[发明专利]一种融合视觉和雷达系统的海上落水人员识别及定位方法

权利要求书

1.一种融合视觉和雷达系统的海上落水人员识别及定位方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一：采集海面实时图像，进行目标检测，得到第一海面目标候选集以及第一坐标信息；利用相机标定原理得到落水人员的方位信息；同时确定三维激光雷达的搜索范围θ；

步骤二：获取三维激光雷达原始点云数据，进行预处理滤波；采用欧式聚类算法得到第二海面目标候选集以及第二坐标信息；

步骤三：利用联合标定建立第一坐标信息和第二坐标信息的转换关系，实现雷达点云图像与可见光图像的融合；

步骤四：候选目标区域匹配，最终得到落水人员的方位与距离信息。

2.根据权利要求1所述的一种融合视觉和雷达系统的海上落水人员识别及定位方法，其特征在于：所述的目标检测由深度学习模型YOLOv5实现。

3.根据权利要求1所述的一种融合视觉和雷达系统的海上落水人员识别及定位方法，其特征在于：所述的相机标定选用张正友标定法。

4.根据权利要求1所述的一种融合视觉和雷达系统的海上落水人员识别及定位方法，其特征在于：所述的搜索范围θ＝1.5θ₁，其中θ₁为落水人员与单目摄像机在水平面上的夹角，单目摄像机位于船中央，三维激光雷达位于船头，船体的中心轴线贯穿两者。

5.根据权利要求4所述的一种融合视觉和雷达系统的海上落水人员识别及定位方法，其特征在于：所述三维激光雷达以0.5θ₁作为扫描起点，2θ₁为扫描终点，对候选目标进行针对性的搜索。

6.根据权利要求1所述的一种融合视觉和雷达系统的海上落水人员识别及定位方法，其特征在于：所述的预处理滤波具体是：利用高斯滤波器对整个点云进行加权平均，实现线性平滑滤波，进而消除噪声；再利用体素滤波器实现下采样，同时保留点云的几何结构，进一步减少数据量。

7.根据权利要求1所述的一种融合视觉和雷达系统的海上落水人员识别及定位方法，其特征在于：所述的联合标定基于Autoware框架下的calibration_camera_lidar实现。

8.根据权利要求1所述的一种融合视觉和雷达系统的海上落水人员识别及定位方法，其特征在于：所述的候选目标区域匹配是对第一海面目标候选集和第二海面目标候选集中的每一类中心点之间的距离进行计算，设定阈值，即可实现对应目标区域的匹配。

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-8所述的方法。