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Autoware与自动驾驶技术
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内容介绍
内容简介
《Autoware与自动驾驶技术》从代码实现角度系统地介绍了自动驾驶车辆软件系统，详细剖析了自动驾驶开源解决方案Autoware的技术实现过程和原理，并介绍了基于Autoware的自动驾驶工程开发案例。《Autoware与自动驾驶技术》首先为读者介绍Autoware总体架构及安装指南，接着按照感知、定位、决策、控制四大模块分章分析Autoware内对应模块中各个基础ROS节点的技术实现细节及原理，后详细介绍基于Autoware开发无人驾驶车辆软件系统的工程实践案例及后续研发方向，帮助读者从实操角度深入了解无人驾驶技术落地应用相关知识。
内页插图
目录
序
前言
第1章 Autoware 概述及安装指南 1
1.1 Autoware 概述 1
1.1.1 机器人操作系统 1
1.1.2 Autoware 基本介绍 2
1.2 Autoware 安装指南 3
1.2.1 基本配置信息 3
1.2.2 项目编译 5
1.2.3 示例运行 6
1.3 本章小结 10
参考文献 10
第2章 Autoware 感知模块解析 11
2.1 自动驾驶感知模块概述 11
2.1.1 自动驾驶感知背景 11
2.1.2 Autoware 感知模块概述 12
2.2 vision_ssd_detect 13
2.2.1 SSD 模型原理解析 13
2.2.2 vision_ssd_detect 代码解读 15
2.2.3 小结 28
2.3 vision_darknet_detect 28
2.3.1 YOLO 系列模型原理解析 28
2.3.2 vision_darknet_detect 代码解读 34
2.3.3 小结 43
2.4 trafficlight_recognizer 43
2.4.1 feat_proj 代码解读 45
2.4.2 region_tlr 代码解读 52
2.4.3 region_tlr_mxnet 代码解读 63
2.4.4 region_tlr_ssd 代码解读 73
2.4.5 小结 76
2.5 vision_segment_enet_detect 76
2.5.1 ENet 模型原理解析 76
2.5.2 vision_segment_enet_detect 代码解读 78
2.5.3 小结 85
2.6 本章小结 85
参考文献 85
第3章 Autoware 定位模块解析 88
3.1 自动驾驶定位模块概述 88
3.1.1 自动驾驶定位背景 88
3.1.2 Autoware 定位模块概述 93
3.2 Autoware 定位模块基础操作 94
3.2.1 使用rosbag 数据构建点云地图 94
3.2.2 使用rosbag 数据进行激光点云定位 98
3.3 定位模块内ROS 节点详解 99
3.3.1 节点ndt_mapping 100
3.3.2 节点ndt_matching 119
3.4 本章小结 133
参考文献 133
第4章 Autoware 决策规划模块解析 134
4.1 自动驾驶决策规划模块概述 134
4.1.1 自动驾驶决策规划背景 134
4.1.2 Autoware 决策规划模块概述 136
4.2 Autoware 决策规划模块基础操作 138
4.2.1 使用rosbag 数据生成轨迹点 138
4.2.2 使用rosbag 数据进行路径规划 140
4.3 决策规划模块内ROS 节点详解 141
4.3.1 节点waypoint_saver 142
4.3.2 节点waypoint_extractor 145
4.3.3 节点waypoint_loader 150
4.3.4 节点waypoint_replanner 160
4.3.5 节点waypoint_marker_publisher 178
4.3.6 节点lane_navi 188
4.3.7 节点lane_rule 212
4.3.8 节点lane_stop 227
4.3.9 节点lane_select 229
4.3.10 节点astar_avoid 250
4.3.11 节点velocity_set 272
4.4 本章小结 280
参考文献 281
第5章 Autoware 控制模块解析 282
5.1 自动驾驶控制模块概述 282
5.1.1 自动驾驶控制模块背景 282
5.1.2 Autoware 控制模块概述 283
5.2 Autoware 控制模块基础操作 285
5.2.1 使用rosbag 数据进行路径点跟踪前提 285
5.2.2 确定纯跟踪控制节点 286
5.3 纯跟踪节点详解 287
5.3.1 pure_pursuit 节点 287
5.3.2 twist_filter 节点 308
5.4 Autoware 控制模块模型预测控制 311
