3D dinamikus utcai környezet rekonstrukciója LIDAR pontfelhősorozatból

Az elmúlt években a háztartási, kutatási és hadi robotok, valamint az automata járművek megjelenésével és kezdeti elterjedésével a hagyományos képi szenzorinformációk mellett egyre hangsúlyosabb szerepet kapnak a háromdimenziós érzékelők, köztük a LIDAR eszközök. Egy modern járműfedélzeti LIDAR szenzor elegendő információt szolgáltat a jármű körüli térrész értelmezésére akár egész utcákra vonatkozólag is.

Tudományos diákköri munkám célja ezen dinamikus utcai környezetek 3D rekonstrukciója és virtuális megjelenítése. Az eljárás bemenetét egy autótetőre szerelhető LIDAR készülék szolgáltatja, aminek a segítségével nagy pontosságú 3D pontfelhő szekvencia nyerhető egy akár 100 méter feletti sugarú területről 15Hz rögzítési sebességgel. Az adatok rögzítése valós, Budapesti utcai környezetben történik, míg a feldolgozás offline, CPU-n megvalósított algoritmusokkal, szem előtt tartva a későbbi GPU-ra való optimalizálást a valós idejű futás elérésének érdekében.

A cél az egyes területosztályok elkülönítése (pl.: úttest, házfal, növényzet), és meghatározott objektumok észlelése (emberek, járművek, közlekedési táblák) a pontfelhőkben egy előszegmentációs lépés során. Az osztályozáshoz különböző jellemzők együttes felhasználása szükséges, magában foglalva az objektumok alakját és színét, lehetséges kölcsönhatásaik modelljeit valamint a LIDAR adatfolyam alapján számolt különféle időbeli jellemzőket. Ezt követően az előszegmentált pontfelhők alapján lehetőség nyílik az épülethomlokzatok 3D rekonstrukciójára és az észlelt objektumok követésére, valamint az így kapott feldolgozott, értelmezett ponthalmazt későbbiekben illeszteni lehet az optikai kamerák 2D képeihez is, és ezek alapján színezett, élethű háromdimenziós helyszínmodellek származtathatók.

Az adatok rögzítése és feldolgozása egy Velodyne HDL-64E nagy teljesítményű LIDAR eszközzel történik a Magyar Tudományos Akadémia Számítástechnológiai és Automatizálási Kutatólaborjának Elosztott Események Elemzése kutatócsoportjában.

szerző

• 
  Józsa Oszkár
  mérnökinformatikus
  nappali

konzulens

• 
  Dr. Benedek Csaba
  doktorandusz témavezető, Irányítástechnika és Informatika Tanszék

helyezés