[发明专利]基于激光雷达的探鸟系统

说明书

本发明涉及探鸟技术领域，具体涉及基于激光雷达的探鸟系统，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采集环境图像；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，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，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，探鸟模块搜索当前时刻疑似鸟点在前一时刻时第二阈值范围内有该疑似鸟点，且在当前时刻疑似鸟点的第一阈值范围内无静态点时判断探索到鸟类。本发明大大提高了实时性，探鸟算法基本可以实现与激光采集同步进行，无滞后。

技术领域

本发明涉及探鸟技术领域，具体涉及基于激光雷达的探鸟系统。

背景技术

随着城市化进程的加快以及人类环保意识的增加，鸟类时常在人类生活环境中飞行觅食，人类与鸟类和谐共处，但是鸟类对于机场和变电站等场所来说存在一定的危险，鸟类因飞行轨迹的随意性容易造成机场或变电站等场所的危险，例如鸟类撞击飞机造成机身零件的损坏，或者鸟类因筑巢或栖息引起输电线路故障等，所以，鸟类的探测对于部分场所的准确驱鸟来说非常重要。

现有的鸟类探测系统通过雷达和红外等技术进行，雷达探鸟普遍使用多普勒雷达，多普勒雷达体积庞大，可移动性差。

发明内容

本发明意在提供一种基于激光雷达的探鸟系统，以解决现有探鸟技术普适性差的问题。

本方案中的基于激光雷达的探鸟系统，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。

本方案的有益效果是：

在对鸟类进行探测时，由采集模块通过激光雷达成像方法对目标所处的环境图像进行采集，例如变电站周围的图像，处理模块获取环境图像形成点云集后发送至探鸟模块，由探鸟模块对环境图像的点云集以滤波方式对点云进行分类，分成动态点和静态点，然后对分类后的动态点进行聚类得到动态点云子集，然后在动态点云子集中搜索到疑似鸟点，再结合聚类后的疑似鸟点与静态点云距离筛选的方案判断鸟类，大大提高了实时性，探鸟算法基本可以实现与激光采集同步进行，无滞后，与现有的探测方式相比，通过先找出动态聚类目标再进行判断，减少了在环境图像中逐个进行判断的计算量。

进一步，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。

有益效果是：对环境图像中的像素点进行滤波，并将滤波窗口当前时刻点云与前一时刻点云的距离进行比较分类，逐一搜索环境图像中的像素点，避免遗漏像素点的特征。

进一步，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。

有益效果是：将环境图像中的像素点分类后添加上标签，并形成不同的点云集，方便后续集中对动态点云集进行处理，减少处理的数据量。