自动驾驶：车载传感器的作用与标定详解

车载传感器在自动驾驶环境感知技术中起着至关重要的作用，它们是实现智能驾驶的关键组件。车载传感器包括摄像头、毫米波雷达、激光雷达和超声波雷达等多种类型，各自具备独特的功能和优势。 摄像头传感器作为低成本的信息源，提供丰富的视觉信息，能够识别并跟踪交通标志、交通信号灯、车道线、车辆、行人和障碍物。它们具有出色的夜视能力，可以进行全天候工作，但受大雾、强光和极端天气影响较大。激光雷达则能提供精确的三维环境信息，即使在远距离也能保持较高的精度，但成本较高且对温度敏感。 毫米波雷达和超声波雷达主要用于短距离和盲区感知，适合在行驶和倒车时检测物体。它们虽然测距性能不如激光雷达，但对松软地面的反应可能受到影响。摄像头配合红外夜视功能，可在夜间识别发热物体，如行人、动物和车辆，增强了全天候驾驶的安全性。 标定车载传感器的意义在于确保它们在实际环境中的准确性和一致性。例如，视觉类传感器（如摄像头）需要通过标定确定车体坐标系（Xv,Yv）相对于世界坐标系（Xw,Yw）的位置关系，以及相机的位姿（δXv,Yv）。同时，还要校准镜头的焦距（f）以及相机内部的其他参数，如图像坐标系（O-xy）和像素坐标系（uv）。 雷达传感器（如激光雷达）的标定涉及到激光雷达坐标系（Oi-Xi-Yi-Zi）、毫米波雷达坐标系（Or-Xr-Yr-Zr）等，这些都与车辆自身的坐标系统（如Ov-Xv-Yv-Zv）相联系，确保其发出的信号能够正确地转换为车辆周围的三维空间信息。 通过这些标定过程，车载传感器能够提供给自动驾驶系统准确的环境感知数据，使得系统能够做出实时、准确的决策，从而实现诸如自适应巡航控制、紧急制动、行人监测、碰撞避免、交通提醒等功能，极大地提高了驾驶安全性和舒适性。动画制作的小结部分，还会探讨人类感官（如视觉和听觉）与车载传感器的异同，以及如何模拟和融合这些感知能力，进一步提升智能驾驶系统的综合性能。