【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于智能駕駛，涉及岸橋吊、輪胎吊等重型起重設(shè)備的跟蹤，具體涉及到一種云端下發(fā)港口起重設(shè)備的跟蹤方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、目前港口運(yùn)輸領(lǐng)域的勞動(dòng)力成本不斷上升，運(yùn)營成本也隨之上升。同時(shí)，隨著全球貿(mào)易的日益發(fā)展，港口貨物吞吐量隨之增大，港口迫切需要提高效率。在運(yùn)營成本降低和效率提升的雙重壓力下，自動(dòng)駕駛在港口的運(yùn)用得到各方的重視。港口自動(dòng)駕駛轉(zhuǎn)運(yùn)車輛能夠做到24小時(shí)不間斷無人作業(yè)，提高了港口設(shè)備的利用率，在降低運(yùn)營成本的同時(shí)顯著提高效率。
2、港口有各種各樣的集裝箱起重設(shè)備（指岸橋吊、輪胎吊等有兩條腿的大型起重設(shè)備），其中，橋吊和輪胎吊等能夠移動(dòng)的起重設(shè)備需要重點(diǎn)關(guān)注，自動(dòng)駕駛車輛運(yùn)營過程中很多作業(yè)需要與起重設(shè)備交互，作業(yè)過程中也需要注意避讓起重設(shè)備。當(dāng)前對起重設(shè)備的感知主要是單車感知，但是起重設(shè)備如橋吊，比較巨大，兩條腿之間的跨距比較大，單車感知有時(shí)無法完全感知到橋吊的兩條腿；且在箱區(qū)內(nèi)，由于集裝箱遮擋，存在視野盲區(qū)，有時(shí)也無法完整的感知到輪胎吊、軌道吊等設(shè)備。這就需要云端下發(fā)的起重設(shè)備信息來彌補(bǔ)單車感知的不足。
3、當(dāng)前港口云端下發(fā)的起重設(shè)備的信息，通常是設(shè)備的整體大小和位置，供港口調(diào)度使用，沒有每條支撐腿的單獨(dú)的位置信息，并且位置、朝向等信息還會(huì)存在一定的誤差，自動(dòng)駕駛車輛無法直接使用。因此，需要對云端下發(fā)的起重設(shè)備進(jìn)行更精準(zhǔn)的跟蹤，才能提高自動(dòng)駕駛的效率和安全性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對上述問題，本專利技術(shù)的主要目的在于設(shè)計(jì)一種云端下發(fā)港口起
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：
3、一種云端下發(fā)港口起重設(shè)備的跟蹤方法，包括如下步驟：
4、接收云端下發(fā)起重設(shè)備的信息數(shù)據(jù)，其中每幀云端下發(fā)信息數(shù)據(jù)中包括多個(gè)起重設(shè)備信息，每個(gè)起重設(shè)備的信息包括：測量時(shí)間、目標(biāo)編號、中心點(diǎn)位置、四個(gè)角點(diǎn)信息；
5、對接收到的起重設(shè)備信息進(jìn)行篩選，得到有效的云端下發(fā)信息；
6、基于篩選后的信息，提取起重設(shè)備的兩邊支撐結(jié)構(gòu)信息，包括中心點(diǎn)、朝向、長度、寬度；
7、結(jié)合地圖信息以及起重設(shè)備沿著軌道進(jìn)行作業(yè)的特點(diǎn)，對支撐結(jié)構(gòu)的位置和朝向角進(jìn)行修正，得到起重設(shè)備支撐結(jié)構(gòu)精確的位置和朝向信息；
8、對修正后的支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行跟蹤，得到目標(biāo)穩(wěn)定的速度；
9、將云端下發(fā)跟蹤后的支撐結(jié)構(gòu)，與自車感知的支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行重合度校驗(yàn)，重合度大于門限，則將云端下發(fā)跟蹤后的支撐結(jié)構(gòu)與自車感知的支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行融合后輸出，重合度小于門限，則將云端下發(fā)跟蹤后的支撐結(jié)構(gòu)直接發(fā)送下游使用。
10、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步描述，起重設(shè)備信息的篩選方式包括：時(shí)間校驗(yàn)和數(shù)據(jù)有效性校驗(yàn)；
11、時(shí)間校驗(yàn)方式為，將當(dāng)前時(shí)刻接收云端下發(fā)數(shù)據(jù)幀的測量時(shí)間，與上一幀接收的測量時(shí)間進(jìn)行校驗(yàn)，如果，則認(rèn)定此幀數(shù)據(jù)為重復(fù)數(shù)據(jù)，進(jìn)行拋棄處理；
12、數(shù)據(jù)有效性校驗(yàn)方式為，獲取起重設(shè)備所屬港口項(xiàng)目的經(jīng)緯度原點(diǎn)，以及起重設(shè)備的最大可運(yùn)行范圍；
