基于目标感知的观测点云对准方法、设备和存储介质与流程

本技术涉及目标跟踪领域，特别涉及一种基于目标感知的观测点云对准方法、设备和存储介质。

背景技术：

1、移动目标的融合感知系统中通过多个传感器对同一个移动目标采集观测点云，在融合感知系统中存在目标检测周期，在每个目标检测周期中不同传感器对同一个移动目标的检测时间存在时间差，且各个传感器分别独立对自己针对移动目标采集到的观测点云进行目标跟踪获得各传感器各自的目标航迹信息，之后融合感知系统直接将各个传感器提供的目标航迹信息进行数据融合，输出最终的融合感知结果，但是往往各个传感器在整个目标跟踪过程中只能用到自身局部的观测点云，之后仅仅以各自航迹滤波后的局部信息进行目标相关的业务处理，导致最终目标处理结果的准确度不够，如仅以各传感器各自航迹滤波后的局部信息融合并进行目标框检测，其仅能利用目标的局部点云，很大可能造成目标的预测体积与目标的实际体积之间误差，即会较大影响目标框的预测准确度，尤其在体型较大的目标如轿车/卡车预测中，导致轿车/卡车的预测框和实际框之间误差较大。

技术实现思路

1、本技术提供一种基于目标感知的观测点云对准方法、设备和存储介质，用以至少提升传感器针对移动目标的观测点云的准确度，进而提升利用多个传感器采集的观测点云对移动目标进行目标处理的准确度。

2、第一方面，本技术提供一种基于目标感知的观测点云对准方法，该方法包括：

3、对移动目标进行至少一轮航迹处理操作，所述航迹处理操作包括：

4、获得移动目标的先验航迹信息，所述先验航迹信息至少包括所述移动目标的先验位置信息和航迹速度信息；

5、基于所述先验航迹信息和至少一个传感器中各传感器对应的观测点云，对各传感器进行点云对准操作，得到各传感器对应的对准点云，所述点云对准操作包括：

6、根据所述先验航迹信息和所述传感器对应的观测点云进行航迹滤波，得到所述传感器关联的后验航迹信息；

7、至少通过所述后验航迹信息中的后验位置信息和航迹速度信息，估计目标时刻对应的目标航迹信息；并

8、根据所述后验航迹信息和所述目标航迹信息的航迹偏移信息，对所述传感器对应的观测点云进行修正，得到所述传感器对应的对准点云。

9、本技术实施例提供的方法中，基于移动目标的先验航迹信息得到后验航迹信息和待预测的目标时刻的目标航迹信息后，基于目标后验航迹信息和后验航迹信息之间的航迹偏移信息对传感器采集的观测点云进行补正，即利用预测航迹信息和真实航迹信息之间的偏差对观测点云进行补正，从而得到对准点云，得到的对准点云比观测点云更接近移动目标的真实形态，且得到的对准点云比观测点云包含更真实和更丰富的目标特征，从而提升利用一个/多个传感器对应的对准点云进行目标分类、目标框检测、部位分割等目标处理的准确度。

10、在一种可能的实现方式中，按照如下公式(1)对所述传感器对应的观测点云进行修正，得到对准点云：

11、pdt_sys＝pdt1+(pht_sys-pht1)公式(1)

12、所述公式(1)中，pdt_sys为所述对准点云的位置，pdt1为所述观测点云的位置，(pht_sys-pht1)为所述航迹偏移信息，pht1为所述后验航迹信息，pht_sys为所述目标航迹信息。

13、在一种可能的实现方式中，所述航迹速度信息包括所述移动目标的移动速度，或，所述航迹速度信息包括所述移动目标的移动速度和加速度，所述传感器对应的观测点云是在所述传感器对应的观测时刻针对所述移动目标采集的；

14、所述至少通过所述后验航迹信息中的后验位置信息和航迹速度信息，估计目标时刻对应的目标航迹信息，包括：

15、根据观测时间差和所述后验航迹信息中的航迹速度信息确定位置偏移信息，所述观测时间差为所述传感器对应的观测时刻和所述目标时刻的差；

16、根据所述后验航迹信息中的后验位置信息和所述位置偏移信息，确定目标位置信息；

17、将所述目标位置信息和所述航迹速度信息更新到目标航迹信息中。

18、在一种可能的实现方式中，所述先验航迹信息还包括所述移动目标的角度偏转信息；

19、所述根据观测时间差和所述后验航迹信息中的航迹速度信息确定位置偏移信息，包括：根据所述观测时间差、所述后验航迹信息中的航迹速度信息和所述角度偏转信息确定所述位置偏移信息；

20、所述基于所述目标位置信息和所述航迹速度信息确定所述目标航迹信息，包括：基于所述目标位置信息、所述航迹速度信息和所述角度偏转信息确定所述目标航迹信息。

21、在一种可能的实现方式中，所述先验航迹信息还包括所述移动目标的先验能量反射、先验径向速度、先验径向距离、先验水平角、先验俯仰角中的至少一个先验辅助信息，所述先验径向速度为目标速度的传感器径向分量，所述先验径向距离表征所述移动目标相对对应于的传感器的距离，所述先验水平角表征所述移动目标相对于对应的传感器的水平角，所述先验俯仰角表征所述移动目标相对于对应的传感器的俯仰角；

