[发明专利]基于激光雷达的探鸟系统

权利要求书

1.基于激光雷达的探鸟系统，其特征在于，包括采集模块、处理模块和探鸟模块：

采集模块通过激光雷达成像方法连续采集目标所处的环境图像；

处理模块用于获取环境图像形成点云集并发送至探鸟模块；

探鸟模块对环境图像滤波并将环境图像分成动态点和静态点，所述探鸟模块以聚类半径来对动态点进行聚类得到动态点云子集，所述探鸟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，所述探鸟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，且所述探鸟模块搜索在当前时刻该前期疑似鸟点的第一阈值范围内无静态点时判断探索到鸟类。

2.根据权利要求1所述的基于激光雷达的探鸟系统，其特征在于：所述探鸟模块包括滤波单元，所述滤波单元用于通过滤波窗口在环境图像每个像素点的水平向进行滤波，所述滤波单元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第一阈值时发送静态信号，所述滤波单元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第一阈值时发送动态信号。

3.根据权利要求2所述的基于激光雷达的探鸟系统，其特征在于：所述探鸟模块还包括标签单元，所述处理模块获取静态信号和动态信号发送至标签单元，所述标签单元根据静态信号给当前时刻点云添加静态标签，所述标签单元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。

4.根据权利要求3所述的基于激光雷达的探鸟系统，其特征在于：所述探鸟模块还包括聚类单元，所述聚类单元对动态点云集以聚类半径进行聚类得到动态点云子集。

5.根据权利要求4所述的基于激光雷达的探鸟系统，其特征在于：所述探鸟模块还包括第一筛选单元，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，所述第一筛选单元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，且所述第一筛选单元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，所述处理模块根据确认信号将目标判断为鸟类。

6.根据权利要求5所述的基于激光雷达的探鸟系统，其特征在于：所述探鸟模块还包括第二筛选单元，所述处理模块从环境图像中获取采集模块反射光的反射率并发送至第二筛选单元，所述第二筛选单元在反射率小于预设值时向处理模块发送噪点信号，所述处理模块将该点云记录为噪点。

7.根据权利要求5所述的基于激光雷达的探鸟系统，其特征在于：所述聚类半径根据目标与采集模块的间距计算得到，所述聚类半径与目标至采集模块的间距成正比。

8.根据权利要求1所述的基于激光雷达的探鸟系统，其特征在于：所述第三阈值由处理模块根据鸟类尺寸进行自适应确定。

9.根据权利要求8所述的基于激光雷达的探鸟系统，其特征在于：所述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。

10.根据权利要求9所述的基于激光雷达的探鸟系统，其特征在于：所述探鸟模块包括测速单元，所述测速单元用于测量鸟类飞行速度，所述第二阈值由处理模块根据鸟的飞行速度和上一时刻计算得到。