13、遍歷云端下發(fā)的所有起重設(shè)備信息數(shù)據(jù)，計(jì)算每個(gè)起重設(shè)備觀測中心點(diǎn)和角點(diǎn)到原點(diǎn)的距離，如果計(jì)算出的距離大于上述的運(yùn)行范圍，則認(rèn)為該觀測中心點(diǎn)或角點(diǎn)無效，進(jìn)行拋棄處理。
14、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步描述，所述支撐結(jié)構(gòu)為起重設(shè)備的兩條支撐腿，則支撐結(jié)構(gòu)的信息包括：左腿中心點(diǎn)、右腿中心點(diǎn)、左腿朝向、右腿朝向、左腿右腿長度和左腿右腿寬度。
15、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步描述，根據(jù)起重設(shè)備的四個(gè)角點(diǎn)計(jì)算得到兩條支撐腿的長度和朝向，左腿和右腿的長度相同，均為，表達(dá)式為：
16、；
17、左腿的朝向和右腿的朝向，表達(dá)式為：
18、；
19、；
20、其中，為向量的方向的分量，為向量的方向的分量；為向量的方向的分量，為向量的方向的分量；
21、根據(jù)左腿右腿先驗(yàn)寬度以及角點(diǎn)信息，計(jì)算左腿的中心點(diǎn)和右腿的中心點(diǎn)坐標(biāo)，表達(dá)式為：
22、；
23、；
24、其中，為起重設(shè)備每條支撐腿的先驗(yàn)寬度；
25、調(diào)整每條支撐腿的目標(biāo)編號，分別為和，區(qū)分起重設(shè)備的左腿和右腿。
26、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步描述，起重設(shè)備每條支撐腿的位置和朝向角修正，包括如下步驟：
27、從地圖信息中獲取軌道信息，查詢距離起重設(shè)備每條支撐腿最近的軌道信息，并以軌道的起始點(diǎn)和終點(diǎn)的形式存儲于軌道內(nèi)；
28、計(jì)算得到軌道的朝向信息，表達(dá)式為：
29、；
30、其中，為向量的方向的分量，為向量的方向的分量；
31、起重設(shè)備每條支撐腿中心點(diǎn)到軌道起始點(diǎn)的向量為，軌道終點(diǎn)到軌道起始點(diǎn)的向量為，計(jì)算起重設(shè)備每條支撐腿中心點(diǎn)到軌道的投影點(diǎn)，表達(dá)式為：
32、；
33、計(jì)算起重設(shè)備每條支撐腿中心點(diǎn)到軌道的投影點(diǎn)的距離，，當(dāng)起重設(shè)備的每條支撐腿偏移軌道的距離小于閾值，進(jìn)行每條支撐腿位置的修正：，進(jìn)行朝向的修正：；
34、通過起重設(shè)備每條支撐腿中心點(diǎn)與道路的位置關(guān)系判斷是否處于轉(zhuǎn)場狀態(tài)，當(dāng)起重設(shè)備每條支撐腿中心點(diǎn)跨過道路邊沿進(jìn)入道路中，表明起重設(shè)備處于轉(zhuǎn)場狀態(tài)，不進(jìn)行位置和朝向的修正。
35、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步描述，所述支撐結(jié)構(gòu)為起重設(shè)備的兩條支撐腿，支撐結(jié)構(gòu)的跟蹤為根據(jù)每條支撐腿修正后的位置信息，以及每幀數(shù)據(jù)的時(shí)間戳得到速度信息，其中，修正后云端下發(fā)的每條支撐腿為檢測目標(biāo)，記為，檢測目標(biāo)的屬性為，跟蹤目標(biāo)列表為，檢測目標(biāo)的連續(xù)跟蹤形成跟蹤目標(biāo)，記為，每個(gè)跟蹤目標(biāo)的屬性為；
36、跟蹤過程包括：匹配關(guān)聯(lián)、狀態(tài)更新、初始化目標(biāo)以及目標(biāo)生命周期管理。
37、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步描述，修正后云端下發(fā)的每條支撐腿的跟蹤過程，包括步驟如下：
38、匹配關(guān)聯(lián)：每個(gè)起重設(shè)備的每條支撐腿具有唯一的目標(biāo)編號，根據(jù)目標(biāo)編號將檢測目標(biāo)與跟蹤列表中的跟蹤目標(biāo)進(jìn)行匹配；
39、若匹配成功，即，則進(jìn)行該檢測目標(biāo)的狀態(tài)更新，若匹配不成功，則新建一個(gè)跟蹤目標(biāo)，并初始化該跟蹤目標(biāo)的信息；
40、狀態(tài)更新：將檢測目標(biāo)的位置、朝向、尺寸信息賦值給跟蹤目標(biāo)，表達(dá)式為：
41、；
42、計(jì)算檢測目標(biāo)與跟蹤目標(biāo)的更新時(shí)間差，表達(dá)式為：
43、；
44、基于上述時(shí)間差內(nèi)的位移，計(jì)算瞬時(shí)速度，表達(dá)式為：
45、；
46、其中，?為時(shí)間差內(nèi)的位移；
47、使用加權(quán)平均濾波，將瞬時(shí)速度與前一幀跟蹤速度進(jìn)行融合，得到新的跟蹤速度，表達(dá)式為：
48、；
49、其中，為權(quán)重；
