恭喜广西交科集团有限公司徐韶华获国家专利权
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龙图腾网恭喜广西交科集团有限公司申请的专利一种车辆外轮廓信息的三雷达测量方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN111649677B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-03发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202010503241.3,技术领域涉及:G01B11/03;该发明授权一种车辆外轮廓信息的三雷达测量方法是由徐韶华;王宁昌;颜晓凤;夏光亮;黎云飞;杨玉琳设计研发完成,并于2020-06-05向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种车辆外轮廓信息的三雷达测量方法在说明书摘要公布了:本发明提供了一种车辆外轮廓信息的三雷达测量方法,包括:雷达标定,对测长激光雷达、第一测宽高激光雷达和第二测宽高激光雷达进行标定,初始化测长激光雷达、第一测宽高激光雷达和第二测宽高激光雷达的参数;进行测长目标检测和测宽高目标检测,对于符合要求的车辆,计算车辆的当前长度、高度和宽度;对目标进行连续跟踪,记录符合要求的车辆的长度、高度和宽度,通过连续多帧跟踪,计算车辆的最终长度、高度和宽度即为车辆的轮廓数据;本发明提供的车辆外轮廓信息的三雷达测量方法,采用了三个激光雷达测量车辆外轮廓;通过背景数据进行过滤,大幅提升了数据有效性;利用多帧数据进行目标跟踪,进一步确保了数据的有效性。
本发明授权一种车辆外轮廓信息的三雷达测量方法在权利要求书中公布了:1.一种车辆外轮廓信息的三雷达测量方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1:雷达标定,对测长激光雷达、第一测宽高激光雷达和第二测宽高激光雷达进行标定,初始化测长激光雷达的离地高度H1、角分辨率ω1、雷达点计数P1、采样周期T1以及第一条扫描线与地面的夹角α,第一测宽高激光雷达的离地高度H2、角分辨率ω2、雷达点计数P2、采样周期T2以及第一条扫描线与地面的夹角β;第二测宽高激光雷达的离地高度H3、角分辨率ω3、雷达点计数P3、采样周期T3以及第一条扫描线与地面的夹角γ;第一测宽高激光雷达和第二测宽高激光雷达的间距DL;测长激光雷达到第一测宽高激光雷达和第二测宽高激光雷达中心的间距Dd;测长激光雷达相对地面的位置作为第一坐标零点,第一测宽高激光雷达相对地面的位置作为第二坐标零点;记录测长激光雷达的长高初始数据{D10},以及第一测宽高激光雷达的第一宽高初始数据{W10},以及第二测宽高激光雷达的第二宽高初始数据{E10};步骤S2:测宽高目标检测,将第一宽高初始数据{W10}作为宽高背景数据,在每一个采样周期T2获取一帧实时宽高检测数据{W10+a*T2};将实时宽高检测数据与宽高背景数据进行比较,按照下式计算测宽高激光雷达的变化率μ22:μ22=W10+a*T2–W10W10;式中,W10+a*T2为第一测宽高激光雷达在第a帧数据时的雷达测量值;W10为第一测宽高激光雷达的宽高初始数据;当第一测宽高激光雷达在第a帧数据的变化率μ22小于2%时,更新宽高背景数据,将当前实时宽高检测数据{W10+a*T2}作为新的宽高背景数据;当第一测宽高激光雷达在第j帧数据的变化率μ22大于等于2%时,判断有车辆进入检测范围;按下式计算第一测宽高激光雷达所测车辆相对第二坐标零点的第二横坐标组:X2j=W10+j*T2-W10+a*T2*cosω2*P2+β;式中,X2j为第一测宽高激光雷达所测车辆相对第二坐标零点的第二横坐标;W10+j*T2为第一测宽高激光雷达在第j帧数据时的雷达测量值;W10+a*T2为第一测宽高激光雷达的宽高背景数据;按下式计算第一测宽高激光雷达所测车辆相对第二坐标零点的第二纵坐标组:Y2j=H2-W10+j*T2-W10+a*T2*sinω2*P2+β;式中,Y2j为第一测宽高激光雷达所测车辆相对第二坐标零点的第二纵坐标;W10+j