基于多传感器融合的智能驾驶环境感知系统

摘要

随着自动驾驶技术的发展，单一传感器的局限性日益凸显。本文提出了一种基于多传感器（摄像头、毫米波雷达、激光雷达）融合的环境感知系统，通过深度学习算法实现车辆周围环境的精确感知。文章详细介绍了传感器标定、数据融合、目标检测与跟踪等关键技术，并提供了Python代码实现。实验结果表明，该系统在复杂道路场景下具有更高的鲁棒性和准确性。

引言

智能驾驶的环境感知系统需要实时、准确地识别车辆周围的物体（如车辆、行人、障碍物等）。单一传感器（如摄像头）容易受光照、天气等因素影响，而多传感器融合可以互补各传感器的优势，提高系统的可靠性。本文结合摄像头（提供丰富的纹理信息）、毫米波雷达（测距精准）和激光雷达（高精度3D点云），构建了一套完整的环境感知系统。

系统架构

2.1 传感器标定

多传感器融合的前提是统一坐标系。我们采用联合标定方法，将各传感器的数据映射到车辆坐标系中。

import numpy as np

def calibrate_camera_to_lidar(camera_matrix, dist_coeffs, lidar_to_camera_rotation, lidar_to_camera_translation):
“”"
标定摄像头与激光雷达的坐标变换
:param camera_matrix: 摄像头内参矩阵<