本发明专利技术公开了一种基于多传感器融合的无人艇海面目标追踪方法及装置，涉及无人艇目标跟踪技术领域，该方法包括获取激光雷达采集的原始点云数据；获取毫米波雷达采集的原始毫米波数据；对所述原始点云数据和所述原始毫米波数据进行融合处理，得到融合后的目标信息；基于所述融合后的目标信息，对海面上的目标进行跟踪。本发明专利技术基于激光雷达采集的原始点云数据和毫米波雷达采集的原始毫米波数据进行目标跟踪，即采用毫米波雷达和激光雷达结合的方式进行目标跟踪，扩展了无人艇感知系统的适应场景，提高了得到目标信息的精度，增强了无人艇在海上航行的安全性。在海上航行的安全性。在海上航行的安全性。
【技术实现步骤摘要】
基于多传感器融合的无人艇海面目标追踪方法及装置
[0001]本专利技术涉及无人艇目标跟踪
，特别是涉及一种基于多传感器融合的无人艇海面目标追踪方法及装置。
技术介绍
[0002]随着自动驾驶技术的快速发展，继无人机和无人车之后，无人艇也越来越受到关注，在很多领域有着不可替代的作用。其中，无人艇在民用上可用于海上救援、水下考古、海图测量、水污染检测等；无人艇在军用上可用于反潜、探雷、甚至是直接参与作战。
[0003]无人艇通过传感器设备获得周围环境信息，给决策算法提供数据，最后通过执行机构执行决策，从而实现对无人艇的行为控制。一般无人艇上近距离的感知信息是为了后续的紧急避障，而想要得到性能更好的决策需要更精确的感知信息，但是单传感器设备获得的信息都有各自的优缺点：如激光雷达，虽然测量精度较高但无法用于雨天、雾天，所以一般单靠激光雷达得到的感知信息用来紧急避障时，无法保障安全性；而毫米波雷达可以用于低视觉场景，但测量精度不高。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种基于多传感器融合的无人艇海面目标追踪方法及装置，扩展了无人艇感知系统的适应场景，提高了目标信息的精度，增强了无人艇在海上航行的安全性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种基于多传感器融合的无人艇海面目标追踪方法，包括：
[0007]获取激光雷达采集的原始点云数据；
[0008]获取毫米波雷达采集的原始毫米波数据；其中，所述激光雷达和所述毫米波雷达均位于无人艇上；
[0009]对所述原始点云数据和所述原始毫米波数据进行融合处理，得到融合后的目标信息；
[0010]基于所述融合后的目标信息，对海面上的目标进行跟踪。
[0011]可选的，所述对所述原始点云数据和所述原始毫米波数据进行融合处理，得到融合后的目标信息，具体包括：
[0012]对所述原始点云数据进行预处理，得到在船体坐标系下第一目标的位置信息；所述第一目标为所述激光雷达检测到的目标；
[0013]判断所述原始毫米波数据是否含有目标信息；
[0014]若是，则先对所述原始毫米波数据进行预处理，得到在所述船体坐标系下第二目标的位置信息，接着对所述第一目标的位置信息和所述第二目标的位置信息进行融合处理，得到融合后的目标信息；所述第二目标为所述毫米波雷达检测到的目标；
[0015]若否，则将所述第一目标的位置信息确定为融合后的目标信息。
[0016]可选的，所述对所述第一目标的位置信息和所述第二目标的位置信息进行融合处理，得到融合后的目标信息，具体包括：
[0017]当目标距离小于或者等于设定阈值时，对所述第一目标的位置信息和所述第二目标的位置信息进行融合处理，得到融合后的目标信息；所述目标距离为所述第一目标与所述第二目标之间的距离；
[0018]当所述第一目标和所述第二目标在同一方位上的所述目标距离大于所述设定阈值，且当前海面天气为雨雾天气时，将所述第二目标的位置信息确定为融合后的目标信息；
[0019]当所述第一目标和所述第二目标在同一方位上的所述目标距离大于所述设定阈值，且当前海面天气为正常天气时，将所述第一目标的位置信息确定为融合后的目标信息。
[0020]可选的，所述基于所述融合后的目标信息，对海面上的目标进行跟踪，具体包括：
[0021]基于卡尔曼滤波算法和所述融合后的目标信息，对海面上的目标进行跟踪。
[0022]一种基于多传感器融合的无人艇海面目标追踪装置，包括：安装在无人艇上的激光雷达、毫米波雷达和工控机；
[0023]所述激光雷达，用于采集原始点云数据；
[0024]所述毫米波雷达，用于采集原始毫米波数据；
[0025]所述工控机，包括：
[0026]激光雷达数据检测模块，用于获取激光雷达采集的原始点云数据；
[0027]毫米波雷达数据检测模块，用于获取毫米波雷达采集的原始毫米波数据；
[0028]数据融合模块，用于对所述原始点云数据和所述原始毫米波数据进行融合处理，得到融合后的目标信息；
[0029]跟踪模块，用于基于所述融合后的目标信息，对海面上的目标进行跟踪。
[0030]可选的，还包括传感器安装平台；
[0031]其中，在所述传感器安装平台的顶面上安装有所述激光雷达，在所述传感器安装平台的四个侧面上分别安装有所述毫米波雷达，所述传感器安装平台的底面通过支架安装在所述无人艇的尾部。
[0032]可选的，所述数据融合模块，具体包括：
