基于多维环境信息感知的局部自主导航系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于多维环境信息感知的局部自主导航系统及方法，包括：云端环境信息模块，被配置为采集环境中的地质地貌、地面硬度及天气环境信息；目标识别跟踪模块，被配置为识别并追踪人体目标，并能够结合地质地貌信息和跟踪目标消失的位置，推算出追踪路线；路径导航模块，被配置为根据实时环境信息创建环境地图和规划路径，并能够根据地面硬度信息和智能体的质量，确定智能体是否能够安全通过。本发明专利技术有益效果：能够结合云端中的地质地貌和地面硬度信息，结合智能体自身特点规划出合理的路径，结合红外热成像识别和水平双目图像识别能适应多维复杂环境下人体目标非刚性的特点，对目标进行精确跟踪。

Local autonomous navigation system and method based on multi-dimensional environment information perception

【技术实现步骤摘要】
基于多维环境信息感知的局部自主导航系统及方法
本专利技术涉及智能导航
，尤其涉及一种基于多维环境信息感知的局部自主导航系统及方法。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。自然环境具有高度的多样性和复杂性，传统环境感知尚未考虑地貌覆盖、地质硬度等对环境建模和导航的影响。专利技术人发现，协作人员在机器人的领航中，人体目标经常消失又出现在机器视野中，传统的目标跟踪算法无法解决该问题。而人体目标在复杂环境中具有外观变化剧烈和非刚性等特点，使得机器人跟随导航人员进行局部路径规划面临极大的挑战。因此，如何对复杂环境进行多维化感知并实现基于多维时空特征的长效目标跟踪是机器人在可通行区域中正确导航的关键问题。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了解决现有技术的不足，提出了一种基于多维环境信息感知的局部自主导航系统及方法，将地质地貌信息与传统跟踪识别相结合，共同规划路径，能解决传统跟踪算法无法考虑地质地貌地面硬度的问题；将红外探测与多目视觉采集相结合能解决在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于多维环境信息感知的局部自主导航系统，其特征在于，包括：/n云端环境信息模块，被配置为采集环境中的地质地貌、地面硬度及天气环境信息；/n目标识别跟踪模块，被配置为识别并追踪人体目标，并能够结合地质地貌信息和跟踪目标消失的位置，推算出追踪路线；/n路径导航模块，被配置为根据实时环境信息创建环境地图和规划路径，并能够根据地面硬度信息和智能体的质量，确定智能体是否能够安全通过。/n

【技术特征摘要】
1.基于多维环境信息感知的局部自主导航系统，其特征在于，包括：
云端环境信息模块，被配置为采集环境中的地质地貌、地面硬度及天气环境信息；
目标识别跟踪模块，被配置为识别并追踪人体目标，并能够结合地质地貌信息和跟踪目标消失的位置，推算出追踪路线；
路径导航模块，被配置为根据实时环境信息创建环境地图和规划路径，并能够根据地面硬度信息和智能体的质量，确定智能体是否能够安全通过。


2.如权利要求1所述的基于多维环境信息感知的局部自主导航系统，其特征在于，还包括：中央处理器，与云端环境信息模块、目标识别跟踪模块和路径导航模块分别连接，被配置为实现各模块之间的信息交互。


3.如权利要求1所述的基于多维环境信息感知的局部自主导航系统，其特征在于，还包括：底盘控制模块，与中央处理器连接，接收路径导航模块规划的路径信息，并根据所述路径信息控制智能体底盘的转向电机和驱动电机运行，使得智能体按照所述路径信息运动。


4.如权利要求1所述的基于多维环境信息感知的局部自主导航系统，其特征在于，所述目标识别跟踪模块包括：
用于对识别人体目标进行热成像跟踪的红外热成像探测单元；
用于对周围环境障碍物进行检测的雷达探测单元；
用于跟踪识别人体目标，并能够识别预设好的人体动作的视觉采集单元。


5.如权利要求4所述的基于多维环境信息感知的局部自主导航系统，其特征在于，所述视觉采集单元为平行双目视觉摄像机，能够获得场景中目标的三维坐标。


6.如权利要求4所述的基于多维环境信息感知的局部自主导航系统，其特征在于，所述视觉采集单元对运行中的目标人体进行关键帧采集并对其关节点进行定位，采集目标人体相关的颜色信息；利用卡尔曼滤波器进行目标状态的估计，实现对目标人体的追踪。
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘海英，陈鹏举，裴云成，邓立霞，赵阳，张慧，陈华康，周娟婷，贝前程，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：山东;37