轨道侵限检测方法、装置、电子设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及智能化轨道交通技术领域，提供一种轨道侵限检测方法、装置、电子设备和存储介质。轨道侵限检测方法包括：获得激光雷达和相机对目标轨道进行障碍物检测生成的激光障碍物数据和相机障碍物数据、及激光雷达和相机对目标轨道进行轨道检测生成的轨道数据；将激光障碍物数据投影至相机的图像平面，获得投影数据；基于投影数据和相机障碍物数据，融合对应的激光障碍物数据和相机障碍物数据，获得至少一组融合障碍物数据；根据轨道数据和每组融合障碍物数据，获得目标轨道的侵限检测结果。本发明专利技术的轨道侵限检测方案，利用激光雷达的三维感知能力和相机成像无运动畸变且像素稠密的特性，融合点云和图像进行侵限判断，提高轨道侵限检测可靠性。道侵限检测可靠性。道侵限检测可靠性。

【技术实现步骤摘要】
轨道侵限检测方法、装置、电子设备和存储介质


[0001]本专利技术涉及智能化轨道交通
，具体地说，涉及一种轨道侵限检测方法、装置、电子设备和存储介质。

技术介绍

[0002]在智能化轨道交通
，判断障碍物是否侵限是一项很重要的工作。障碍物侵限是指异物侵入轨道界限范围内，影响轨道车辆安全运行的情况。
[0003]目前，轨道障碍物侵限检测通常基于点云，利用激光雷达采集的轨道周围的点云数据判断障碍物是否侵限。由于点云帧率低、比较稀疏且存在运动畸变，基于点云进行轨道障碍物侵限检测，容易造成漏检等检测结果不可靠的情况，尤其是对于比较小的物体，检测效果不理想。
[0004]需要说明的是，上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种轨道侵限检测方法、装置、电子设备和存储介质，利用激光雷达的三维感知能力和相机成像无运动畸变且像素稠密的特性，融合激光障碍物数据和相机障碍物数据进行侵限判断，提高侵限判断的可靠性。
[0006]根据本专利技术的一个方面，提供一种轨道侵限检测方法，包括：获得激光雷达对目标轨道进行障碍物检测生成的激光障碍物数据、相机对所述目标轨道进行障碍物检测生成的相机障碍物数据、以及所述激光雷达和所述相机对所述目标轨道进行轨道检测生成的轨道数据；将所述激光障碍物数据投影至所述相机的图像平面，获得投影数据；基于所述投影数据和所述相机障碍物数据，融合对应的所述激光障碍物数据和所述相机障碍物数据，获得至少一组融合障碍物数据；根据所述轨道数据和每组所述融合障碍物数据，获得所述目标轨道的侵限检测结果。
[0007]在一些实施例中，所述激光障碍物数据包括三维检测框；所述将所述激光障碍物数据投影至所述相机的图像平面，获得投影数据，包括：根据相机参数矩阵，将所述三维检测框的顶点投影至所述图像平面；其中，所述相机参数矩阵包括相机坐标系到像素坐标系的内参矩阵和激光雷达坐标系到所述相机坐标系的外参矩阵；自所述图像平面中，获得包围由所述顶点投影生成的投影点的二维投影框，所述投影数据包括所述二维投影框。
[0008]在一些实施例中，所述激光雷达和所述相机配置为时间同步。
[0009]在一些实施例中，所述激光障碍物数据还包括激光时间戳和障碍物速度，所述相机障碍物数据包括相机时间戳；所述将所述三维检测框的顶点投影至所述图像平面前，还包括：根据p
i
＝p
’
i
+(t
c
‑
t
l
)*v，获得所述顶点基于所述相机时间戳的位置坐标；其中，p
i
是所述顶点基于所述相机时间戳的位置坐标，t
c
是所述相机时间戳，t
l
是所述激光时间戳，v是所述障碍物速度，p
’
i
是所述顶点基于所述激光时间戳的位置坐标，i＝1,2,...,8。
[0010]在一些实施例中，所述激光障碍物数据包括三维检测框，所述投影数据包括二维投影框和障碍物类别，所述相机障碍物数据包括二维检测框和障碍物类别；所述基于所述投影数据和所述相机障碍物数据，融合对应的所述激光障碍物数据和所述相机障碍物数据，获得至少一组融合障碍物数据，包括：对障碍物类别相同的二维投影框和二维检测框，计算每种障碍物类别下的二维投影框与二维检测框的重合度；筛选每种障碍物类别下的重合度最高的一组二维投影框和二维检测框，作为对应障碍物类别下的一组配对框；将每组配对框中的二维投影框替换为对应的三维检测框，形成对应障碍物类别下的一组融合障碍物数据。
[0011]在一些实施例中，所述基于所述投影数据和所述相机障碍物数据，融合对应的所述激光障碍物数据和所述相机障碍物数据，获得至少一组融合障碍物数据，还包括：对单独障碍物类别的二维投影框，获得每种障碍物类别下的一二维投影框对应的三维检测框，形成对应障碍物类别下的一组融合障碍物数据；对单独障碍物类别的二维检测框，以每种障碍物类别下的一二维检测框作为对应障碍物类别下的一组融合障碍物数据。
[0012]在一些实施例中，每组所述融合障碍物数据同时包含对应的所述激光障碍物数据和所述相机障碍物数据、仅包含所述激光障碍物数据、或仅包含所述相机障碍物数据；所述获得所述目标轨道的侵限检测结果，包括：对包含所述激光障碍物数据的融合障碍物数据，根据所述激光障碍物数据与所述轨道数据之间的距离，获得激光障碍物侵限结果；对包含所述相机障碍物数据的融合障碍物数据，根据所述相机障碍物数据与所述轨道数据之间的距离，获得相机障碍物侵限结果；根据每组所述融合障碍物数据的激光障碍物侵限结果和/或相机障碍物侵限结果，获得每组所述融合障碍物数据的侵限检测结果。
