[發(fā)明專利]一種基于多毫米波雷達(dá)和視覺的露天礦障礙物檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110688412.9
• 申請(qǐng)日: 2021-06-22
• 公開（公告）號(hào): CN113253257B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊楠;王國(guó)棟;霍光;李俊慧;張娜;黃立明;余貴珍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京踏歌智行科技有限公司;包頭鋼鐵（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01S13/86
• 分類號(hào): G01S13/86;G01S7/41;G06K9/62;G06K9/00
• 代理公司: 北京航智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11668
• 代理人: 陳磊;張楨

1.一種基于多毫米波雷達(dá)和視覺的露天礦障礙物檢測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：將近距毫米波雷達(dá)傳感器安裝在礦車前橫向中間位置，在近距毫米波雷達(dá)傳感器的正上方向上依次安裝遠(yuǎn)距毫米波雷達(dá)傳感器和視覺傳感器，兩個(gè)雷達(dá)傳感器的滾轉(zhuǎn)角、俯仰角和方位角均為零；

S2：分別對(duì)三個(gè)傳感器檢測(cè)到的障礙物目標(biāo)進(jìn)行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換到以近距毫米波雷達(dá)傳感器的中心為原點(diǎn)的坐標(biāo)系下；

S3：濾除超出感興趣區(qū)域的距離范圍和礦車的速度范圍的雷達(dá)目標(biāo)；其中，雷達(dá)目標(biāo)為兩個(gè)雷達(dá)傳感器檢測(cè)到的障礙物目標(biāo)；

S4：將兩個(gè)毫米波雷達(dá)傳感器檢測(cè)到的雷達(dá)目標(biāo)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，濾除沒有關(guān)聯(lián)上的虛假目標(biāo)；

S5：根據(jù)用于表征雷達(dá)目標(biāo)的置信度的信息，濾除虛假的雷達(dá)目標(biāo)；

S6：根據(jù)雷達(dá)目標(biāo)的RCS，濾除RCS值小于第一閾值的雷達(dá)目標(biāo)；

S7：對(duì)于同一個(gè)障礙物目標(biāo)，在距離門限值和方位角門限值范圍內(nèi)，若兩個(gè)雷達(dá)傳感器都能檢測(cè)到，則將兩個(gè)雷達(dá)傳感器檢測(cè)到的雷達(dá)目標(biāo)進(jìn)行融合處理；其中，距離門限值為近距毫米波雷達(dá)傳感器的測(cè)距精度的2倍，方位角門限值為近距毫米波雷達(dá)傳感器的測(cè)角精度的2倍；

S8：濾除超出感興趣區(qū)域的距離范圍的視覺目標(biāo)；其中，視覺目標(biāo)為視覺傳感器檢測(cè)到的障礙物目標(biāo)；

S9：根據(jù)視覺目標(biāo)與融合后的雷達(dá)目標(biāo)的關(guān)聯(lián)屬性，濾除誤檢測(cè)的視覺目標(biāo)；

S10：對(duì)視覺目標(biāo)和融合后的雷達(dá)目標(biāo)同時(shí)進(jìn)行跟蹤處理；

S11：判斷在距離測(cè)量誤差門限值范圍內(nèi)是否檢測(cè)到視覺目標(biāo)和融合后的雷達(dá)目標(biāo)；若是，則將視覺目標(biāo)和融合后的雷達(dá)目標(biāo)進(jìn)行目標(biāo)級(jí)的融合處理，融合后目標(biāo)的位置和速度使用雷達(dá)目標(biāo)的位置和速度，融合后目標(biāo)的其他信息使用視覺目標(biāo)的信息，并對(duì)融合后目標(biāo)進(jìn)行跟蹤，濾除融合錯(cuò)誤的目標(biāo)；若否，則直接輸出視覺目標(biāo)；

