融合相机与激光雷达的目标检测与尺寸测量

作     者：吴文涛 何赟泽 杜旭 王洪金 王耀南 Wu Wentao;He Yunze;Du Xu;Wang Hongjin;Wang Yaonan

作者机构：湖南大学电气与信息工程学院长沙410012 

出 版 物：《电子测量与仪器学报》 (Journal of Electronic Measurement and Instrumentation)

年 卷 期：2023年第37卷第6期

页      面：169-177页

核心收录：

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 13[艺术学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 0810[工学-信息与通信工程] 081104[工学-模式识别与智能系统] 081105[工学-导航、制导与控制] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 081002[工学-信号与信息处理] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：湖南省自然科学基金重大项目(2021JC0004)资助 

主　　题：目标检测 点云聚类 尺寸测量 YOLO v7 

摘      要：针对三维场景下的目标检测与尺寸测量任务,设计了一种融合激光雷达和相机传感器的三维目标检测和尺寸测量算法。使用基于卷积神经网络的二维目标检测器提取目标的二维检测框,结合图像中的二维检测框和几何投影关系获取包含物体的三维视锥点云,由欧氏聚类方法获得物体的聚类点云,实现了物体的三维目标检测。提出了基于目标二维检测框的改进尺寸测量方案以替代原有点云聚类后得到的三维框信息,提高了物体尺寸测量的精度。在现有数据集上评估测试了目标检测与尺寸测量的精度,实验结果表明,二维目标检测器YOLOv7在检测数据集上的平均检测精度达到了81%,改进尺寸测量方案在物体尺寸测量时的测量误差在5%以内,对于较远物体或较小物体的目标检测和尺寸测量也具有很好的效果。