Τεχνικές Ομαδοποίησης Για Επεξεργασία Δεδομένων Σαρωτή Λέιζερ

Abstract

Σκοπός της εργασίας αυτής είναι η υλοποίηση ενός συστήματος επεξεργασίας των δεδομένων ενός μονοστρωματικού σαρωτή λέιζερ (one layer LaserScanner) και η δημιουργία αξιόπιστης αναπαράστασης του περιβάλλοντα χώρου του αυτοκινήτου. Αυτό αποσκοπεί στο να γνωστοποιούνται στον οδηγό, οπτικά και ηχητικά, όλες οι προειδοποιητικές παρατηρήσεις του συστήματος επεξεργασίας αλλά και στο να επιτελούνται οι απαραίτητες διορθωτικές επεμβάσεις από το ανεπτυγμένο σύστημα ελέγχου. Παρουσιάζεται το θεωρητικό υπόβαθρο με τις τεχνικές ομαδοποίησης μετρήσεων από σαρωτή λέιζερ, με τα υποσυστήματα Φίλτρου Εκτίμησης, (με έμφαση στα φίλτρα τύπου Kalman), καθώς επίσης και με εκείνα της Σύνδεσης Δεδομένων (Data Association) και της Διαχείρισης Ιχνών (Track Management). Τα τελευταία επαρκούν για τη δημιουργία ενός συστήματος Ιχνηλασίας (Tracking). Ο κύριος στόχος αυτής της εργασίας είναι η δημιουργία αλγορίθμων που να υλοποιούν προγραμματιστικά τον στόχο που αναφέρθηκε στην αρχή της παρούσας περίληψης. Αναπτύχθηκαν μια σειρά υποπρογραμμάτων σε Matlab (για λόγους άμεσης προβολής των αποτελεσμάτων σε γραφικό περιβάλλον) που αντιστοιχούν σε τρείς κυρίως εφαρμογές, οι οποίες είναι: (α) Ομαδοποίηση μετρήσεων με αλγόριθμους τύπου PDBS και εφαρμογή συνθέσεων βάσει μιας σειράς κριτηρίων, (β) Η Εκτίμηση των Οδικών Ορίων με το μοντέλο των clothoid, κάνοντας χρήση φίλτρου τύπου Kalman, αλλά και η σταθεροποίηση των παραμέτρων των clothoid και (γ) Η δημιουργία ενός συγκεκριμένου συστήματος Ιχνηλασίας κινούμενων Οχημάτων (Tracking). Οι παραπάνω εφαρμογές ελέγχθηκαν ως προς την ορθή λειτουργία τους με εφαρμογή σε πραγματικά σενάρια κίνησης, με πραγματικά δεδομένα από το σαρωτή λέιζερ. Στα επόμενα κεφάλαια αναλύονται οι εφαρμογές αυτές καθώς και τα αποτελέσματά τους.