[發明專利]融合激光點云與圖像的目標檢測與跟蹤方法

有效

• 申請號: 201810290515.8
• 申請日: 2018-04-03
• 公開（公告）號: CN108509918B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 尹棟;相曉嘉;李夢潔;李杰
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/34;G06K9/32
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清;胡君

1.一種融合激光點云與圖像的目標檢測與跟蹤方法，其特征在于，步驟包括：

S1.分別采集目標的激光點云數據、圖像數據，根據采集到的所述點云數據進行第一目標檢測，得到第一目標檢測結果，以及根據采集到的所述圖像數據進行第二目標檢測，得到第二目標檢測結果；

S2.基于貝葉斯決策對所述第一目標檢測結果、第二目標檢測結果進行融合判決，得到最終的目標檢測結果輸出；

S3.根據所述最終的目標檢測結果進行目標跟蹤；

所述步驟S2的具體步驟為：若所述第一目標檢測結果、第二目標檢測結果相同，將所述第一目標檢測結果或所述第二目標檢測結果作為最終的目標檢測結果輸出，若所述第一目標檢測結果、第二目標檢測結果不相同，分別獲取待檢測目標身份為行人的先驗概率P{tE}、非行人的先驗概率P{tN}，并根據所述先驗概率P{tE}、P{tN}分別計算第一目標檢測結果、第二目標檢測結果為情況k時目標真實身份分別被判定為行人的后驗概率C_ptP{tE|k}和非行人的后驗概率C_fP{tN|k}，其中若C_ptP{tE|k}＞C_fP{tN|k}，融合后最終判定目標身份為行人，若C_ptP{tE|k}＜C_fP{tN|k}，融合后最終判定目標身份為非行人；

所述后驗概率C_ptP{tE|k},C_fP{tN|k}具體按下式計算得到：

其中，k＝b，b表示基于激光雷達檢測方式得到的第一目標檢測結果為行人、基于圖像數據檢測方式得到的第二目標檢測結果為非行為，C表示基于圖像數據檢測方式的第二目標檢測結果，L表示基于激光雷達檢測方式的第一目標檢測結果，tE表示真實為行人，tN表示真實為非行人，P{N|tE}表示判別結果是非行人N而目標的真實身份是行人E的概率，C_pt代表目標真實身份是行人而檢測結果判定為非行人的損失，C_f代表目標真實身份是非行人而檢測結果誤判為行人的損失，P{tE|b}為第一目標檢測結果、第二目標檢測結果為情況b時目標真實身份被判定為行人的概率,P{tN|b}為第一目標檢測結果、第二目標檢測結果為情況b時目標真實身份被判定為非行人的概率，P_L{E|tE}為基于激光雷達數據檢測方式得到的召回率，P_C{N|tE}為基于圖像數據檢測方式得到的漏檢率，P_L{E|tN}為基于雷達數據檢測方式得到的虛警率，P_C{N|tN}為基于圖像數據檢測方式得到的真實為非行人的概率，P為檢測結果為b的概率。

2.根據權利要求1所述的融合激光點云與圖像的目標檢測與跟蹤方法，其特征在于，所述步驟S1中根據采集到的所述點云數據進行第一目標檢測的具體步驟為：

S111.對采集到的點云數據進行濾波，輸出濾除地面點后的地物點數據；

S112.將所述地物點數據映射生成距離圖像以及反射強度圖像，根據所述距離圖像、反射強度圖像以及回波強度信息對所述地物點數據進行點云分割聚類，得到多個點云區域；

S113.根據目標的先驗知識從各個點云區域中篩選出疑似目標的目的點云區域；

S114.對各目的點云區域進行特征提取，由提取的特征向量進行分類以識別出目標，得到第一目標檢測結果。

3.根據權利要求2所述的融合激光點云與圖像的目標檢測與跟蹤方法，其特征在于，所述步驟S112的具體步驟為：

S1121.將所述地物點數據映射生成距離圖像以及反射強度圖像；

S1122.對所述距離圖像進行初次分割，得到多個初次分割后的子集合；

S1123.根據所述回波強度信息對所述初次分割后的子集合進行細化分割，得到的細化分割后的多個子集合并作為最終分割得到的點云區域。