[发明专利]用于跟踪物体的系统和方法

说明书

技术领域

技术领域通常是用于跟踪物体的系统和方法。

技术背景

很多现代汽车具有便利半自主和自主驾驶特性诸如防撞的车辆检测系统。车辆检测系统使用多种方法来处理来自于车辆扫描仪的数据从而检测其他车辆的存在并确定其他车辆的动态。这些方法包括Hough匹配方法以及参数L形方法。

然而，Hough匹配方法和参数L形方法有限制。Hough匹配方法计算起来昂贵并且产生具有离散分辨率和固定尺寸的轮廓。这样的轮廓不能精确地描述很多物体的尺寸或者形状。参数L形方法不稳定并且通常只对具有矩形轮廓的物体有用。对于弯曲轮廓，L形可以不同的方式与曲线相拟合，从而难于确定物体的定向。

发明内容

本发明涉及通过产生对应于物体的运动模型来跟踪物体的方法以及计算机化的物体跟踪系统。在例示实施方式中，计算机化的物体跟踪系统包括数据收集模块、聚类模块、数据关联模块以及跟踪模块。

物体跟踪系统的数据收集模块接收与物体相关的扫描数据，并使用扫描数据产生与新时间t+dt相关且包括新点X的新帧F。

物体跟踪系统的聚类模块识别新帧F的新点X_i的新组G，其中i=1，……N，N为对应于新点数目的正整数。

物体跟踪系统的数据关联模块基于与物体相关联的在先信息将新组G和物体关联。

物体跟踪系统的跟踪模块基于新组G确定对应于物体的新的运动模块M。

在一些实施方式中，计算机化的物体跟踪系统包括预处理模块，其被配置为先于聚类模块之前处理新帧F，所述聚类模块识别新帧F的新点X_i的新组G。在一些实施方式中，预处理模块处理新帧F包括预处理模块过滤新帧F以通过车辆参考坐标和地面参考坐标中的至少之一表示新帧F。

前面已经宽泛地概括了各种实施方式的方面和特征，这应当被理解为仅仅是各种潜在应用的例示。通过以不同的方式应用所公开的信息或者通过将所公开的实施方式的各个方面组合，可获得其他有益结果。因此，额外于权利要求限定的范围，其他方面以及更全面的理解可通过结合附图参照对例示实施方式的详细描述来获得。

本发明还包括如下方案：

1.一种用于通过使用计算机化的物体跟踪系统产生对应于物体的运动模型来跟踪物体的方法，所述方法包括：

所述物体跟踪系统的数据收集模块接收与物体关联的扫描数据并使用所述扫描数据产生与新时间t+dt相关且包括新点X的新帧F；

所述物体跟踪系统的聚类模块识别新帧F的新点X_i的新组G，其中i=1，……N，N为对应于所述新点的数目的正整数；

所述物体跟踪系统的数据关联模块基于与所述物体相关的在先信息将所述新组G与所述物体关联；以及

所述物体跟踪系统的跟踪模块基于所述新组G确定对应于所述物体的新运动模型M。

方案2.方案1所述的方法，还包括所述物体跟踪系统的预处理模块，其在识别所述新帧F的新点X_i的新组G的所述聚类模块之前处理所述新帧F，其中所述预处理模块处理所述新帧F包括所述预处理模块过滤所述新帧F以通过以下至少一者表示所述新帧F：

车辆参考坐标；和

地面参考坐标。

方案3.方案1的方法，其中，所述聚类模块基于所述新点X的某些之间的类同特性识别所述新帧F的新点X_i的新组G。

方案4.方案1的方法，其中，所述数据关联模块响应于确定在与所述新帧F相关的新的运动特性和表示所述物体的在先信息之间的关系，将所述新组G和所述物体相关联。

方案5.方案1的方法，其中，所述跟踪模块基于所述新组G确定对应于所述物体的所述新运动模型M，包括所述跟踪模块根据所述新组以及表示所述物体的一个或多个在先组G和表示所述物体的一个或多个在先运动模型这两者中的至少一者确定对应于所述物体的新运动模型M。方案.

方案6.方案1的方法，其中，所述跟踪模块基于所述新组G确定对应于所述物体的新运动模型M包括所述跟踪模块产生所预测的组G_p。

方案7.方案6所述的方法，其中：

所述跟踪模块根据表示所述物体的在先的运动模型M、在先的组G、以及平移矢量T产生所预测的组G_p；

所述所预测的组G_p对应于未来时间t+δt，并且根据下式确定：

，

所述平移矢量T包括X方向分量dx和Y方向分量dy；