[发明专利]一种基于路侧多传感器的目标高精度感知方法

说明书

一种基于路侧多传感器的目标高精度感知方法，包含以下步骤：安装传感器，获取传感器的GPS坐标；目标探测，使用各传感器进行目标探测，获取目标在各传感器下的坐标；坐标转换，将目标在各传感器下的坐标转换成GPS坐标，包括像素坐标转GPS坐标、雷达坐标转GPS坐标、激光雷达探测到的目标GPS坐标；二次坐标转换，将GPS坐标转换为其它坐标。本发明融合了多种方法；仅利用路侧传感器，即可获取目标的GPS定位信息，避免了GPS信号较弱时，GPS定位不准的问题，同时，不需要在车辆上安装传感器，降低了对车辆的要求与成本。

技术领域

本发明涉及路侧感知领域，具体涉及一种基于路侧多传感器的目标高精度感知方法。

背景技术

在自动驾驶中，进行环境感知是至关重要的部分。使用车辆传感器进行环境感知，需要每辆车都配备一种或多种传感器，对车辆传感器和车辆算力的要求较高，且增加了车辆成本。而使用路侧传感器进行环境感知，不仅能够解决算力和成本的问题，而且能够解决车辆传感器在目标遮挡、远距离下的环境感知性能问题。路侧多种传感器的探测原理及坐标表示各不相同，如何使用路侧多传感器进行目标的定位及融合至关重要。

现有技术中，例如公开的专利CN113433542A提出一种车辆定位方案，通过获取路侧设备GPS位置及车辆相对于路侧设备的位置，来确定车辆的GPS位置，但并未对该步骤进行详细说明。专利CN111787481A提出一种路车协调的高精度感知方法。分别使用视觉传感器和毫米波雷达进行目标检测，并进行视觉测距；将毫米波雷达探测目标投影到像素坐标系上，与视觉传感器探测目标进行匹配关联及跟踪，加权平均后获取目标坐标xy；将该坐标转换为站点坐标ENU，再转换为GPS；该方法存在以下不足：1.单目测距准确率低，直接影响定位精度及融合性能；2.在像素坐标系下进行融合，数据关联逻辑及参数复杂；3.ENU坐标系使用复杂，需要分别获取路侧融合设备E轴N轴U轴的旋转角度。

发明内容

根据背景技术提出的问题，本专利提出一种基于路侧多传感器的目标高精度感知方法，用以解决路侧多传感器进行目标的定位及融合问题，仅利用路侧传感器，即可获取目标的GPS定位信息，并基于该GPS定位进行多传感器融合。接下来对本发明做进一步地阐述。

一种基于路侧多传感器的目标高精度感知方法，包含以下步骤：

S1，安装传感器，获取传感器的GPS坐标；

S2，目标探测，使用各传感器进行目标探测，获取目标在各传感器下的坐标；

S3，坐标转换，将目标在各传感器下的坐标转换成GPS坐标，包括像素坐标转GPS坐标、雷达坐标转GPS坐标、激光雷达坐标转GPS坐标；

S4，二次坐标转换，将GPS坐标转换为其它坐标。

进一步地，对于步骤S2的目标探测，使用各传感器进行目标探测，获取目标在各传感器下的坐标，使用摄像头获取目标的像素坐标(u，v)，使用毫米波雷达获取目标相对于毫米波雷达的坐标(x，y)，使用激光雷达获取目标相对于激光雷达的坐标(x，y，z)。

进一步地，对于步骤S3坐标转换中的像素坐标转GPS坐标：

传感器使用摄像头，使用单应性矩阵方法将像素坐标转换为GPS坐标，在忽略高度的情况下，通过获取像素坐标(u，v)与GPS坐标(L，B)的单应性矩阵，将像素坐标转换为GPS坐标，反之亦然。

进一步地，对于步骤S3坐标转换中的毫米波雷达坐标转GPS坐标，使用基于雷达偏北角的方法，或基于单点标定法获取单个点的雷达坐标及GPS坐标点对进行标定。

进一步地，对于步骤S3坐标转换中的激光雷达坐标转GPS坐标，使用刚性变换矩阵方法将激光雷达坐标转换为GPS坐标，通过获取激光雷达坐标(x，y，z)与GPS坐标(L，B，H)的刚性变换矩阵，将激光雷达坐标转换为GPS坐标，反之亦然。