### Python 实现占用网格 (Occupancy Grid) 用于自动驾驶 占用网格是一种常用的数据结构，在自动驾驶领域主要用于表示环境中的障碍物分布情况。通过二维或三维栅格化地图来记录车辆周围的空间状态，通常分为被占据、未被占据以及未知三种状态。 #### 创建简单的二值占用网格图 下面是一个基于NumPy库创建简单二值占用网格的例子： ```python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt def create_occupancy_grid(width=100, height=100, obstacle_ratio=0.2): """ 创建一个指定大小和障碍比例的随机二值占用网格 参数: width : int - 网格宽度，默认为100单元格 height : int - 网格高度，默认为100单元格 obstacle_ratio : float - 障碍物占总面积的比例，默认为20% 返回: ndarray - 形状为(height,width)，其中0代表自由空间，1代表有障碍物的位置 """ grid = np.zeros((height, width)) num_obstacles = int(obstacle_ratio * width * height) indices = [(i,j) for i in range(height) for j in range(width)] selected_indices = set() while len(selected_indices)<num_obstacles: idx = tuple(np.random.randint([0,0],[height,width])) if not any(idx==np.array(list(selected_indices))): selected_indices.add(idx) for index in list(selected_indices): grid[index]=1 return grid if __name__ == "__main__": occ_grid=create_occupancy_grid(50,50,.3) plt.imshow(occ_grid,cmap='gray') plt.show() ``` 此代码片段定义了一个`create_occupancy_grid()`函数，它接受三个参数：网格尺寸(`width`, `height`) 和期望的障碍物体积百分比 (`obstacle_ratio`). 函数返回的是一个形状为 `(height, width)` 的数组，其中包含两个可能的值——`0`(无障碍区) 或者 `1`(存在障碍). 为了可视化生成的结果，这段程序还调用了 Matplotlib 库绘制图像[^1].