距離測(cè)量誤差門限值為兩個(gè)雷達(dá)傳感器檢測(cè)到的雷達(dá)目標(biāo)的距離乘以近距毫米波雷達(dá)傳感器的測(cè)角精度，再加上近距毫米波雷達(dá)傳感器的測(cè)距精度。

2.如權(quán)利要求1所述的基于多毫米波雷達(dá)和視覺的露天礦障礙物檢測(cè)方法，其特征在于，步驟S4，具體包括：

對(duì)于同一個(gè)障礙物目標(biāo)，在距離測(cè)量誤差門限值范圍內(nèi)，若近距毫米波雷達(dá)傳感器和遠(yuǎn)距毫米波雷達(dá)傳感器都能在當(dāng)前幀檢測(cè)到，則將近距毫米波雷達(dá)傳感器當(dāng)前幀檢測(cè)到的雷達(dá)目標(biāo)與遠(yuǎn)距毫米波雷達(dá)傳感器當(dāng)前幀檢測(cè)到的雷達(dá)目標(biāo)關(guān)聯(lián)；

對(duì)于同一個(gè)障礙物目標(biāo)，在距離測(cè)量誤差門限值范圍內(nèi)，若近距毫米波雷達(dá)傳感器能在當(dāng)前幀檢測(cè)到，遠(yuǎn)距毫米波雷達(dá)傳感器能在上一幀檢測(cè)到，則將近距毫米波雷達(dá)傳感器當(dāng)前幀檢測(cè)到的雷達(dá)目標(biāo)與遠(yuǎn)距毫米波雷達(dá)傳感器上一幀檢測(cè)到的雷達(dá)目標(biāo)關(guān)聯(lián)；

對(duì)于同一個(gè)障礙物目標(biāo)，在距離測(cè)量誤差門限值范圍內(nèi)，若近距毫米波雷達(dá)傳感器能在上一幀檢測(cè)到，遠(yuǎn)距毫米波雷達(dá)傳感器能在當(dāng)前幀檢測(cè)到，則將遠(yuǎn)距毫米波雷達(dá)傳感器當(dāng)前幀檢測(cè)到的雷達(dá)目標(biāo)與近距毫米波雷達(dá)傳感器上一幀檢測(cè)到的雷達(dá)目標(biāo)關(guān)聯(lián)。

3.如權(quán)利要求1所述的基于多毫米波雷達(dá)和視覺的露天礦障礙物檢測(cè)方法，其特征在于，步驟S5，具體包括：

根據(jù)目標(biāo)存在概率、目標(biāo)檢測(cè)狀態(tài)、目標(biāo)跟蹤航跡的縱向距離的標(biāo)準(zhǔn)差、目標(biāo)跟蹤航跡的縱向速度的標(biāo)準(zhǔn)差、目標(biāo)跟蹤航跡的橫向距離的標(biāo)準(zhǔn)差以及目標(biāo)跟蹤航跡的橫向速度的標(biāo)準(zhǔn)差，濾除虛假的雷達(dá)目標(biāo)。

4.如權(quán)利要求1所述的基于多毫米波雷達(dá)和視覺的露天礦障礙物檢測(cè)方法，其特征在于，步驟S7中，將兩個(gè)雷達(dá)傳感器檢測(cè)到的雷達(dá)目標(biāo)進(jìn)行融合處理，具體包括：

判斷需要融合的兩個(gè)雷達(dá)目標(biāo)的RCS的最大值是否大于所有雷達(dá)目標(biāo)的RCS均值；若是，則需要融合的兩個(gè)雷達(dá)目標(biāo)為強(qiáng)目標(biāo)，選用RCS最大值對(duì)應(yīng)的雷達(dá)目標(biāo)為融合輸出的目標(biāo)；若否，則需要融合的兩個(gè)雷達(dá)目標(biāo)為弱目標(biāo)，對(duì)需要融合的兩個(gè)雷達(dá)目標(biāo)進(jìn)行屬性均值處理得到融合輸出的目標(biāo)。