课程大纲

多传感器数据融合简介

  • 数据融合在自主导航中的重要性
  • 多传感器整合的挑战
  • 数据融合在实时感知中的应用

传感器技术与数据特性

  • LiDAR:点云生成与处理
  • 相机:视觉数据捕捉与图像处理
  • RADAR:物体检测与速度估算
  • 惯性测量单元(IMUs):运动追踪

数据融合基础

  • 理论基础:卡尔曼滤波器、贝叶斯推论
  • 数据关联与对齐技术
  • 处理传感器噪声与不确定性

自主导航的融合算法

  • 卡尔曼滤波器与扩展卡尔曼滤波器(EKF)
  • 非线性系统的粒子滤波器
  • 复杂动力学的无迹卡尔曼滤波器(UKF)
  • 使用最近邻与联合概率数据关联(JPDA)进行数据关联

实践应用

  • 整合LiDAR与相机数据进行物体检测
  • 融合RADAR与相机数据进行速度估算
  • 结合GPS与IMU数据进行精确定位

实时数据处理与同步

  • 时间戳记与数据同步方法
  • 延迟处理与实时性能优化
  • 管理异步传感器的数据

高级技术与挑战

  • 深度学习在数据融合中的应用
  • 多模态数据整合与特征提取
  • 处理传感器故障与数据退化

性能评估与优化

  • 融合准确性的定量评估指标
  • 不同环境条件下的性能分析
  • 提高系统的稳健性与容错能力

案例研究与实际应用

  • 自主车辆原型中的融合技术
  • 成功部署的传感器融合算法
  • 工作坊:实现多传感器融合流程

总结与下一步

要求

  • 具备Python程式设计经验
  • 了解基本感测器技术(如LiDAR、摄影机、RADAR)
  • 熟悉ROS与资料处理

目标受众

  • 从事自主导航系统的感测器融合专家
  • 专注于多感测器整合与资料处理的AI工程师
  • 自动驾驶感知领域的研究人员
 21 小时

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