[发明专利]一种基于车侧路侧数据感知融合的异物识别及预警系统

权利要求书

1.一种基于车侧路侧数据感知融合的异物识别及预警系统，其特征在于，包括感知子系统、边缘云、云控平台和路况预警子系统，所述感知子系统包括路侧感知装置和车侧感知装置；

感知子系统将路侧感知装置和车侧感知装置采集的感知数据上报至边缘云及云控平台；

边缘云将收到的路侧感知数据和车侧感知数据结合特征以及坐标进行边缘计算，提取有效数据，并将提取出的有效数据提供局部交通参与者并上报云控平台；

云控平台接收感知系统采集的感知数据及边缘计算得到的有效数据，生成路段路况事件信息传输给路况预警子系统；

路况预警子系统根据云控平台上报的路况事件信息进行证据审核，审核通过后通过云控平台下发控制策略至路侧设备及车辆进行提醒及预警。

2.根据权利要求1所述的一种基于车侧路侧数据感知融合的异物识别及预警系统，其特征在于，所述边缘云计算的步骤为：

步骤1、对路侧感知装置采集的感知数据进行初步计算标定；

步骤2、对车侧感知装置采集的感知数据进行二次标定；

步骤3、将路侧标定数据和车侧标定数据根据坐标结合特征进行融合，判定数据的精度及正确性，得到有效数据。

3.根据权利要求2所述的一种基于车侧路侧数据感知融合的异物识别及预警系统，其特征在于，所述路侧感知装置采集的感知数据包括图像识别数据和雷达识别数据，对路侧感知数据标定的步骤为：

步骤1-1、物体相对相机的位置用相机坐标系来描述，将图像识别数据从相机坐标系转换为图像坐标系；

相机坐标系的原点为摄像机光心O点，相机坐标系中的坐标为(Xc，Yc，Zc)；设O-x-y-z为相机坐标系，定义Z轴指向相机前方，X向右，Y向下；物体P根据小孔成像规则投影之后，落在物理成像平面O′-x′-y′-z′上，成像点为P′，设P的坐标为[X，Y，Z]，P′为[X′，Y′，Z′]，并且设物理成像平面到光心的距离为f，根据三角形相似关系，得到下式

步骤1-2、将图像识别数据从图像坐标系转换为像素坐标系；

设在物理成像平面上固定着一个像素平面o-u-v，在像素平面得到了P′的像素坐标[u，v]，其中像素坐标系的定义方式是：原点O′位于图像的左上角，u轴向右与X轴平行，v轴向下与Y轴平行；像素坐标系与成像平面之间，相差了一个缩放和一个原点的平移，设像素坐标在u轴上缩放了α倍，在v上缩放了β倍，同时，原点平移了[cx，cy]，那么，P′的坐标与像素坐标[u，v]的关系为

u＝αX′+c_x

v＝βY′+c_y

上面两个式子合并

其中，f的单位为米，α，β的单位为像素每米；

步骤1-3、将雷达识别数据从雷达坐标系转换为相机坐标系；

雷达识别数据通过刚体变换的方式从雷达坐标系转换到相机坐标系，雷达坐标系到相机坐标系刚体变换的数学表达式如下，

R表示3x3的旋转矩阵，T表示3x1的平移矩阵；

通过对图像识别数据和雷达识别数据的计算，结合路侧安装设备位置，得到路侧感知数据的标准世界坐标系标定。