[发明专利]在虚拟环境中对光学传感器进行计算机实现的仿真的方法

说明书

本发明涉及一种用于在虚拟环境中对光学传感器(6)进行计算机实现的仿真的方法，其中光学传感器(6)提供深度信息，该方法包括以下步骤：(S100)读取表示传感器(6)的平截头体(F)的多个部分平截头体(F1、F2、F3)的数量的值(W)，每个部分平截头体具有一个近相交平面(NS1、NS2、NS3)和一个远相交平面(FS1、FS2、FS3)，(S200)通过沿着光学传感器(6)的光轴(A)将部分平截头体(F1、F2、F3)一个接一个地排列而根据值(W)形成部分平截头体(F1、F2、F3)，和(S1300)用深度数据(TD)填充Z缓冲器(8)，该深度数据基于至少一个部分平截头体(F1、F2、F3)的应用而获得。

技术领域

本发明涉及一种用于在虚拟环境中对光学传感器进行计算机实现的仿真的方法，其中，光学传感器提供深度信息。此外，本发明还涉及一种计算机程序产品和一种用于这种LIDAR传感器的计算机实现的仿真的系统。

背景技术

机动车辆可以被设计成用于所谓的自主驾驶。自主驾驶机动车辆是指可以在不受人类驾驶员的任何影响下驾驶、操作和停车(高度自动化或自主驾驶)的无人驾驶机动车辆。在不需要驾驶员方面的手动操作的情况下，也使用机器人汽车一词。在这种情况下，驾驶员座椅可以保持空着；方向盘、制动踏板和加速器踏板可能不存在。

这种自主机动车辆可以借助各种传感器来捕获其环境，并从获取的信息中确定自己的位置以及其他道路使用者的位置，与导航软件配合向行驶目的地行驶，并避免在去往所述目的地的途中发生碰撞。

这种光学传感器可以是所谓的LIDAR传感器。LIDAR(光检测和测距的缩写)在这种情况下表示一种与雷达相关的光学测量距离和速度并进行测距的方法。与如在RADAR(无线电定向和测距)中使用电磁波不同，其使用激光束。

LIDAR传感器的优势在于，它们可以高分辨率和高速度扫描机动车辆周围的360度的范围。LIDAR传感器通常使用基于激光的传感器的布置(例如64个)，这些传感器以高速(100n/min)旋转。然后，LIDAR传感器能够捕获被激光束撞击的障碍物。因此可以确定在机动车辆附近的每次撞击或每个对象的坐标。通过评估所述LIDAR数据，还可以获取与机动车辆周围的区域中的地形拓扑有关的信息。

此外，这种光学传感器可以是3D摄像机或立体摄像机。3D摄像机是允许以图像类型显示整个场景的距离的摄像机系统。立体摄像机通常具有例如彼此相邻安装的两个对象，并且在被触发时允许同时记录3D图像所需的两个立体场。

为了测试这种自动驾驶，在现实世界中对机动车辆进行测试。但是，这是一个昂贵的过程，发生事故的风险很大。为了避免事故并同时降低成本，必须在计算机生成的虚拟环境中进行测试，例如在虚拟城镇中进行测试。VR技术(虚拟现实技术)与虚拟环境一起开辟了许多可行性。VR技术的主要优势在于，它允许诸如工程师之类的用户参与测试，并与测试场景或配置参数进行交互。

US 8 665 260 B2，US 7 525 542 B2，CN 104 933 758 A和US 2016/0210775 A1公开了用于在虚拟环境中对光学传感器进行计算机实现的仿真的方法。

有必要呈现如何改善在虚拟环境中对提供深度信息的光学传感器进行计算机实现的仿真的方式。

发明内容

本发明的目的是通过一种用于在虚拟环境中对光学传感器进行计算机实现的仿真的方法来实现的，其中光学传感器提供深度信息，该方法包括以下步骤：

读取表示传感器的平截头体的多个部分平截头体的数量的值，每个部分平截头体具有一个近相交平面和一个远相交平面，

通过沿着光学传感器的光轴一个接一个地排列部分平截头体来根据该值形成部分平截头体，以及

用深度数据填充Z缓冲器，深度数据基于至少一个部分平截头体的应用而获得。