一种基于传感器特性和量测来源的多传感器航迹起始方法技术

本发明专利技术提供一种基于传感器特性和量测来源的多传感器航迹起始方法，包括：获取传感器量测，将传感器量测与稳定航迹进行数据关联，选取与稳定航迹不关联的传感器量测作为孤立量测并建立航迹头；在当前时刻及其后的N个时刻获取多个传感器量测并逐次更新航迹头；统计传感器量测的量测来源类型，根据量测来源类型标记所述航迹头；基于雷达和摄像头的探测特性，将多传感器视野区域按类型划分，结合标记结果，根据传感器探测特性确定航迹头落入的多传感器视野区域的类型，执行相应起始步骤。本发明专利技术以M/N逻辑法为基础，利用了传感器探测特性和量测来源类型，起始效率高、耗时短，软件算法实现简单，解决了多传感器系统的航迹起始问题。

A multi-sensor track initiation method based on sensor characteristics and measurement sources

【技术实现步骤摘要】
一种基于传感器特性和量测来源的多传感器航迹起始方法
本专利技术属于智能驾驶领域，涉及一种多传感器航迹起始方法，具体涉及一种基于传感器特性和量测来源的多传感器航迹起始方法。
技术介绍
航迹起始是指在杂波环境和噪声背景中，对目标尚未形成稳定跟踪之前的航迹确立过程。航迹起始是多目标跟踪的前提和关键过程，一个好的航迹起始结果，不仅能够有效地剔除大量虚假目标，为航迹维持减轻负担，而且能够及时发现新目标。传统的航迹起始方法主要分为两大类：一类是以启发式规则、逻辑法为代表的顺序处理方法，启发式规则、逻辑法的优点在于简单便捷，在比较干净的环境下的航迹起始性能良好，但因其规则粗糙、精度差、需人工设定门限，对强杂波环境的适应能力差，不能有效剔除虚假目标。另一类是以Hough变换为代表的批处理方法，Hough变换法等在强杂波环境性能较好，但容易引起“组合爆炸”带来计算量过大的问题，起始耗时较长，对非直线运动的目标起始概率低。专利文件CN109143192A公开了一种多目标有效起始确认管理方法、系统及计算机可读存储介质，其基于多运动目标特征等参数信息建立一种快速起始方法，该方法建立目标区域划分，对无规律运动杂波或观察区域之外目标起到较好的辅助抑制效果，利用真实目标的先验信息，对每个参数信息进行可信度估计分析，利用可信度作为目标是否起始的综合特征信息的一个度量，把机动性能不同的真实目标从虚假杂波信息中区分开来。但是该方法主要应用于雷达数据处理
，不适用于多传感器(如摄像头)融合航迹起始。申请公布号为CN108645412A专利文件公开了一种多传感器自适应航迹起始方法，其将多传感器量测等效为单传感器的量测，并基于传感器的滤波性能来等效单传感器起始的航迹是否需要延迟起始，实现降低多传感器虚假航迹起始概率，该方法能够在一定程度上进行多传感器的航迹起始。申请公布号为CN109508000A的专利文件公开了一种异构多传感器多目标跟踪方法，其利用多种传感器多维量测数据，并根据量测的空海属性、敌我属性、形状大小对称度而非航迹的量测来源来进行量测数据粗分类。但是这两种方法均忽略不同传感器本身探测特性的差异，未利用航迹的量测来源对多传感器的冗余、互补区域进行针对性处理，因此起始正确概率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种基于传感器特性和量测来源的多传感器航迹起始方法，用于解决前视摄像头、前向毫米波雷达组合的多传感器航迹起始技术问题，有效剔除虚假目标，且起始效率高，起始延迟短，易于工程实现。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种基于传感器特性和量测来源的多传感器航迹起始方法，包括：S1：在当前时刻获取传感器量测，所述传感器量测包括量测来源类型分别为雷达和摄像头的雷达量测的摄像头量测，将传感器量测与所有当前的稳定航迹进行数据关联，选取与所述稳定航迹中的任一均不关联的传感器量测的其中一个作为孤立量测并建立航迹头，并设定当前时刻为候选航迹起始时刻K0；S2：设定航迹起始窗口长度为N，在当前时刻及其后的N个时刻获取多个传感器量测，并采用所述传感器量测逐次更新所述航迹头；S3：统计在当前时刻及其后的N个时刻获取的多个传感器量测的量测来源类型，根据该量测来源类型标记所述航迹头，得到所述航迹头的标记结果；S4：将多传感器视野区域按类型划分为冗余区域、雷达互补区域和摄像头互补区域，结合所述步骤S3中的航迹头的标记结果，根据雷达和摄像头的探测特性确定航迹头落入的多传感器视野区域的类型，执行根据雷达和摄像头的探测特性相应的起始步骤。