第1章 车载激光雷达 1
1.1 概述 1
1.2 激光测距技术 2
1.2.1 脉冲测距 2
1.2.2 相位测距 3
1.2.3 三角测距 4
1.3 激光雷达在自动驾驶中的应用 5
1.4 激光雷达的分类 6
1.4.1 单线激光雷达 6
1.4.2 多线激光雷达 7
1.4.3 激光雷达的技术发展 14
第2章 地面机器人路面识别技术 16
2.1 基于加速度传感器的地形判别 16
2.2 基于相机图像的地形视觉判别 26
2.3 基于激光雷达的地形识别 37
2.4 多种传感器的融合 47
第3章 基于机器学习及马尔科夫随机场的路面识别技术 64
3.1 路面轮廓估计 64
3.1.1 加速度（acc-t） 64
3.1.2 四分之一车辆模型（acc-ttoy-t） 65
3.1.3 垂直位移（y-t） 67
3.1.4 速度（v-t） 68
3.1.5 速度到位移（v-t to x-t） 68
3.1.6 路面轮廓（y-x） 68
3.2 特征提取 70
3.2.1 从路面轮廓（y-x）中提取的FFT特征 72
3.2.2 从加速度（acc-t）中提取的FFT特征 75
3.2.3 从加速度（acc-t）和路面轮廓（y-x）中提取的快速小波变换特征（FWT） 75
3.3 归一化 76
3.4 主成分分析PCA 77
3.5 K-fold交叉验证 77
3.6 其他分类器的尝试 77
3.6.1 朴素贝叶斯分类器 78
3.6.2 神经网络分类器 78
3.6.3 支持向量机分类器 80
3.7 实验 81
3.7.1 概述 81
3.7.2 关于加速度的平台实验 83
3.8 实验结果 85
3.8.1 特征选择 85
3.8.2 速度独立性测试 86
3.8.3 分类器选择 88
3.8.4 加速度实验结果 89
3.9 总结 92
第4章 基于图像数据的路面类型分类 93
4.1 图像纹理特征 94
4.2 建立图像特征矩阵 95
4.2.1 灰度共生矩阵 95
4.2.2 特征提取和特征矩阵信息 96
4.3 实验验证 99
4.3.1 实验平台 99
4.3.2 基于图像的实验 99
4.4 实验结果 100
4.5 结论 105
第5章 基于激光雷达的路面类型分类 106
5.1 激光雷达的扫描方式 106
5.2 道路表面重建 107
5.2.1 距离数据的处理 107
5.2.2 速度数据的处理 108
5.2.3 道路表面 108
5.3 特征矩阵 109
5.4 实验 110
5.4.1 实验平台 110
5.4.2 实验结果 111
5.5 结论 115
第6章 马尔科夫随机场的多传感器融合路面类型分类 116
6.1 前置激光雷达的预测 116
6.2 马尔科夫随机场算法（MRF） 118
6.2.1 条件独立性 118
6.2.2 分解特性 120
6.3 马尔科夫随机场的建立 121
6.3.1 马尔科夫随机场中的节点 122
6.3.2 马尔科夫随机场中节点的随机变量 122
6.3.3 马尔科夫随机场中的节点 123
6.3.4 马尔科夫随机场中的节点值 123
6.3.5 能量函数 124
6.3.6 最优化 125
6.4 实验 125
6.4.1 实验平台 125
6.4.2 基于多传感器融合的实验 125
6.5 实验结果 125
6.6 结论 129
后记 回顾与展望 130
参考文献 132