關於高精度地圖定義的探討


高精度地圖是自動駕駛/無人駕駛的重要組成,那究竟什么是高精度地圖?

網上找了兩個關於高精度地圖的定義,如下:

定義一:高精細地圖是指高精度、精細化定義的地圖,其精度需要達到分米級才能夠區分各個車道,如今隨着定位技術的發展,高精度的定位已經成為可能。而精細化定義,則是需要格式化存儲交通場景中的各種交通要素,包括傳統地圖的道路網數據、車道網絡數據、車道線以和交通標志等數據。

定義二:高精度電子地圖也稱為高分辨率地圖(HD Map,High Definition Map),是一種專門為無人駕駛服務的地圖。與傳統導航地圖不同的是,高精度地圖除了能提供的道路(Road)級別的導航信息外,還能夠提供車道(Lane)級別的導航信息。無論是在信息的豐富度還是信息的精度方面,都是遠遠高於傳統導航地圖的。

從上面的定義可以了解到,高精度地圖提供了更高精度、更精細化的內容,包括了車道信息和交通標志信息等。那么更高精度+更詳細內容=高精度地圖?

無人駕駛主要包括三個部分:感知-->決策-->執行,其中,決策是自動駕駛的大腦,而感知是信息輸入,包括GPS、雷達、攝像頭等信息輸入,那么高精度地圖更像是存在大腦中的記憶,通過感知加記憶,實現車輛自身的定位。

但車輛自身的定位,理解上又存在兩個分歧,傳統圖商的高精度定位,是基於GPS/IMU甚至RTK等硬件設備獲得的,與高精度地圖匹配的位置信息,而人工智能領域的高精度定位,是基於SLAM的空間位置定位,兩者的區別在於:絕對位置和相對位置。

絕對定位和相對定位在無人駕駛中都非常的重要,任何一種獨立運行都無法實現無人駕駛。

絕對定位無法實現無人駕駛的原因有二:

其一,設備成本、定位的精度和穩定性問題。

GPS+RTK+IMU,可以實現亞米級甚至厘米級的定位,但這些硬件相當的貴,就像激光雷達暫時無法投產到汽車中使用是一樣的道理。

同時,GPS信號容易受干擾,穩定性較差,在高樓林立、玻璃幕牆集中的地方定位會漂移,而RTK又會受到信號覆蓋范圍的影響。

其二,實現定位的方法差異。

絕對定位無法精准確定車輛的位姿(Pose),所以無人駕駛近距離的定位判斷,均來自基於SLAM的相對定位。

比如車輛和路肩(馬路牙子)之間的距離,絕對定位的誤差是驚人的,而使用攝像頭或雷達實現的相對定位誤差較小,精准度高。

沒有相對定位,就像是一個瞎子,而沒有絕對定位,就是沒有方向感的司機,缺少任一方都不能無人駕駛,無法到達目的地。

我對高精度地圖的定義,分為狹義和廣義兩種。

狹義的高精度地圖即為傳統圖商定義的,更高精度、更詳細內容的地圖。比如定義了車道、交通標識等更多詳細信息的地圖,即為高精度地圖。

而廣義的高精度地圖,直接為我們構建了一個真實的三維世界,除了絕對位置的形狀信息和拓撲關系外,甚至還包括點雲、語義、特征等屬性。

我甚至有一個設想,機器視覺加上高精度地圖記憶,通過高精度地圖中的特征定義,結合機器視覺的解算和判斷,可以直接實現精准位置定位。

詳細定義真實世界的一切,盡可能精准的測量並繪制成數據,最終實現高精度的位置定位,讓機器輕松精准定位,這也許才是高精度地圖的未來。

說了這么多,您是怎么理解高精度地圖的呢?歡迎關注公眾號羅浮傳說(RoverTang_com)一起探討。


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