[發明專利]一種路側單元協同的目標跟蹤系統、方法及存儲介質

在審

• 申請號: 202210171778.3
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114706068A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 岑明;張毅;杜文峰;黎城;曾素華
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: G01S13/72
• 分類號: G01S13/72;G01S13/86;G01S13/931;G01S17/66;G01S17/58;G01S17/931
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅

1.一種路側單元協同的目標跟蹤系統，其特征在于，包括：感知模塊、通信模塊、融合跟蹤模塊，所述感知模塊包括激光雷達、毫米波雷達、攝像頭在內的感知硬件，檢測RSU周邊一定范圍內的行人、車輛在內的道路目標，得到目標量測信息；所述融合跟蹤模塊根據感知模塊提供的道路目標量測數據及通信模塊接收到的相鄰路側單元發布的目標軌跡信息進行數據關聯、跟蹤濾波以及新目標提取，得到道路目標的準確運動狀態信息；所述通信模塊用于向通信范圍內的車輛發布道路目標信息，以及在相鄰路側單元之間交換目標軌跡信息。

2.一種基于權利要求1所述系統的目標跟蹤方法，其特征在于，對每一個RSU，包括以下步驟：

2.1系統建模：在本RSU上建立局部坐標系，并在局部坐標系下建立目標運動狀態模型與量測模型：

x_k+1＝F_kx_k+Γ_kω_k,k∈N

z_k＝H_kx_k+υ_k,k∈N

其中表示k時刻目標的x位置、x速度、y位置、y速度、寬、高，z_k＝[x,y,w,h]^T表示k時刻目標的量測，N表示自然數集，F_k為狀態轉移矩陣，Γ_k為噪聲矩陣，H_k為k時刻目標量測矩陣，ω_k和v_k分別為相互獨立的過程噪聲和量測噪聲；

2.2潛在軌跡構造：在時刻k，接收相鄰RSU發送的軌跡，構造本RSU局部坐標系下的潛在軌跡集合T^p；

2.3傳感器目標檢測：在時刻k，通過感知模塊檢測目標，得到量測集

2.4量測集與目標軌跡關聯：對量測集Z_k與本地已有目標軌跡T^c及潛在目標軌跡T^p進行關聯，為關聯成功的目標分配對應的量測；

2.5目標狀態濾波：對關聯成功的目標軌跡集合中的每一目標，對關聯后的目標狀態進行跟蹤濾波，得到k時刻目標運動狀態的最優估計與濾波誤差的協方差矩陣；

2.6目標狀態廣播：將更新后的目標運動狀態的最優估計轉化到地球坐標系，與濾波誤差的協方差矩陣一起，通過通信模塊向相鄰RSU及車輛廣播。

3.根據權利要求2所述的目標跟蹤方法，其特征在于，所述量測集與目標軌跡關聯方法，包括以下步驟：

3.1目標運動狀態預測：對已有軌跡集合T^c中的每一目標t_i^c，根據步驟2.1所述的目標運動狀態方程及前一時刻目標的狀態估計與協方差矩陣分別計算目標狀態的一步預測值及一步預測誤差的協方差矩陣

3.2量測集Z_k與已有軌跡集合T^c中目標t_i^c的一步預測值進行關聯，將關聯成功的量測分配給對應目標t_i^c，未關聯成功的量測記為

3.3潛在目標運動狀態預測：對潛在軌跡集合T^p中的每一目標根據步驟2.1所述的目標運動狀態方程及前一時刻目標的狀態估計與協方差矩陣分別計算目標狀態的一步預測值及一步預測誤差的協方差矩陣

3.4量測集Z′_k與潛在軌跡集合T^p中的每一目標的一步預測值進行關聯，將關聯成功的量測分配給對應目標未關聯成功的量測記為

3.5對量測集Z″_k，通過跟蹤起始方法，提取新目標軌跡。

4.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，該計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器執行時實現如權利要求2～3任一項所述的路側單元協同的目標跟蹤方法。