在所述步骤S3中，所述标记结果为融合航迹头、雷达航迹头或摄像头航迹头；若获取的多个传感器量测的量测来源类型为雷达和摄像头，则所述航迹头的标记结果为融合航迹头；若获取的多个传感器量测的量测来源类型为雷达，则所述航迹头的标记结果为雷达航迹头；若获取的多个传感器量测的量测来源类型为摄像头，则所述航迹头的标记结果为摄像头航迹头。所述步骤S4包括：步骤S41：若航迹头的标记结果为融合航迹头，则所述航迹头落入冗余区域，并起始成功。所述步骤S4包括：步骤S41’：若该航迹头的标记结果为雷达航迹头，则执行如下起始步骤：S411’：根据雷达和摄像头的探测特性，判断航迹头是否落入雷达互补区域；S412’：若航迹头未落入雷达互补区域，则终止该航迹头的起始过程并释放其所占空间，否则，对该航迹头进行M/N逻辑法起始。所述摄像头的视场角大于雷达的视场角，且所述摄像头的纵向探测距离阈值小于所述雷达的纵向探测距离阈值；若所述航迹头的纵向距离大于所述摄像头的纵向探测距离阈值，则判断为航迹头落入雷达互补区域，否则，判断为航迹头未落入雷达互补区域。所述步骤S4包括：步骤S41”：若航迹头的标记结果为摄像头航迹头，则执行如下的起始步骤：S411”：获取摄像头量测的目标类型，并判断航迹头是否落入摄像头互补区域；S412”：若所述摄像头量测的目标类型为非行人类型，且判断为所述航迹头未落入摄像头互补区域，则终止该航迹头的起始过程并释放航迹头所占空间；否则，对所述航迹头进行M/N逻辑法起始。所述摄像头的视场角大于雷达的视场角，且所述摄像头的纵向探测距离阈值小于所述雷达的纵向探测距离阈值；若所述航迹头的视场角大于所述雷达的视场角，则判断为航迹头落入摄像头互补区域，否则，判断为航迹头未落入摄像头互补区域。所述M/N逻辑法包括：所述M/N逻辑法包括：若满足M/N逻辑起始条件，则该航迹头起始成功，否则终止该航迹头的起始过程并释放航迹头所占空间；N为所述步骤S1中的航迹起始窗口长度，M为关联成功次数阈值，且M/N逻辑法中的M/N的值为2/3、3/5或5/7。在所述步骤S1中，所述传感器量测采用一分布式处理架构的多传感器融合系统获取，所述雷达和摄像头位于所述多传感器融合系统中。在所述步骤S1中，进行数据关联所采用的数据关联算法为最近邻关联算法、概率数据关联算法、联合数据关联算法或多假设跟踪算法。本专利技术的基于传感器特性和量测来源的多传感器航迹起始方法结合了量测来源类型以及雷达和摄像头的探测特性来实现航迹起始，一方面，该方法根据雷达和摄像头的探测范围的交叠情况将多传感器视野区域划分为冗余区域、雷达互补区域、摄像头互补区域，从而对不同作用区域采用针对性的起始策略，目标起始效果好；另一方面，该方法结合多传感器视野区域的类型和航迹头的量测来源类型来判定航迹置信度，然后结合M/N逻辑法对航迹进行快速起始，起始延迟小，计算复杂度低，便于工程实现。此外，本专利技术在摄像头单传感器逻辑分支中以顺序处理方法为基础，结合传感器探测特性及目标类型进行航迹起始，摄像头航迹头利用航迹目标类型来判定航迹置信度，可以对行人和非行人进行针对性处理，克服雷达对行人这样的慢速小目标检测能力弱的问题。综上，本专利技术利用多传感器空间上交叠特性在冗余、互补区域针对性处理、航迹头分类针对性处理及结合目标置信度，由此进行有效虚假目标剔除。附图说明图1是根据本专利技术的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于传感器特性和量测来源的多传感器航迹起始方法，其特征在于，包括：/n步骤S1：在当前时刻获取传感器量测，所述传感器量测包括量测来源类型分别为雷达和摄像头的雷达量测的摄像头量测，将传感器量测与所有当前的稳定航迹进行数据关联，选取与所述稳定航迹中的任一均不关联的传感器量测的其中一个作为孤立量测并建立航迹头，并设定当前时刻为候选航迹起始时刻K

