Kopplung von Sensorinformationen und Geodaten zur modellbasierten Lokalisierung und Kartierung im Automobil (PDF)

Die Weiterentwicklung von Fahrerassistenz- und Sicherheitssystemen generiert immer neue Ansprüche an die Umgebungserfassung und Erstellung eines Umfeldmodells. Das städtische Gebiet mit einer hohen Verkehrs- und Umgebungsdynamik stellt eine besondere Herausforderung für die sensorielle Wahrnehmung dar. Zur Unfallvermeidung oder Minderung des Verletzungsrisikos an beispielsweise komplexen Kreuzungssituationen muss die fahrzeugbezogene Umfelderfassung auf übergreifende Konzepte ausgedehnt werden. Diese Ansätze sind sowohl auf eine präzise Fahrzeuglokalisierung als auch auf eine möglichst lückenlose Umgebungsbeschreibung angewiesen. Für die Anwendung im Automotivebereich steht dabei weniger die Integration teurer zusätzlicher Sensoren im Fokus, sondern primär die intelligente Kombination bereits bewährter. Die Kamera als ein Sensor mit hoher Informationsdichte erfreut sich eines zunehmend vielseitigen Verwendungszweckes.
Diese Arbeit stellt einen bildbasierten Ansatz zur präzisen Positionsbestimmung eines Fahrzeuges mit gleichzeitiger Kartierung in urbaner Umgebung vor. Dabei stehen Gebäude und insbesondere deren markante vertikale Kanten im Vordergrund, welche von einer Kamera detektiert und 3D-rekonstruiert werden. Der Abgleich dieser Merkmale mit einer automotive-tauglichen Basiskarte ermöglicht dabei die schrittweise Präzisierung der Fahrzeugpose. Gleichzeitig werden die generierten Zusatzinformationen in lokalen Karten abgelegt und anschließend Rückschlüsse auf bauliche Veränderungen im Basismaterial gezogen. Damit wird eine zyklisch ergänzende Beschreibungsform für die Fahrzeugumgebung geschaffen.