电子地图分析与导航 高精度地图的制作过程 8-2-zs4高精度地图的制作过程.pptx

电子地图分析与导航高精度地图的制作过程《电子地图分析与导航》课程组01主要产品介绍目录0202 地图存储格式CONTENTS03制图流程01主要产品介绍01 主要产品介绍高精度地图中的地理数据涉及国家安全，需要地图测绘的相关资质。其次，高精地图涉及的外采和内业，都有非常高的技术含量。尤其是采集数据处理方面，需要利用深度学习，把路灯、车道线、路牌、限速标志等等数据自动化提取。另外，数据采集和处理以及地图的生产，都需要耗费巨大的资金，动辄数亿甚至数十亿元的投入。所以，在国内，高精地图也主要由百度、高德、四维图新三大公司牵头发展。在国外也仅有数个公司掌握该技术。01 主要产品介绍HERE （诺基亚）：摄像头和激光雷达结合众包更新机器学习/深度学习提取特征通过云端更新01 主要产品介绍MobilEye（intel）camera方案较多感知制图策略（驾驶习惯） 【强化学习】01 主要产品介绍Waymo （Google）01 主要产品介绍TomTom01 主要产品介绍高德高精度地图01 主要产品介绍四维图新高精度地图02地图存储格式02 地图存储格式高精度地图生产计算模型02 地图存储格式高精度地图生产计算模型02 地图存储格式视觉制图：camera 与 lidar 融合 （自动化生成）02 地图存储格式现在市面上普遍存在的高精度地图存储格式主要有Navigation Data Standard(NDS)、Shapefile以及OpenDRIVE。其中NDS与Shapefile以二进制文件格式存储高精度地图信息。NDS多用于地图母库中，直接存储采集到的地图原始数据，数据量比较庞大，会存储很多冗余信息以便后续加工。Shapefile是ArcGIS提出的一种地图存储格式，以关系型数据库方式分别存储道路语义信息和对应的道路形状信息。道路形状信息是由一系列的坐标点定义的点、线、或面的包围圈构成；语义信息记录了每个点、线、或面对应的实际意义，比如一条河或一座公园。OpenDRIVE以XML文件为载体存储高精度地图信息，其中包括道路形状信息、车道分区、车道等标签，能够详细描述车道级别的高精度地图信息。02 地图存储格式在NDS、Shapefile和OpenDRIVE存储格式中，车道级别的信息是存储在道路信息内部的。在需要提取车道级别信息时，必须首先解析道路信息，然后根据获取的道路信息内容查询属于该道路内的车道信息。如图1所示，车道级别的信息存储在道路信息内部，这种信息内容的嵌套要求在查询某条车道信息时先逐个读取道路级别信息，然后遍历每条道路信息内部的所有车道信息来判断该条车道是否为所需，导致了对车道级别信息查询效率不高。而且要求使用者必须完全了解除车道信息之外的数据存储格式。此外，由于NDS和Shapefile格式本身采用二进制格式存储信息，需要对文件中存储的形状信息做语义匹配，这样才能明确文件中记录的几何信息的实际意义，这样就使得车道信息查询的效率降低，不利于智能驾驶的开展。03制图流程03 制图流程以Apollo 高精度地图的构建为例，由五个过程组成：数据采集、数据处理、对象检测、手动验证和地图发布。03 制图流程1.数据采集这是一项庞大的密集型任务，需要大量的调查车辆收集用于制作地图的源数据，调查车辆不仅有助于地图构建，而且对于地图的维护和更新也非常重要。道路在不断变化，建筑变化也在发生，公共事业工作人员经常对道路进行拆除和重新铺设。然而，无人驾驶车需要其地图始终保持必威体育精装版状态，大量的调查车辆可确保每次道路发生改变时，地图均会得到快速更新。03 制图流程1.数据采集调查车辆使用了多种传感器，如 GPS、惯性测量单元、激光雷达和摄像机。Apollo 定义了一个硬件框架，将这些传感器集成到单个自主系统中，通过支持多种类的传感器，Apollo 可以收集各类数据，将这些数据融合，最终生成高精度地图。03 制图流程2.数据处理数据处理指的是 Apollo 如何对收集到的数据进行整理、分类和清洗以获得没有任何语义信息或注释的初始地图模版。例如下面的图像是点云，是由北京中关村手机的数据融合而成的。03 制图流程3.对象检测及手动验证Apollo 团队使用人工智能来检测静态对象，并对其进行分类，其中包括车道线、交通标志甚至是电线杆。手动验证可确保自动地图的创建过程有序进行并及时发现问题。Apollo 软件使手动验证团队能够高效标记和编辑地图。03 制图流程4.地图发布在经过数据采集、数据处理、对象检测和手动验证之后，地图即可发布。03 制图流程除发布高精度地图外，Apollo 还发布了采用自上而下视图的相应定位地图以及三维点云地图。03 制图流程在构建和更新地图的过程中，Apollo 使用了众包。众包意味着 Apollo 向公众发布其数据采集工具，以便任何人都可