50、初始化目標(biāo)：根據(jù)檢測目標(biāo)的位置、朝向、尺寸信息初始化跟蹤目標(biāo)，并將初始化目標(biāo)的速度設(shè)置為0，表達(dá)式為：...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種云端下發(fā)港口起重設(shè)備的跟蹤方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種云端下發(fā)港口起重設(shè)備的跟蹤方法，其特征在于：起重設(shè)備信息的篩選方式包括：時(shí)間校驗(yàn)和數(shù)據(jù)有效性校驗(yàn)；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種云端下發(fā)港口起重設(shè)備的跟蹤方法，其特征在于：所述支撐結(jié)構(gòu)為起重設(shè)備的兩條支撐腿，則支撐結(jié)構(gòu)的信息包括：左腿中心點(diǎn)、右腿中心點(diǎn)、左腿朝向、右腿朝向、左腿右腿長度和左腿右腿寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種云端下發(fā)港口起重設(shè)備的跟蹤方法，其特征在于：根據(jù)起重設(shè)備的四個(gè)角點(diǎn)計(jì)算得到兩條支撐腿的長度和朝向，左腿和右腿的長度相同，均為，表達(dá)式為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種云端下發(fā)港口起重設(shè)備的跟蹤方法，其特征在于：起重設(shè)備每條支撐腿的位置和朝向角修正，包括如下步驟：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種云端下發(fā)港口起重設(shè)備的跟蹤方法，其特征在于：所述支撐結(jié)構(gòu)為起重設(shè)備的兩條支撐腿，支撐結(jié)構(gòu)的跟蹤為根據(jù)每條支撐腿修正后的位置信息，以及每幀數(shù)據(jù)的時(shí)間戳得到速度信息，其中，修正后云端下發(fā)的每條支撐腿為檢測目標(biāo)，記為，檢
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種云端下發(fā)港口起重設(shè)備的跟蹤方法，其特征在于：修正后云端下發(fā)的每條支撐腿的跟蹤過程，包括步驟如下：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種云端下發(fā)港口起重設(shè)備的跟蹤方法，其特征在于：云端下發(fā)跟蹤目標(biāo)的輸出，包括如下步驟：
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述跟蹤方法的一種云端下發(fā)港口起重設(shè)備的跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)接收模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)提取模塊、數(shù)據(jù)修正模塊、數(shù)據(jù)跟蹤模塊、數(shù)據(jù)輸出模塊；
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種云端下發(fā)港口起重設(shè)備的跟蹤方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種云端下發(fā)港口起重設(shè)備的跟蹤方法，其特征在于：起重設(shè)備信息的篩選方式包括：時(shí)間校驗(yàn)和數(shù)據(jù)有效性校驗(yàn)；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種云端下發(fā)港口起重設(shè)備的跟蹤方法，其特征在于：所述支撐結(jié)構(gòu)為起重設(shè)備的兩條支撐腿，則支撐結(jié)構(gòu)的信息包括：左腿中心點(diǎn)、右腿中心點(diǎn)、左腿朝向、右腿朝向、左腿右腿長度和左腿右腿寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種云端下發(fā)港口起重設(shè)備的跟蹤方法，其特征在于：根據(jù)起重設(shè)備的四個(gè)角點(diǎn)計(jì)算得到兩條支撐腿的長度和朝向，左腿和右腿的長度相同，均為，表達(dá)式為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種云端下發(fā)港口起重設(shè)備的跟蹤方法，其特征在于：起重設(shè)備每條支撐腿的位置和朝向角修正，包括如下步驟：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：嚴(yán)尉劍，唐旭，俞濤，宗宇軒，賴杰，衡量，
申請(專利權(quán))人：上海友道智途科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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