[0033]预处理单元，用于对所述原始点云数据进行预处理，得到在船体坐标系下第一目标的位置信息；所述第一目标为所述激光雷达检测到的目标；
[0034]判断单元，用于判断所述原始毫米波数据是否含有目标信息；
[0035]第一融合后目标信息确定单元，用于当所述原始毫米波数据含有目标信息时，先对所述原始毫米波数据进行预处理，得到在所述船体坐标系下第二目标的位置信息，接着对所述第一目标的位置信息和所述第二目标的位置信息进行融合处理，得到融合后的目标信息；所述第二目标为所述毫米波雷达检测到的目标；
[0036]第二融合后目标信息确定单元，用于当所述原始毫米波数据未含有目标信息时，将所述第一目标的位置信息确定为融合后的目标信息。
[0037]可选的，在所述对所述第一目标的位置信息和所述第二目标的位置信息进行融合处理，得到融合后的目标信息方面，所述第一融合后目标信息确定单元，进一步用于：
[0038]当目标距离小于或者等于设定阈值时，对所述第一目标的位置信息和所述第二目标的位置信息进行融合处理，得到融合后的目标信息；所述目标距离为所述第一目标与所
述第二目标之间的距离；
[0039]当所述第一目标和所述第二目标在同一方位上的所述目标距离大于所述设定阈值，且当前海面天气为雨雾天气时，将所述第二目标的位置信息确定为融合后的目标信息；
[0040]当所述第一目标和所述第二目标在同一方位上的所述目标距离大于所述设定阈值，且当前海面天气为正常天气时，将所述第一目标的位置信息确定为融合后的目标信息；
[0041]当所述第一目标出现在毫米波范围之外，在激光雷达范围之内时，将所述第一目标的位置信息确定为融合后的目标信息。
[0042]可选的，所述跟踪模块，具体包括：
[0043]跟踪单元，用于基于卡尔曼滤波算法和所述融合后的目标信息，对海面上的目标进行跟踪。
[0044]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0045]由于激光雷达测量精度高但是受天气影响较大，毫米波雷达虽然精度低但是具有低成本和适应于恶劣天气的优点，故本专利技术基于激光雷达采集的原始点云数据和毫米波雷达采集的原始毫米波数据进行目标跟踪，即采用毫米波雷达和激光雷达结合的方式进行目标跟踪，扩展了无人艇感知系统的适应场景，提高了得到目标信息的精度本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于多传感器融合的无人艇海面目标追踪方法，其特征在于，包括：获取激光雷达采集的原始点云数据；获取毫米波雷达采集的原始毫米波数据；其中，所述激光雷达和所述毫米波雷达均位于无人艇上；对所述原始点云数据和所述原始毫米波数据进行融合处理，得到融合后的目标信息；基于所述融合后的目标信息，对海面上的目标进行跟踪。2.根据权利要求1所述的一种基于多传感器融合的无人艇海面目标追踪方法，其特征在于，所述对所述原始点云数据和所述原始毫米波数据进行融合处理，得到融合后的目标信息，具体包括：对所述原始点云数据进行预处理，得到在船体坐标系下第一目标的位置信息；所述第一目标为所述激光雷达检测到的目标；判断所述原始毫米波数据是否含有目标信息；若是，则先对所述原始毫米波数据进行预处理，得到在所述船体坐标系下第二目标的位置信息，接着对所述第一目标的位置信息和所述第二目标的位置信息进行融合处理，得到融合后的目标信息；所述第二目标为所述毫米波雷达检测到的目标；若否，则将所述第一目标的位置信息确定为融合后的目标信息。3.根据权利要求2所述的一种基于多传感器融合的无人艇海面目标追踪方法，其特征在于，所述对所述第一目标的位置信息和所述第二目标的位置信息进行融合处理，得到融合后的目标信息，具体包括：当目标距离小于或者等于设定阈值时，对所述第一目标的位置信息和所述第二目标的位置信息进行融合处理，得到融合后的目标信息；所述目标距离为所述第一目标与所述第二目标之间的距离；当所述第一目标和所述第二目标在同一方位上的所述目标距离大于所述设定阈值，且当前海面天气为雨雾天气时，将所述第二目标的位置信息确定为融合后的目标信息；当所述第一目标和所述第二目标在同一方位上的所述目标距离大于所述设定阈值，且当前海面天气为正常天气时，将所述第一目标的位置信息确定为融合后的目标信息。4.根据权利要求1所述的一种基于多传感器融合的无人艇海面目标追踪方法，其特征在于，所述基于所述融合后的目标信息，对海面上的目标进行跟踪，具体包括：基于卡尔曼滤波算法和所述融合后的目标信息，对海面上的目标进行跟踪。5.一种基于多传感器融合的无人艇海面目标追踪装置，其特征在于，包括：安装在无人艇上的激光雷达、毫米波雷达和工控机；所述激光雷达，用于采集原始点云数据；所述毫米波雷达，用于采集原始毫米波数据；所述工控机，包括：激光雷达数据检测模块，用于获取激光雷达采集的原始点云数据；毫米波雷达数据检测模块，用于获取毫米波雷达采集的原始毫米波数据；数据融合模块，...
【专利技术属性】
技术研发人员：周洋，王庆立，瞿栋，彭艳，谢少荣，蒲华燕，罗均，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：
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