BA/FP: Implementierung einer automatisierten Selektion von radarbasierten Ground Control Points (GCPs)
Für die robuste Umgebungserfassung in autonomen Fahrzeugen und Industrieanwendungen spielen Radarsensoren eine zentrale Rolle. Neben verschiedenen Möglichkeiten zur Bildgebung, wie z.B. 2D-FFTs oder SAR, lässt sich auch die Geschwindigkeit des Radars schätzen. Diese kann in Kombination mit Ziellisten als Eingangsgröße für SLAM- oder Occupancy-Gridmap-Ansätze verwendet werden.
Zur weiteren Verbesserung der Ergebnisse sind sogenannte Ground Control Points (GCPs) von Interesse. Anders als bei herkömmlichen Ziellisten, welche beispielsweise direkt durch CFAR Algorithmen gewonnen werden, steht bei diesen Punkten keine effiziente Repräsentation der Umgebung im Mittelpunkt, sondern deren Stabilität und Zuverlässigkeit. GCPs sollen also einen deutlich spezifischeren Satz an Anforderungen erfüllen, als übliche Punktwolken.
Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Algorithmus zur Detektion potenzieller GCPs in Radarbildern und deren Bewertung anhand definierter Metriken. Dabei sollen zunächst Anforderungen an die Eigenschaften von GCPs für eine phasenbasierte Weiterverarbeitung definiert und anschließend Methoden zur Bewertung einzelner potenzieller Punkte unter Berücksichtigung von Rechenzeit erarbeitet werden. Radardaten werden dabei einerseits simulativ als auch durch dedizierte Messungen mit dem Versuchsfahrzeug „MARK I“ des Lehrstuhls zur Verfügung gestellt. Weiterführende Arbeiten (MA) sind im Anschluss je nach Interesse im selben Themengebiet möglich.
Die Arbeit gliedert sich in die folgenden Punkte:
• Literaturrecherche zu existierenden GCP basierten Ansätzen
• Definition der Anforderungen an GCPs für die geplante Anwendung
• Implementierung einer automatischen GCP Erkennung und Bewertung
• Konzeptionierung und Durchführung von spezifischen Messfahrten
• Einbettung des Ansatzes in die bestehende Signalverarbeitung zur ganzheitlichen Bewertung
• Evaluation des implementierten Ansatzes
Voraussetzungen:
• Studiengang EEI, Mechatronik o.ä.
• Grundkenntnisse zu Radar und Radarsignalverarbeitung (Vorlesungen: RAS, RWS)
• Erfahrung mit Matlab
Betreuer: Marc Reinecke, M. Sc.
Max Heidbrink, M. Sc.
Prof. Dr.-Ing. Martin Vossiek