激光主導(dǎo)、視覺負(fù)責(zé)識(shí)別與ROI（感興趣區(qū)域）選擇的多傳感器融合體系，是一種基于“精準(zhǔn)測(cè)距為核心、語義引導(dǎo)提效率”的感知架構(gòu)，其核心邏輯是以激光傳感器（激光雷達(dá)為主）作為全局感知與定位的主導(dǎo)單元，憑借其厘米級(jí)測(cè)距精度、穩(wěn)定的三維輪廓感知能力及較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，構(gòu)建高精度環(huán)境三維模型并完成核心定位任務(wù)；同時(shí)將視覺系統(tǒng)（CMOS圖像傳感器組成的單目/多目相機(jī)）作為輔助語義單元，專注于目標(biāo)識(shí)別、語義分類及ROI區(qū)域篩選，通過語義信息引導(dǎo)激光傳感器聚焦關(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行精細(xì)化感知，減少無效數(shù)據(jù)處理量，提升系統(tǒng)感知效率與精準(zhǔn)度，該體系完美契合自動(dòng)駕駛、工業(yè)智能檢測(cè)、機(jī)器人自主導(dǎo)航等對(duì)定位精度與實(shí)時(shí)性均有嚴(yán)苛要求的場景，其核心價(jià)值在于充分發(fā)揮激光傳感器“測(cè)距準(zhǔn)、抗干擾強(qiáng)”的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)借助視覺語義識(shí)別能力解決激光點(diǎn)云語義匱乏、數(shù)據(jù)冗余的短板，實(shí)現(xiàn)“激光保障精度、視覺提升效率”的協(xié)同優(yōu)化效果。從核心模塊的功能定位與技術(shù)原理來看，激光主導(dǎo)模塊是整個(gè)體系的“核心感知中樞”，通常由高線數(shù)激光雷達(dá)（如128線、256線激光雷達(dá)）及點(diǎn)云處理單元構(gòu)成，其核心任務(wù)是通過高密度點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)環(huán)境三維建模、目標(biāo)精準(zhǔn)測(cè)距與自身定位：激光雷達(dá)通過發(fā)射激光脈沖并接收反射信號(hào)，計(jì)算出每個(gè)激光點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)，形成覆蓋周圍環(huán)境的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，這些點(diǎn)云數(shù)據(jù)能精準(zhǔn)反映目標(biāo)的輪廓、距離、方位角等幾何信息，且受光照條件（強(qiáng)光、逆光、低光照）、天氣狀況（雨霧、沙塵）的影響極小，在視覺系統(tǒng)易失效的復(fù)雜環(huán)境中仍能穩(wěn)定工作；點(diǎn)云處理單元搭載點(diǎn)云去噪、聚類分割、特征提取等算法，對(duì)原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，剔除環(huán)境噪聲（如空氣中的塵埃、雨滴反射形成的雜點(diǎn)），并將點(diǎn)云數(shù)據(jù)分割為不同的目標(biāo)簇，提取目標(biāo)的幾何特征（如體積、輪廓尺寸、運(yùn)動(dòng)速度等），為后續(xù)定位與決策提供精準(zhǔn)的幾何信息支撐。但激光雷達(dá)存在固有短板：點(diǎn)云數(shù)據(jù)缺乏語義信息，無法直接區(qū)分目標(biāo)類型（如自動(dòng)駕駛場景中的車輛、行人、非機(jī)動(dòng)車，工業(yè)場景中的工件、工裝、障礙物），且原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)量極大（高線數(shù)激光雷達(dá)單幀點(diǎn)云數(shù)據(jù)可達(dá)數(shù)百萬個(gè)點(diǎn)），全量處理會(huì)占用大量計(jì)算資源，導(dǎo)致感知延遲增加，這就需要視覺系統(tǒng)承擔(dān)識(shí)別與ROI選擇的輔助功能。視覺輔助模塊作為“語義引導(dǎo)與效率優(yōu)化器”，由高分辨率視覺相機(jī)與語義處理單元構(gòu)成，核心職責(zé)是完成目標(biāo)語義識(shí)別與ROI區(qū)域精準(zhǔn)篩選，為激光主導(dǎo)模塊提供精準(zhǔn)的語義引導(dǎo)：在目標(biāo)識(shí)別環(huán)節(jié)，視覺相機(jī)實(shí)時(shí)采集環(huán)境圖像，語義處理單元搭載目標(biāo)檢測(cè)算法（如YOLO、Faster R-CNN、Transformer-based檢測(cè)算法），精準(zhǔn)識(shí)別圖像中的各類目標(biāo)，輸出目標(biāo)的類別信息（如“小轎車”“行人”“螺栓工件”）、二維邊界框坐標(biāo)及置信度；在ROI選擇環(huán)節(jié)，基于目標(biāo)識(shí)別得到的二維邊界框，結(jié)合相機(jī)與激光雷達(dá)的標(biāo)定外參，將二維圖像中的目標(biāo)區(qū)域映射至激光雷達(dá)的三維點(diǎn)云空間，形成三維ROI區(qū)域（即包含目標(biāo)的點(diǎn)云簇范圍），同時(shí)過濾掉背景區(qū)域（如天空、地面、無關(guān)建筑物）的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，僅將ROI區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)傳輸至激光處理單元進(jìn)行精細(xì)化處理。此外，視覺系統(tǒng)還可通過語義信息輔助激光點(diǎn)云的聚類優(yōu)化，例如當(dāng)激光點(diǎn)云因目標(biāo)遮擋出現(xiàn)分割不完整時(shí)，視覺系統(tǒng)識(shí)別的目標(biāo)完整輪廓可引導(dǎo)激光點(diǎn)云進(jìn)行補(bǔ)全與修正，提升目標(biāo)分割的完整性。