[发明专利]多算法融合探鸟系统

权利要求书

1.多算法融合探鸟系统，其特征在于：包括采集子系统、探鸟子系统和定位子系统；

所述采集子系统包括激光雷达模块，所述激光雷达模块用于采集环境的图像数据形成点云集并发送至探鸟子系统；

所述探鸟子系统对图像数据滤波并将图像数据分成动态点和静态点，所述探鸟子系统根据变动的聚类半径来对动态点聚类得到动态点云子集，所述探鸟子系统对动态点云子集求集合的外切球半径并将外切球半径小于第三阈值的点云作为前期疑似鸟点，所述探鸟子系统搜索当前时刻前期疑似鸟点在前一时刻时第二阈值范围内的疑似鸟点，且探鸟子系统搜索在当前时刻该前期疑似鸟点的第一阈值范围内的静态点，所述探鸟子系统在具有疑似鸟点且无静态点时拍摄图片发送至定位子系统；

所述探鸟子系统还包括处理模块，第一阈值由处理模块根据激光垂直角分辨率和探测范围计算得到，第二阈值由处理模块根据鸟的飞行速度和激光采样周期相乘计算得到，第三阈值由处理模块根据鸟类尺寸进行自适应确定，根据鸟类尺寸进行疑似鸟点的划分，排除人和移动车辆的干扰；

所述定位子系统获取拍摄图片中的放大倍数和像素信息，所述定位子系统根据放大倍数获取预存的转换系数，所述转换系数为每个放大倍数下一个像素对应的偏转角度，所述定位子系统根据像素信息获取拍摄图片中心点的中心像素坐标，所述定位子系统预存有拍摄图片中心点在实际环境中的实际坐标，所述定位子系统根据鸟类像素坐标、中心像素坐标、转换系数和实际坐标计算鸟类在实际环境中的位置。

2.根据权利要求1所述的多算法融合探鸟系统，其特征在于：所述激光雷达模块包括旋转座和多个同步转动的成像单元，所述成像单元在同一弧线上的采集角度之和为180°，所述成像单元的成像角度为30°，所述旋转座带动成像单元形成360°上半球形的探鸟区域。

3.根据权利要求1所述的多算法融合探鸟系统，其特征在于：所述探鸟子系统包括滤波模块，所述滤波模块通过滤波窗口在图像数据每个像素点的水平向进行滤波，所述滤波模块在滤波窗口中的当前时刻点云与前一时刻点云的距离小于设定阈值时发送静态信号，所述滤波模块在滤波窗口中的当前时刻点云与前一时刻点云的距离大于设定阈值时发送动态信号。

4.根据权利要求3所述的多算法融合探鸟系统，其特征在于：所述探鸟子系统还包括标签模块，所述处理模块获取静态信号和动态信号发送至标签模块，所述标签模块根据静态信号给当前时刻点云添加静态标签，所述标签模块根据动态信号给当前时刻点云添加动态标签，所述处理模块根据静态标签形成静态点云集，所述处理模块根据动态标签形成动态点云集。

5.根据权利要求3所述的多算法融合探鸟系统，其特征在于：所述探鸟子系统还包括聚类模块，所述聚类模块对动态点云集以变动的聚类半径进行聚类得到动态点云子集，所述聚类半径与目标至激光雷达模块的间距成正比。

6.根据权利要求5所述的多算法融合探鸟系统，其特征在于：所述探鸟子系统还包括筛选模块，所述处理模块对动态点云子集求集合的外切球半径并将外切球半径小于第三阈值的点云作为前期疑似鸟点，所述筛选模块搜索当前时刻前期疑似鸟点在前一时刻时第二阈值范围内有疑似鸟点，且所述筛选模块搜索在当前时刻该前期疑似鸟点的第一阈值范围内时无静态点向处理模块发送确认信号。

7.根据权利要求6所述的多算法融合探鸟系统，其特征在于：所述处理模块从图像数据中获取激光雷达模块反射光的反射率并发送至筛选模块，所述筛选模块在反射率小于预设值时向处理模块发送噪点信号，所述处理模块将点云记录为噪点。

8.根据权利要求1所述的多算法融合探鸟系统，其特征在于：所述定位子系统包括具有训练模型的目标检测模块，所述目标检测模块将拍摄图片输入训练模型进行处理输出鸟类在拍摄图片中的像素坐标。

9.根据权利要求8所述的多算法融合探鸟系统，其特征在于：所述定位子系统包括转换模块和系数模块，所述系数模块预存有放大倍数对应的转换系数、中心像素坐标和实际坐标，所述处理模块将搜索到的鸟类像素坐标发送至转换模块，所述转换模块根据鸟类像素坐标、中心像素坐标和转换系数将鸟类在拍摄图片中的位置转换至实际环境中的位置信息，所述转换模块将中心像素坐标与鸟类像素坐标相减后乘以转换系数得到移动变量，所述处理模块将移动变量与实际坐标相加定位鸟类在实际环境中的位置，所述处理模块根据位置信息对鸟类定位。