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申请/专利权人：华中科技大学

摘要：本发明公开了一种基于激光雷达的水面障碍物检测与多目标跟踪方法，属于无人艇水面环境感知与理解领域。包括：步骤1，获取当前激光雷达扫描到的水面环境点云数据；步骤2，对步骤1获取到的点云数据进行坐标系变换，并映射为前视图投影栅格图；步骤3，在前视图投影栅格图上进行聚类分割并筛选，得到当前帧目标集合，实现多目标检测；步骤4，在前视图投影栅格图上将当前帧目标集合与上一帧目标集合进行目标匹配，实现多目标跟踪。本发明的基于激光雷达的水面障碍物检测与多目标跟踪方法，能够有效解决目标遮挡、新目标出现、旧目标消失等难点问题，提升了多目标检测的准确性，并且满足实时运算的需求，能够降低虚警率。

主权项：1.一种基于激光雷达的水面障碍物检测与多目标跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，获取当前激光雷达扫描到的水面环境点云数据；步骤2，对步骤1获取到的点云数据进行坐标系变换，并映射为前视图投影栅格图；步骤3，在前视图投影栅格图上进行聚类分割并筛选，得到当前帧目标集合，实现多目标检测；步骤4，在前视图投影栅格图上将当前帧目标集合与上一帧目标集合进行目标匹配，实现多目标跟踪；步骤4中，通过建立定长批号集的方式实现多目标跟踪，具体如下：1建立定长批号集，并初始化第一帧点云数据目标集合中的每个目标分别为批号集中的一个批号；2在当前帧投影栅格图上，将上一帧投影栅格图对应栅格位置的目标批号值作为当前帧目标集合中每个目标的初始批号，并将当前帧目标集合中没有领到初始批号的目标的栅格标记为定长批号集之外的一个无效批号，统计当前帧目标集合中的目标包含的批号值：a如果该目标包含的批号值不相同，说明上一帧的该目标在当前帧被遮挡为多个目标，则统计每个批号所包含的栅格数目，将包含栅格数最多的那个批号值作为该目标的批号值，并更新该目标包含的所有栅格的批号值为该批号值；b如果当前帧目标集合中有多个目标所包含的批号值都相同，则说明该目标在上一帧因遮挡而被检测为了多个目标，且在当前帧遮挡已消失，重新聚合为一个目标，则合并这些目标所包含的栅格，将其仍作为一个目标，并保留当前的批号值；c如果该目标包含的所有栅格的批号值都相同且不是无效批号，说明该目标在上一帧已经存在并已经有了批号值，实现了当前帧和上一帧的同一个目标的匹配，完成了对该目标的跟踪；d如果该目标包含的所有栅格的批号值都是无效批号，说明该目标在上一帧栅格图中没有对应已经存在的目标，是新出现的目标，则遍历批号集，赋于该目标一个新的批号，并更新该目标包含的所有栅格的批号值为该批号值；e遍历上一帧的目标集合，如果有步骤a～d中没有被访问到的批号，即该目标在当前帧目标集合中没有与之匹配的目标，说明该目标已经离开了激光雷达的视场，则将该批号返还给批号集。

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百度查询： 华中科技大学 一种基于激光雷达的水面障碍物检测与多目标跟踪方法