云點定位的案例
自動駕駛中車輛的如何使用點云定位？
本文是自動駕駛中激光雷達點云定位相關綜述，由于篇幅文章內容以及參考文獻有所刪減
自動駕駛汽車是如何利用高精度地圖和高精度定位來進行“導航”的
我們來看看行業最具代表性的百度Apollo 2.0的多傳感器高精度定位的實現方式。
按照百度 APollo的劃分，適用于自動駕駛汽車的定位技術可由六部分組成，分別為：
慣性導航（定位）、衛星定位、磁力導航（定位）、重力導航（定位）、激光點云定位、視覺定位。
不同部分之間優勢互補，定位結果之間相互重疊以矯正誤差，提高定位精度和魯棒性。
以 Apollo2.O 多傳感器融合定位模塊為例，以IMU為基礎的慣性導航解算子模塊、以地面基站和車端天線為基礎的 GNSS 定位子模塊、以及以激光雷達、高精地圖為基礎的點云匹配子模塊相互融合，輸出一個 6 DOF（自由度）位置和姿態信息，并且融合結果反饋給 GNSS 定位和點云定位子模塊，提高兩定位模塊的精度。在該框架中， GNSS定位模塊向系統提供車輛絕對位置信息，而點云定位模塊向車輛提供相對距離、相對位置信息。
③感知完周邊環境和自我位置之后，高精度地圖接下來用于進行決策支持。在規劃與決策層面，高精地圖除了用于自動駕駛汽車車道級別的線路規劃外，還能夠為決策和識別算法提供支持。例如，當車輛駛近人行橫道——高精地圖上標注的“興趣區”時，識別算法將提前進行模型比較，提高對各類行人姿態的識別準確率，同時降低車速，避免事故的發生。
由于自動駕駛需要極高的安全性，因此系統的魯棒性非常重要，由于攝像頭、激光雷達、毫米波雷達、高精度地圖都有信息缺失或者不能及時獲取的可能，因此各種傳感器的信息相互補充，互為冗余就非常重要了。高精地圖和感知層（激光雷達、毫米波雷達、攝像頭）一起構成了信息冗余的組成環節，信息冗余確保自動駕駛的魯棒性。
展開 博聞馭識 U-Logue百科丨無人駕駛車輛感知和理解世界的兩個基本問題
實現高精度定位有以下幾種方式：
1、差分GPS：
差分GPS和手機上的普通GPS不一樣，它是一種特殊的高精度的定位設備，它可以消除三類誤差：公有誤差、傳播延遲誤差、接收機固有誤差。通過消除這些誤差可以把定位精度提升到2cm左右。可是在現實中，道路旁邊有建筑物、高架、樹木，這些都會影響差分GPS信號的質量，所以還需要其他方式配合以獲得更高精度的定位。
2、基于視覺特征點的定位
是基于圖像中局部灰度的變化來發現圖像中一些穩定的特征點，利用這些特征點對圖像進行編碼，通過對環境持續觀察以達到實現對自車的精準定位。再通過重定位找到最佳定位匹配點。此外，在無人駕駛車輛行駛中會通過定位跟蹤模式持續獲得精準位姿。
3、激光雷達定位：
激光雷達點云定位是激光雷達通過掃描得到一系列單幀的點云，通過匹配位姿優化生成地圖。和基于視覺特征點的定位方式一致，激光雷達也需要進行重定位找到最佳定位匹配點。
4、語義定位：
語義定位是對道路環境中存在的人類可識別的高級特征標識進行識別并做自車定位，比如車道線、立柱、箭頭等各種標識。同樣，語義建圖包含三步：第一步，通過激光雷達與攝像頭融合的數據進行三維重建，得到彩色的點云；第二步，對三維重建結果進行語義分割，標記點云屬于什么分類；第三步，自動提取出語義標識，從而完成語義地圖的構建。最終自車根據語義地圖來實現定位。
5、融合定位：
融合定位是將所有的定位源輸出的結果和車體內部狀態融合在一起，如IMU（慣性單元）、車身輪速計等，最終得出統一的自車定位信息發送給下游模塊使用。
展開 應對海量數據挑戰，如何基于Euro NCAP標準開展高效智駕測試與評估？
圖 8 自定義標準與Euro NCAP標準的場景評估
2、場景導出器：從LogSim到WorldSim的轉換
為了推動仿真測試的便捷化，我們基于相機圖像、激光雷達點云、GPS定位信息等原始駕駛數據，通過內部的感知算法將其轉化為仿真場景，完成了從LogSim到WorldSim的高效轉換。轉化后的仿真場景能夠被導出為仿真所需的ASAM標準文件格式（OpenSCENARIO與OpenDrive），實現數字孿生。
圖 9 場景導出器：一鍵導出與自定義導出
數據輸入支持多種數據格式（如RosBag、LCM、ADTF等），并可以根據需求自定義導出場景的時間范圍（最長30秒），導出的場景文件可以直接導入支持標準OpenX格式文件的仿真器（如aiSim5），根據需要進行修改后運行仿真測試。
圖 10聯動aiSim仿真器的場景仿真示例
五、集成式Euro NCAP道路評估器
為了更快速且可靠地對駕駛系統性能安全進行評估，并幫助在未來Euro NCAP的安全輔助評估中拿到高評分，數據管理與分析平臺（DAP）內將集成Euro NCAP道路評估器（On-road Evaluator），獲得基于海量駕駛數據的深刻見解。
1、基于Euro NCAP協議的三大評估板塊
通過在數據管理與分析平臺中集成Euro NCAP道路評估器，可以支持對道路ADAS性能快速提供評估結果，減少評估時間和成本，同時確保嚴格遵守既定的標準，幫助在評定中獲得更高的星級。
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