[发明专利]一种基于双目深度感知的车辆可行驶区域计算方法

摘要

本发明提供了一种基于双目深度感知的车辆可行驶区域计算方法，通过检测出关键目标的类别以及其运动行为，再结合一些车辆驾驶规则中的先验知识，定义相关目标与自身车辆的行驶之间的相互影响规则，再根据这些影响规则计算出场景中的每个占用网格对于自身车辆的行驶代价，最终计算出车辆的可行驶区域用以表述以自身车辆为中心的交通场景；本发明实现了在交通场景中对于行人，车辆这类关键目标的精确识别并预估其运动轨迹作行为分析，具有较高的可行性与准确性，可应用于智能交通领域中的无人驾驶，驾驶辅助系统等方向。

主权项

一种基于双目深度感知的车辆可行驶区域计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将整个道路划分成若干个固定大小的可行驶资源单元节点(i,j)；步骤2：对于每个可行驶资源单元节点(i,j)，假设本车行驶到该节点，计算所产生的行驶代价；行驶代价包括3个部分：本车选择变换到该节点所在位置的车道导致的代价J(θ)、本车在(i,j)道路节点与场景中其他目标发生碰撞的概率P(i,j)、根据概率P(i.j)计算的基于车辆交互信息的代价J(collision)；这三个部分的计算过程具体包含以下子步骤：步骤2.1：对于J(θ)，J(θ)为本车选择变换到该节点所在位置的车道导致的代价，J(θ)＝k+k₁×θ+k₂×θ²其中，θ为变换到该车道的转向角，k、k₁、k₂为阈值参数；步骤2.2：对于P(i,j)，该函数表示本车在(i,j)道路节点与场景中其他目标发生碰撞的概率，$P(i,j)=e^{-\frac{{\mathrm{\Δ}}^{2}i,j}{2{\mathrm{\δ}}^2}}$其中，Δ²i,j＝(t_i,j‑t₀)²表示车辆到达(i,j)节点的时间，t₀表示当前时刻，t_i,j表示行驶到(i,j)节点的时刻，而δ为概率参数，是先验知识，其表示驾驶员平均的碰撞反应时间；步骤2.3：对于J(collision)，J(collision)是一个分段函数，J(collision)＝∑k_i×D_i,P(i,j)＜εJ(collision)＝αP(i,j)+β,P(i,j)≥ε其中，D_i表示对应节点周围一个范围内的第i个运动目标离该节点的距离，k_i表示权重，这个权重根据运动目标与对应节点在方向上的交互决定；ε为概率的阈值用以决定具体的代价函数；结合以上三个部分，行驶代价计算函数可表示如下：cos t＝αJ(θ)+βd+P(i,j)×J(collision)其中，α，β为权重参数，d为本车到该节点的距离；步骤3：将整个道路平面，根据车辆的平均大小结合车道宽度，划分成若干个等大小的矩形块作为单一的道路资源单元，将资源单元与步骤2中的可行驶资源单元节点进行二维坐标匹配；步骤4：将步骤2中代价函数计算结果进行归一化，并带入单元划分后的道路平面；本车选择代价小于阈值K的道路资源单元行驶，提取当前交通场景中的对应的可行驶区域，规划出合适的行驶路径。