22、所述根据所述后验航迹信息和所述目标航迹信息的航迹偏移信息，对所述传感器对应的观测点云进行修正时，还包括：估计各先验辅助信息对应的后验辅助信息，并将估计的各后验辅助信息更新到所述目标航迹信息中。

23、在一种可能的实现方式中，所述估计各先验辅助信息对应的后验辅助信息，并将估计的各后验辅助信息更新到所述目标航迹信息中，包括：

24、所述先验航迹信息包括所述先验能量反射时，将所述先验能量反射信息确定为后验能量反射信息，并将所述后验能量反射信息更新至所述目标航迹信息中；

25、所述先验航迹信息包括先验俯仰角时，将所述先验俯仰角确定为后验俯仰角，并将所述后验俯仰角更新至所述目标航迹信息中；

26、所述先验辅助信息包括先验水平角时，根据所述目标航迹信息中的目标位置信息确定后验水平角，并将后验水平角更新到所述目标航迹信息中；

27、所述先验辅助信息包括先验径向速度时，根据所述后验水平角和所述目标航迹信息中的航迹速度信息确定后验径向速度，并将后验径向速度更新到所述目标航迹信息中；

28、所述先验辅助信息包括先验径向距离时，根据所述目标航迹信息中的目标位置信息确定后验径向距离，并将后验径向距离更新到所述目标航迹信息中。

29、在一种可能的实现方式中，所述航迹速度信息包括所述移动目标的移动速度；

30、按照如下公式(2)，根据所述目标航迹信息中的目标位置信息确定后验水平角；和/或

31、按照如下公式(3)，根据所述后验水平角和所述目标航迹信息中的航迹速度信息确定后验径向速度；和/或，

32、按照如下公式(4)，根据所述目标航迹信息中的目标位置信息确定后验径向距离；其中：

33、azimuth2＝atan2(posy2，posx2)公式(2)

34、d_vel2＝cos(azimuth2)×velx2+sin(azimuth2)×vely2公式(3)

35、range2＝sqrt(posx2×posx2+posy2×posy2)公式(4)

36、公式(2)至公式(4)中，azimuth2为所述后验水平角，range2为所述后验径向距离，d_vel2为所述后验径向速度；posx2和posy2分别为所述目标位置信息在二维坐标系中x轴和y轴的坐标，velx2和vely2分别为目标航迹信息中的移动速度在所述二维坐标系中x轴和y轴的速度分量。

37、在一种可能的实现方式中，所述基于所述先验航迹信息和至少一个传感器中各传感器对应的观测点云，对各传感器进行点云对准操作，得到各传感器对应的对准点云之后，还包括：

38、基于各传感器对应的对准点云对所述移动目标进行目标处理，所述目标处理包括目标分类、目标框检测、目标部位分割中的至少一种。

39、在一种可能的实现方式中，所述至少一轮航迹处理操作中第i+1轮的先验航迹信息基于第i轮得到的更新航迹信息获得，第1轮的先验航迹信息基于预设航迹信息获得，所述i为大于0的整数；

40、所述基于所述先验航迹信息和至少一个传感器中各传感器对应的观测点云，对各传感器进行点云对准操作，得到各传感器对应的对准点云时，还包括：

41、将各传感器对应的目标航迹信息进行融合，得到所述更新航迹信息中。

42、第二方面，本技术提供一种基于目标感知的观测点云对准装置，该装置包括先验信息获取单元和点云对准单元，所述点云对准单元包括航迹滤波单元、航迹估计单元和偏移对准单元；其中：

43、所述先验信息获取单元，用于在对移动目标进行的每轮航迹处理操作中，获得移动目标的先验航迹信息，所述先验航迹信息至少包括所述移动目标的先验位置信息和航迹速度信息；

44、所述点云对准单元，用于在对移动目标进行的每轮航迹处理操作中，基于所述先验航迹信息和至少一个传感器中各传感器对应的观测点云，对各传感器进行点云对准操作，得到各传感器对应的对准点云；

45、所述点云对准操作中：通过所述航迹滤波单元根据所述先验航迹信息和所述传感器对应的观测点云进行航迹滤波，得到所述传感器关联的后验航迹信息；通过所述航迹估计单元，用于至少通过所述后验航迹信息中的后验位置信息和航迹速度信息，估计目标时刻对应的目标航迹信息；并通过所述偏移对准单元，用于根据所述后验航迹信息和所述目标航迹信息的航迹偏移信息，对所述传感器对应的观测点云进行修正，得到所述传感器对应的对准点云。

46、第三方面，本技术实施例还提供一种基于目标感知的观测点云对准设备，该设备包括处理器和存储器，所述存储器用于存储所述处理器可执行的程序，所述处理器用于读取所述存储器中的程序并执行本技术第一方面所述的任意方法。

47、第四方面，本技术实施例还提供计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时用于实现上述第一方面所述方法的步骤。

48、本技术的这些方面或其他方面在以下的实施例的描述中会更加简明易懂。