[發明專利]雷達與視頻融合交通目標跟蹤方法、系統、設備、終端

在審

• 申請號: 202110781257.5
• 申請日: 2021-07-10
• 公開（公告）號: CN113671480A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 張華;馮保國
• 申請（專利權）人: 億太特（陜西）科技有限公司
• 主分類號: G01S13/72
• 分類號: G01S13/72;G01S13/86;G01S13/87;G08G1/01
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪

本發明屬于交通目標跟蹤技術領域，公開了一種雷達與視頻融合交通目標跟蹤方法、系統、設備、終端，確定單傳感器目標跟蹤問題：選擇天橋測試場景進行雷達和視頻的數據采集和分析；進行時空匹配：選擇較為空曠且有高測試位置的場地，對目標數量進行控制；采用單目標測試場景數據來進行坐標系匹配的調試；構建基于模糊集理論的雷達與視頻融合算法：進行目標分類和模糊評判問題分類，確定目標判決準則。本發明選擇兩種常用的交通信息采集傳感器毫米波雷達和攝像頭，并提出基于模糊集合的雷達和視頻融合交通目標跟蹤算法，在降低單傳感器跟蹤算法復雜度的情況下運用多傳感器融合算法實現高精度、高準確性的目標跟蹤。

技術領域

本發明屬于交通目標跟蹤技術領域，尤其涉及一種雷達與視頻融合交通目標跟蹤方法、系統、設備、終端。

背景技術

目前，智慧交通系統是通過在復雜環境下對各個道路交通信息進行采集，經過多信息融合，以達到全方位探測、感知及決策的目的。其中，交通信息采集是智慧交通系統的第一步，也是后續數據分析的基礎。在交通信息的獲取過程中主要需要解決的關鍵問題之一就是復雜環境下的多目標跟蹤，而目標跟蹤的準確性直接影響到后續智慧交通系統對交通狀態的分析、判斷及處理。

在實際的交通場景中，每個傳感器在其感知性能上都存在一些優點及局限性。其中，毫米波雷達主要優勢是全天候觀測，可以在夜間或雨雪霧等復雜天氣情況下進行工作，但它所采集的信息形式不直觀，如果想要獲取所檢測目標的形態等更加細節化信息，往往需要更加復雜的信號處理算法，且可視性不強。攝像頭的主要優勢是獲取的圖像信息非常豐富，可根據應用需求進行信息提取，但攝像頭在采集數據時受天氣和光照的影響較大，并且對目標的速度等深度信息的獲取能力弱，計算的數據量也較大，其處理速度和效率會相對較慢。

由于信息采集的復雜化，單一傳感器數據量單薄無法實現智能交通系統的構建，且由于其自身構造和監測范圍限制總會出現誤檢和漏跟的情況。多傳感器融合技術模擬了人類大腦綜合分析處理信息的過程，對各個傳感器的信息進行排列整合、冗余互補等，最終得到所監測目標全方位、高準確率的觀測信息。因此，亟需一種新的雷達與視頻融合交通目標跟蹤方法、系統、設備、終端。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：

(1)在交通信息的獲取過程中主要需要解決的關鍵問題之一就是復雜環境下的多目標跟蹤，而目標跟蹤的準確性直接影響到后續智慧交通系統對交通狀態的分析、判斷及處理。

(2)毫米波雷達采集的信息形式不直觀，如果想要獲取所檢測目標的形態等更加細節化信息，往往需要更加復雜的信號處理算法，且可視性不強。

(3)攝像頭在采集數據時受天氣和光照的影響較大，并且對目標的速度等深度信息的獲取能力弱，計算的數據量也較大，其處理速度和效率會相對較慢。

(4)單一傳感器數據量單薄無法實現智能交通系統的構建，且由于其自身構造和監測范圍限制總會出現誤檢和漏跟的情況。

解決以上問題及缺陷的難度為：目前雷達與視頻融合算法主要是通過特定場景進行設定的，不具有通用性，并且在交通管理領域中，對于基于雷達與視頻融合的多目標跟蹤的相關研究較少，仍處于起步階段；對于不同維度下的兩種傳感器所采集的數據，時間空間的準確匹配存在難度；在融合時如何設計決策方案對目標進行準確判決存在難度。

解決以上問題及缺陷的意義為：針對單一傳感器所出現的問題，多傳感器融合技術不斷顯現出其中的優勢，不僅能夠應對海量數據處理的問題，還能對單傳感器出現問題進行解決，因此進行信息間的相互輔助是必然的研究趨勢，應用前景廣闊。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種雷達與視頻融合交通目標跟蹤方法、系統、設備、終端。

本發明是這樣實現的，一種雷達與視頻融合交通目標跟蹤方法，所述雷達與視頻融合交通目標跟蹤方法包括：