. 移動對象檢測

本文提出的檢測方法是將當(dāng)前SG與GM進(jìn)行比較，由于變換（極坐標(biāo)/笛卡爾變換和局部/全局變換），SG在GM上的投影不包含整數(shù)值，而是包含實(shí)數(shù)。SG單元與檢測閾值進(jìn)行比較，以便僅考慮包含對象的單元。然后，將相應(yīng)GM細(xì)胞的Al與分類閾值進(jìn)行比較，以確定細(xì)胞是否被移動或靜態(tài)物體占用。圖9解釋了分類方案。

圖9 占用單元的的行為取決于對象的動態(tài)。在左邊，靜態(tài)對象在幾次后達(dá)到閾值。在右邊，被移動物體占據(jù)的細(xì)胞在細(xì)胞被檢測的時間內(nèi)沒有達(dá)到閾值。

 Ⅳ 結(jié)果

A. 實(shí)驗(yàn)裝置

之前提出的算法在城市條件下用真實(shí)車輛獲取的數(shù)據(jù)集上進(jìn)行了測試。完整的數(shù)據(jù)集是一個20分鐘長的序列，是與巴黎的法國地理研究所（IGN）合作獲得的。車輛沿著參考軌跡（圖10）重復(fù)3次。

圖10 頂部是測試車輛，前方有激光雷達(dá)傳感器，底部是車輛跟隨的軌道

本文利用3個傳感器提供的數(shù)據(jù)：激光雷達(dá)Alasca XT，Applanix定位系統(tǒng)和一個攝像頭。為了實(shí)現(xiàn)傳感器間數(shù)據(jù)的同步，采用了GPS時間戳。激光雷達(dá)的安裝方式是使其最底層水平。它的采集頻率為15Hz，車前角分辨率最大為0.25°，側(cè)角分辨率最大為1°。Applanix定位系統(tǒng)由2個GPS、1個IMU和1個里程傳感器組成。通過將其輸出與其他2個定位系統(tǒng)IXSEA LandINS（通常用作地面真值的高精度定位解決方案）進(jìn)行比較，評估了精度的質(zhì)量。相機(jī)是由激光雷達(dá)觸發(fā)的：這簡化了同步問題。這個攝像頭安裝在前保險(xiǎn)杠激光雷達(dá)的正下方。到目前為止，該攝像頭僅用于驗(yàn)證和場景可視化。

SG覆蓋范圍200米，角場180°，距離分辨率0.5m，角分辨率1°。使用的全球GM面積為800m×700m，分辨率為0.5m。

該算法已在MATLAB中實(shí)現(xiàn)。在目前的實(shí)現(xiàn)中，它不是實(shí)時的：在筆記本電腦（英特爾迅馳2Ghz）上計(jì)算和顯示一步需要1.5s。

在這個實(shí)現(xiàn)中，增益被設(shè)置為1，而的值為[0 30]，這意味著在每次掃描時檢測到靜態(tài)元素映射的情況下，靜態(tài)元素映射的最大延遲為2s。為了增加系統(tǒng)對移動對象映射的反應(yīng)性，遞減增益必須高于。在本實(shí)驗(yàn)中，被設(shè)置為5。本文沒有選擇一個太重要的值，以避免錯誤的測量對地圖產(chǎn)生重大影響。檢測閾值設(shè)置為0.5，分類閾值設(shè)置為10。所有這些值都是通過試測的方式固定下來的。