【技术特征摘要】
1.一种基于传感器特性和量测来源的多传感器航迹起始方法，其特征在于，包括：
步骤S1：在当前时刻获取传感器量测，所述传感器量测包括量测来源类型分别为雷达和摄像头的雷达量测的摄像头量测，将传感器量测与所有当前的稳定航迹进行数据关联，选取与所述稳定航迹中的任一均不关联的传感器量测的其中一个作为孤立量测并建立航迹头，并设定当前时刻为候选航迹起始时刻K0；
步骤S2：设定航迹起始窗口长度为N，在当前时刻及其后的N个时刻获取多个传感器量测，并采用所述传感器量测逐次更新所述航迹头；
步骤S3：统计在当前时刻及其后的N个时刻获取的多个传感器量测的量测来源类型，根据该量测来源类型标记所述航迹头，得到所述航迹头的标记结果；
步骤S4：将多传感器视野区域按类型划分为冗余区域、雷达互补区域和摄像头互补区域，结合所述步骤S3中的航迹头的标记结果，根据雷达和摄像头的探测特性确定航迹头落入的多传感器视野区域的类型，执行相应的起始步骤。


2.根据权利要求1所述的基于传感器特性和量测来源的多传感器航迹起始方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述标记结果为融合航迹头、雷达航迹头或摄像头航迹头；
若获取的多个传感器量测的量测来源类型为雷达和摄像头，则所述航迹头的标记结果为融合航迹头；
若获取的多个传感器量测的量测来源类型为雷达，则所述航迹头的标记结果为雷达航迹头；
若获取的多个传感器量测的量测来源类型为摄像头，则所述航迹头的标记结果为摄像头航迹头。


3.根据权利要求2所述的基于传感器特性和量测来源的多传感器航迹起始方法，其特征在于，所述步骤S4包括：步骤S41：若航迹头的标记结果为融合航迹头，则所述航迹头落入冗余区域，并起始成功。


4.根据权利要求2所述的基于传感器特性和量测来源的多传感器航迹起始方法，其特征在于，所述步骤S4包括：步骤S41’：若该航迹头的标记结果为雷达航迹头，则执行如下起始步骤：
步骤S411’：根据雷达和摄像头的探测特性，判断航迹头是否落入雷达互补区域；
步骤S412’：若航迹头未落入雷达互补区域，则终止该航迹头的起始过程并释放其所占空间，否则，对该航迹头进行M/N逻辑法起始。

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【专利技术属性】
技术研发人员：吴刚，郑艳，林智桂，满兴家，罗覃月，徐飞，唐为林，李继磊，廖尉华，阜高峰，
申请(专利权)人：华域汽车系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31