[0013]在一些实施例中，采用如下侵限评分公式，获得每组所述融合障碍物数据的侵限检测结果：score＝exist_score*violate_score；其中，score是对应组融合障碍物数据的侵限检测分，exist_score与对应组融合障碍物数据包含的障碍物数据相关，所述激光障碍物数据和所述相机障碍物数据各自具有对应的exist_score分值，violate_score与对应组融合障碍物数据的障碍物侵限结果相关，所述激光障碍物侵限结果和所述相机障碍物侵限结果各自具有对应的violate_score分值。
[0014]在一些实施例中，所述激光障碍物数据包括三维检测框，所述相机障碍物数据包括二维检测框，所述轨道数据包括轨道方程；所述根据所述激光障碍物数据与所述轨道数据之间的距离，包括：根据所述轨道方程获得所述目标轨道的中心线，计算所述三维检测框的中心点与所述中心线的距离；所述根据所述相机障碍物数据与所述轨道数据之间的距离，包括：根据所述轨道方程获得所述目标轨道的中心线，计算所述二维检测框的中心点与所述中心线的距离。
[0015]根据本专利技术的另一个方面，提供一种轨道侵限检测装置，包括：检测数据获取模块，用于获得激光雷达对目标轨道进行障碍物检测生成的激光障碍物数据、相机对所述目标轨道进行障碍物检测生成的相机障碍物数据、以及所述激光雷达和所述相机对所述目标轨道进行轨道检测生成的轨道数据；图像平面融合模块，用于将所述激光障碍物数据投影至所述相机的图像平面，获得投影数据；障碍物数据融合模块，用于基于所述投影数据和所述相机障碍物数据，融合对应的所述激光障碍物数据和所述相机障碍物数据，获得至少一组融合障碍物数据；障碍物侵限判断模块，用于根据所述轨道数据和每组所述融合障碍物
数据，获得所述目标轨道的侵限检测结果。
[0016]根据本专利技术的又一个方面，提供一种电子设备，包括：处理器；存储器，所述存储器中存储有可执行指令；其中，所述可执行指令被所述处理器执行时，实现如上述任意实施例所述的轨道侵限检测方法。
[0017]根据本专利技术的再一个方面，提供一种计算机可读的存储介质，用于存储程序，所述程序被处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨道侵限检测方法，其特征在于，包括：获得激光雷达对目标轨道进行障碍物检测生成的激光障碍物数据、相机对所述目标轨道进行障碍物检测生成的相机障碍物数据、以及所述激光雷达和所述相机对所述目标轨道进行轨道检测生成的轨道数据；将所述激光障碍物数据投影至所述相机的图像平面，获得投影数据；基于所述投影数据和所述相机障碍物数据，融合对应的所述激光障碍物数据和所述相机障碍物数据，获得至少一组融合障碍物数据；根据所述轨道数据和每组所述融合障碍物数据，获得所述目标轨道的侵限检测结果。2.如权利要求1所述的轨道侵限检测方法，其特征在于，所述激光障碍物数据包括三维检测框；所述将所述激光障碍物数据投影至所述相机的图像平面，获得投影数据，包括：根据相机参数矩阵，将所述三维检测框的顶点投影至所述图像平面；其中，所述相机参数矩阵包括相机坐标系到像素坐标系的内参矩阵和激光雷达坐标系到所述相机坐标系的外参矩阵；自所述图像平面中，获得包围由所述顶点投影生成的投影点的二维投影框，所述投影数据包括所述二维投影框。3.如权利要求2所述的轨道侵限检测方法，其特征在于，所述激光雷达和所述相机配置为时间同步。4.如权利要求2所述的轨道侵限检测方法，其特征在于，所述激光障碍物数据还包括激光时间戳和障碍物速度，所述相机障碍物数据包括相机时间戳；所述将所述三维检测框的顶点投影至所述图像平面前，还包括：根据p
i
＝p
’
i
+(t
c
‑
t
l
)*v，获得所述顶点基于所述相机时间戳的位置坐标；其中，p
i
是所述顶点基于所述相机时间戳的位置坐标，t
c
是所述相机时间戳，t
l
是所述激光时间戳，v是所述障碍物速度，p
’
i
是所述顶点基于所述激光时间戳的位置坐标，i＝1,2,...,8。5.如权利要求1所述的轨道侵限检测方法，其特征在于，所述激光障碍物数据包括三维检测框，所述投影数据包括二维投影框和障碍物类别，所述相机障碍物数据包括二维检测框和障碍物类别；所述基于所述投影数据和所述相机障碍物数据，融合对应的所述激光障碍物数据和所述相机障碍物数据，获得至少一组融合障碍物数据，包括：对障碍物类别相同的二维投影框和二维检测框，计算每种障碍物类别下的二维投影框与二维检测框的重合度；筛选每种障碍物类别下的重合度最高的一组二维投影框和二维检测框，作为对应障碍物类别下的一组配对框；将每组配对框中的二维投影框替换为对应的三维检测框，形成对应障碍物类别下的一组融合障碍物数据。6.如权利要求5所述的轨道侵限检测方法，其特征在于，所述基于所述投影数据和所述相机障碍物数据，融合对应的所述激光障碍物数据和所述相机障碍物数据，获得至少一组融合障碍物数据，还包括：
对单独障碍物类别的二维投影框，获得每种障碍物类别下的一二维投影框对应的三维检测框，形成对应障碍物类别下的一组融合障碍物数据；对...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭黎敏，赵钊，尤超勤，
申请(专利权)人：上海西井信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：