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[發(fā)明專利]一種人機運動障礙物監(jiān)測方法、可讀存儲介質(zhì)和無人機有效

專利信息
申請?zhí)枺?/td> 201910886511.0 申請日: 2019-09-19
公開(公告)號: CN110568861B 公開(公告)日: 2022-09-16
發(fā)明(設(shè)計)人: 張鑫龍;樊銳;馬磊;周榮坤;楊婷;吳琨;徐永正;田全才 申請(專利權(quán))人: 中國電子科技集團公司電子科學(xué)研究院
主分類號: G05D1/10 分類號: G05D1/10;G05D1/12;G01S7/48
代理公司: 工業(yè)和信息化部電子專利中心 11010 代理人: 焉明濤
地址: 100041 *** 國省代碼: 北京;11
權(quán)利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 一種 人機 運動 障礙物 監(jiān)測 方法 可讀 存儲 介質(zhì) 無人機
【權(quán)利要求書】:

1.一種人機運動障礙物監(jiān)測方法,其特征在于,該方法包括如下步驟:

通過不同的傳感器獲取障礙物的障礙物特征,并基于所述障礙物特征分別建立框模型以對障礙物進行識別;

融合不同的傳感器的障礙物識別結(jié)果構(gòu)建障礙物運動狀態(tài)模型,并基于所述障礙物運動狀態(tài)模型對障礙物進行跟蹤;

所述通過不同的傳感器獲取障礙物的障礙物特征,包括:通過激光雷達和雙目光電傳感器獲取障礙物的障礙物特征;

通過激光雷達獲取障礙物特征,包括:

基于激光雷達的定標(biāo)圖像進行柵格化并填充二值圖像獲得二值化圖像;

提取所述二值化圖像的邊緣輪廓線,對提取的邊緣輪廓線進行Hough變換并作峰值檢測;

根據(jù)峰值檢測結(jié)果獲取Hough變換后的圖像中最顯著的多條直線的角度;

設(shè)置約束條件,通過旋轉(zhuǎn)搜索方法根據(jù)所述角度和所述約束條件對二值化圖像的邊緣輪廓線進行點云包圍估計獲得所述約束條件下的第一最小包圍矩形;

根據(jù)激光雷達的接收數(shù)據(jù)進行標(biāo)記獲得障礙物點云列表,根據(jù)所述第一最小包圍矩形創(chuàng)建障礙物編號;

基于所述障礙物點云列表對所述障礙物編號進行遍歷,根據(jù)遍歷結(jié)果擬合出障礙物的點云特征;

通過雙目光電傳感器獲取障礙物的障礙物特征包括:

提取雙目光電傳感器獲得的兩幅圖像的特征點,并對兩幅圖像的所述特征點進行匹配獲得匹配圖像;

計算雙目光電傳感器獲得的兩幅圖像的景深距離;

基于所述景深距離將所述匹配圖像分割為背景圖像與目標(biāo)圖像;

采用旋轉(zhuǎn)搜索方法將目標(biāo)圖像根據(jù)所述角度和所述約束條件進行包圍估計獲得所述約束條件下的第二最小包圍矩形;

基于所述第二最小包圍矩形獲得障礙物的圖像特征;

所述融合不同的傳感器的障礙物識別結(jié)果構(gòu)建障礙物運動狀態(tài)模型,包括:

統(tǒng)一激光雷達與雙目光電傳感器獲取的圖像坐標(biāo);

基于統(tǒng)一后的圖像坐標(biāo)將所述點云特征和所述第二最小包圍矩形進行比對;

在所述點云特征和所述第二最小包圍矩形重疊區(qū)域超過設(shè)定閾值的情況下,將所述點云特征和所述第二最小包圍矩形的并集作為障礙物區(qū)域。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人機運動障礙物監(jiān)測方法,其特征在于,所述基于所述障礙物點云列表對所述障礙物編號進行遍歷,根據(jù)遍歷結(jié)果擬合出障礙物的點云特征,包括:

在每條障礙物編號對應(yīng)的障礙物點云列表中搜索距離傳感器最近的激光點組;

在所述激光點組存在拐角點的情況下,計算組成拐角點的兩個邊的線性度以擬合出拐角點的邊沿特征;

根據(jù)不存在拐角點的激光點組的線性度和所述拐角點的邊沿特征擬合出障礙物的點云特征。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人機運動障礙物監(jiān)測方法,其特征在于,所述融合不同的傳感器的障礙物識別結(jié)果構(gòu)建障礙物運動狀態(tài)模型,還包括:

對所述障礙物區(qū)域進行狀態(tài)計算;

根據(jù)狀態(tài)計算結(jié)果計算相鄰幀中每個障礙物之間的相似性;

根據(jù)所述每個障礙物之間的相似性構(gòu)建障礙物運動狀態(tài)模型。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的人機運動障礙物監(jiān)測方法,其特征在于,在根據(jù)所述每個障礙物之間的相似性構(gòu)建障礙物運動狀態(tài)模型之后,所述方法還包括:

基于障礙物運動狀態(tài)和障礙物運動狀態(tài)的協(xié)方差對所述障礙物運動狀態(tài)模型進行更新。

5.一種計算機可讀存儲介質(zhì),其特征在于,所述計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有信息傳遞的實現(xiàn)程序,所述程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法的步驟。

6.一種無人機,其特征在于,包括:存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序,所述計算機程序被所述處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法的步驟。

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