用于利用激光雷达和视频测量结果生成三维图像的系统与方法

摘要

一种系统采用来自激光雷达系统的距离和多普勒速度测量结果及来自视频系统的图像来估计目标的六自由度轨迹。该系统在两个级中估计这种轨迹：第一级，其中来自激光雷达系统的距离和多普勒测量结果与从来自视频系统的图像获得的各种特征测量结果一起用于估计的目标的第一级运动方面(即，目标的轨迹)；及第二级，其中来自视频系统的图像和目标的第一级运动方面用于估计目标的第二级运动方面。一旦估计出目标的第二级运动方面，就可以生成目标的三维图像。

主权项

一种用于从来自激光雷达子系统的激光雷达测量结果和来自视频子系统的视频图像生成目标的三维图像的方法，该方法包括：从所述激光雷达子系统接收针对该激光雷达子系统的至少两个射束中的每一个射束用于所述目标上的多个点中每一个点的距离测量结果和多普勒速度测量结果；从所述视频子系统接收所述目标的多个两维图像；利用所述目标的所述多个图像确定所述目标的至少一个特征的两维位置和速度测量结果；在第一级期间估计所述目标上的所述多个点中的每一个点的运动方面，其中，所述运动方面包括在三个维度中表示的平移速度分量v_x^trans、v_y^trans和v_z^trans及在三个维度中表示的角速度分量ω_x、ω_y和ω_z，并且其中，在第一级期间估计所述目标上的所述多个点中的每一个点的运动方面包括：根据来自所述激光雷达子系统的所述距离测量结果和所述多普勒速度测量结果，估计所述目标上的所述多个点中的每一个点的平移速度分量v_z^trans及角速度分量ω_x和ω_y，及根据从所述目标的所述多个图像确定的该目标的至少一个特征的两维位置和速度测量结果并根据所估计的平移速度分量v_z^trans及所估计的角速度分量ω_x和ω_y，估计所述目标上的所述多个点中的每一个点的平移速度分量v_x^trans和v_y^trans及角速度分量ω_z；通过将所述多个图像中的第一个图像从所述多个图像中的第二个图像中减去来确定Δx_i，j、Δy_i，j、和Δθz_i，j，而在第二级期间对在第一级中估计出的所述目标的所述运动方面进行精炼，其中，所述多个图像中的所述第一个图像被利用在第一级中估计出的所述目标的所述运动方面变换到特定时间，并且其中，所述多个图像中的所述第二个图像被利用在第一级中估计出的所述目标的所述运动方面变换到所述特定时间；及利用所述目标的精炼后的运动方面生成该目标的三维图像。