5.4.1 节点启动 311
5.4.2 mpc_waypoints_converter 节点详解 312
5.4.3 mpc_follower 节点详解 316
5.5 本章小结 337
参考文献 337
第6章 Autoware 自动驾驶开发指南 338
6.1 案例一：3D 车辆模型 338
6.2 案例二：人机交互界面 342
6.3 案例三：功能填充 349
6.4 本章小结 353
序
前言
第1章 Autoware 概述及安装指南 1
1.1 Autoware 概述 1
1.1.1 机器人操作系统 1
1.1.2 Autoware 基本介绍 2
1.2 Autoware 安装指南 3
1.2.1 基本配置信息 3
1.2.2 项目编译 5
1.2.3 示例运行 6
1.3 本章小结 10
参考文献 10
第2章 Autoware 感知模块解析 11
2.1 自动驾驶感知模块概述 11
2.1.1 自动驾驶感知背景 11
2.1.2 Autoware 感知模块概述 12
2.2 vision_ssd_detect 13
2.2.1 SSD 模型原理解析 13
2.2.2 vision_ssd_detect 代码解读 15
2.2.3 小结 28
2.3 vision_darknet_detect 28
2.3.1 YOLO 系列模型原理解析 28
2.3.2 vision_darknet_detect 代码解读 34
2.3.3 小结 43
2.4 trafficlight_recognizer 43
2.4.1 feat_proj 代码解读 45
2.4.2 region_tlr 代码解读 52
2.4.3 region_tlr_mxnet 代码解读 63
2.4.4 region_tlr_ssd 代码解读 73
2.4.5 小结 76
2.5 vision_segment_enet_detect 76
2.5.1 ENet 模型原理解析 76
2.5.2 vision_segment_enet_detect 代码解读 78
2.5.3 小结 85
2.6 本章小结 85
参考文献 85
第3章 Autoware 定位模块解析 88
3.1 自动驾驶定位模块概述 88
3.1.1 自动驾驶定位背景 88
3.1.2 Autoware 定位模块概述 93
3.2 Autoware 定位模块基础操作 94
3.2.1 使用rosbag 数据构建点云地图 94
3.2.2 使用rosbag 数据进行激光点云定位 98
3.3 定位模块内ROS 节点详解 99
3.3.1 节点ndt_mapping 100
3.3.2 节点ndt_matching 119
3.4 本章小结 133
参考文献 133
第4章 Autoware 决策规划模块解析 134
4.1 自动驾驶决策规划模块概述 134
4.1.1 自动驾驶决策规划背景 134
4.1.2 Autoware 决策规划模块概述 136
4.2 Autoware 决策规划模块基础操作 138
4.2.1 使用rosbag 数据生成轨迹点 138
4.2.2 使用rosbag 数据进行路径规划 140
4.3 决策规划模块内ROS 节点详解 141
4.3.1 节点waypoint_saver 142
4.3.2 节点waypoint_extractor 145
4.3.3 节点waypoint_loader 150
4.3.4 节点waypoint_replanner 160
4.3.5 节点waypoint_marker_publisher 178
4.3.6 节点lane_navi 188
4.3.7 节点lane_rule 212
4.3.8 节点lane_stop 227
4.3.9 节点lane_select 229
4.3.10 节点astar_avoid 250
4.3.11 节点velocity_set 272
4.4 本章小结 280
参考文献 281
第5章 Autoware 控制模块解析 282
5.1 自动驾驶控制模块概述 282
5.1.1 自动驾驶控制模块背景 282
5.1.2 Autoware 控制模块概述 283
5.2 Autoware 控制模块基础操作 285
5.2.1 使用rosbag 数据进行路径点跟踪前提 285
5.2.2 确定纯跟踪控制节点 286
5.3 纯跟踪节点详解 287
5.3.1 pure_pursuit 节点 287
5.3.2 twist_filter 节点 308
5.4 Autoware 控制模块模型预测控制 311
5.4.1 节点启动 311
5.4.2 mpc_waypoints_converter 节点详解 312
5.4.3 mpc_follower 节点详解 316
5.5 本章小结 337
参考文献 337
第6章 Autoware 自动驾驶开发指南 338
6.1 案例一：3D 车辆模型 338
6.2 案例二：人机交互界面 342
6.3 案例三：功能填充 349
6.4 本章小结 353