Deteção do espaço navegável para o ATLASCAR usando informação 3D

Abstract

Este trabalho descreve um método para a deteção do espaço navegável em torno de um veículo a partir da perceção de dados 3D. Estes dados 3D são obtidos a partir de um laser planar 2D em rotação continua. Na primeira parte, o trabalho contemplou uma fase de refinamento e requalificação do laser 3D para melhorar a qualidade dos dados em virtude do movimento rotacional da unidade laser planar; após essa etapa foi desenvolvido software que acumula os diversos varrimentos do laser 2D e constrói uma nuvem de pontos representativa do ambiente. Na segunda fase do trabalho foi desenvolvido software para deteção do espaço navegável, levando em linha de conta a elevação do terreno bem como as normais médias. O espaço foi dividido numa grelha bidimensional com células que contêm diversas propriedades que permitem calcular a sua acessibilidade média; o resultado é uma espécie de mapas de elevação estendidos que podem ser usados para calcular a navegabilidade de uma qualquer trajetória, e que foram designados mapas de acessibilidade. Os resultados indicam uma clara melhoria na qualidade dos dados 3D obtidos com a unidade laser 2D e foram também feitos estudos e análises da influência dos parâmetros dos algoritmos no cálculo dos mapas de acessibilidade.

This work presents a method for detecting the navigability of the environment using 3D data of the vehicle’s surroundings. In this work the 3D data is achieved by a 2D laser on continuous rotation. Initially the hardware of the 3D acquisition system was refined in order to achieve better data quality due to the rotational movement of the planar laser unit; afterwards, a software module to store the different 2D scans and to create a point cloud of the environment was developed. In the second stage, a software module for detecting the navigability of the environment, using the elevation of the terrain as well as the normal average was developed. The space was divided into a two-dimensional grid with cells that contain several properties in order to calculate the accessibility average, the result is a sort of extended elevation maps that may be used to calculate navigability of any trajectory, that were designated accessibility maps. The results indicate a clear improvement in the quality of the 3D data obtained with the planar laser unit and were also made studies and analyzes of the influence algorithms’ parameters’ for the calculation of accessibility maps.