*T2为第一测宽高激光在第j帧数据时的雷达测量值;W10+a*T2为第一测宽高激光雷达的宽高背景数据;按下式计算第二测宽高激光雷达所测车辆相对第二坐标零点的第二横坐标组:X3j=E10+j*T3-E10+a*T3*cosω3*P3+γ-DL;式中,X3j为第二测宽高激光雷达所测车辆相对第二坐标零点的第二横坐标;E10+j*T3为第二测宽高激光雷达在第j帧数据时的雷达测量值,E10+a*T3为第二测宽高激光雷达的宽高背景数据,DL为第一测宽高激光雷达与第二测宽高激光雷的间距;按下式计算第二测宽高激光雷达所测车辆相对第二坐标零点的第二纵坐标组:Y3j=H3-E10+j*T3-E10+a*T3*sinω3*P3+γ;式中,Y3j为第二测宽高激光雷达所测车辆相对第二坐标零点的第二纵坐标;E10+j*T3为第二测宽高激光雷达在第j帧数据时的雷达测量值,E10+a*T3为第二测宽高激光雷达的宽高背景数据;第j帧数据时车辆的宽度Wj为第二横坐标组X2j和X3j中的最大值与最小值的差值:Wj=max{X21,X22,…,X2j,X31,X32,…,X3j}-min{X21,X22,…X2j,X31,X32,…,X3j};第j帧数据时车辆的第二高度Kj为第二纵坐标组Y2j和Y3j中的最大值:Kj=max{Y21,Y22,…,Y2j,Y31,Y32…,Y3j};步骤S3:测长目标检测,将长高初始数据{D10}作为长高背景数据,在每一个采样周期T1获取一帧实时长高检测数据{D10+a*T1};将实时长高检测数据与长高背景数据进行比较,按照下式计算测长激光雷达的长度变化率μ11:μ11=D10+a*T1–D10D10;式中,D10+a*T1为测长激光雷达在第a帧数据时的雷达测量值;D10为测长激光雷达的长高初始数据;当测长激光雷达在第a帧数据时的变化率μ11小于2%时,更新长高背景数据,将当前实时长高检测数据D10+a*T1作为新的长高背景数据;当测长激光雷达在第i帧数据时的长度变化率μ11大于等于2%时,判断有车辆进入检测范围,按下式计算测长激光雷达所测车辆相对第一坐标零点的第一横坐标组:X1i=Dd-D10+i*T1-D10+a*T1*cosω1*P1+α;式中,X1i为测长激光雷达所测车辆相对第一坐标零点的第一横坐标;D10+i*T1为测长激光雷达所测车辆在第i帧数据时的雷达测量值;D10+a*T1为测长激光雷达的长高背景数据;Dd为测长激光雷达到第一测宽高激光雷达和第二测宽高激光雷达中心的间距;第i帧数据时车辆的长度Li为第一横坐标组X1i中的最大值:Li=max{X11,X12,X13,…,X1n};按下式计算测长激光雷达所测车辆相对第一坐标零点的第一纵坐标组:Y1i=H1-D10+i*T1-D10+a*T1*sinω1*P1+α,式中,Y1i为测长激光雷达所测车辆相对第一坐标零点的第一纵坐标;D10+i*T1为测长激光雷达所测车辆在第i帧数据时的雷达测量值;D10+a*T1为测长激光雷达的长高背景数据;第i帧数据时车辆的第一高度Mi为第一纵坐标组Y1i中的最大值:Mi=max{Y11,Y12,Y13,…,Y1i};步骤S4:测宽高目标跟踪,设置宽度阈值δ,对第j帧数据时车辆的宽度Wj进行判断;如第j帧数据时车辆的宽度Wj小于宽度阈值δ,则丢弃该目标,回到步骤S2;如第j帧数据时车辆的宽度Wj大于等于宽度阈值ε,则从第j帧数据开始跟踪,在测宽高激光雷达的变化率μ22连续大于等于2%时,连续记录r帧数据,直到测宽高激光雷达的变化率μ22小于2%时,说明车辆已经驶离,记录结束,车辆宽度W=max{Wj,Wj+1,…,Wj+r},车辆第二高度K=max{Kj,Kj+1,…,Kj+r};车辆长度L=max{Li,Li+1,…,Li+r},车辆第一高度M=max{Mi,Mi+1,…,Mi+r};步骤S5:车辆信息匹配,设置匹配阈值ζ,如车辆第一高度M与车辆第二高度K的差值|M-K|>ζ,则匹配失败,回到步骤S2;如车辆第一高度M与车辆第二高度K的差值|M-K|≤ζ,则匹配成功,车辆第二高度K作为车辆最终高度,车辆长度L作为车辆最终长度,车辆宽度W作为车辆最终宽度,结束。
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