无人机与无人车协同避障的关键在于点云数据的采集、传输、解析及实时应用,以下是技术实现的分步解析:
1. 点云数据采集(无人机端)
- 传感器选择:
- LiDAR:通过激光雷达获取高精度3D点云(精度达厘米级),适用于复杂环境(如城市、森林)。
- 多目立体视觉:通过多摄像头计算深度信息(低成本,但依赖光照条件)。
- RGB-D相机:结合深度与色彩信息(如Intel RealSense,适合短距离避障)。
- 数据预处理:
- 降噪滤波:移除离群点(如统计滤波、半径滤波)。
- 地面分割:通过RANSAC或深度学习分割地面与非地面点(减少无效数据量)。
- 动态物体剔除:结合时序数据过滤移动物体(如卡尔曼滤波跟踪)。
2. 点云数据传输
- 通信协议优化:
- 低带宽方案:将点云转换为八叉树结构(OctoMap),压缩率可达90%以上。
- 高实时性方案:使用ROS2的DDS协议或5G NR的URLLC(超可靠低时延通信,延迟<10ms)。