基于多传感器融合的无人艇海面目标追踪方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113687349A(43)申请公布日2021.11.23(21)申请号202111110410.8(22)申请日2021.09.23(71)申请人上海大学地址200444上海市宝山区上大路99号(72)发明人周洋王庆立瞿栋彭艳谢少荣蒲华燕罗均(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569代理人董领逊(51)Int.Cl.G01S13/72(2006.01)G01S13/86(2006.01)G01S17/66(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称基于多传感器融合的无人艇海面目标追踪方法及装置(57)摘要本发明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。CN113687349ACN113687349A权利要求书1/2页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，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；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。2CN113687349A权利要求书2/2页6.根据权利要求5所述的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，还包括传感器安装平台；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。7.根据权利要求5所述的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，所述数据融合模块，具体包括：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；判断单元