基于多传感器信息融合的车辆目标识别方法

关键词： 车辆识别;信息融合;状态估计;观测模型
Vehicle Target Recognition Based on Multi-sensor Information Fusion
Sun Ning1, Qin Hongmao2, Zhang Li3 & Ge Ruhai1
1. School of Automotive and Traffic Engineering， Jiangsu University， Zhenjiang 212013; 2. Key Laboratory for Cooperative Vehicle Infrastructure Systems and Safety Control, Beihang University， Beijing 100191; 3. Dongfeng Commercial Vehicle Technical Center， Wuhan 430056
2017年（ 第 39卷） 第 11期
Automotive Engineering
汽 车 工 程
2017( V 〇1.39)N〇 .11
doi ： 10.19562/j . chinasae .qcgc .2017.11.014
基于多传感器信息融合的车辆目标识别方法+
孙 宁
\
秦洪懋 2 , 张 利
3 , 葛如海 1
生培养创新工程（ KYLX16_0882)资助。 原稿收到日期为2017年 5 月 3 日， 修改稿收到日期为2017年 6 月 6 日。 通信作者： 秦洪撤， 讲师， E -mail :qinhongmao@
于工程领域的车辆避撞方法和系统一般是通过机器 视觉或雷达识别出前方障碍物 ， 然后进行避撞决策 ， 最后将决策结果输出到执行器或预警人机接口 （ hu ­ m an m achine in te rfac e ，H M I ) 。 但无论是雷达还是摄 像头都有自身缺陷 ， 都会受到各种不利环境因素影 响 ,导 致 在 特 定 的 场 景 中 ， 目标识别的能力大大减 弱[5]。 因此 ， 上述车辆避撞方法和系统 ， 因受单传感
* 国家wenku.baidu.com然科学基金（ 51505247)、 江苏省道路载运工具新技术应用重点实验室开放基金（ BM20082061501)和江苏省研究
buaa .edu .cn 。
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孙宁， 等:基于多传感器信息融合的车辆目标识别方法
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器的感知能力制约， 都存在一定的缺陷， 不能在实际 全工况场景中， 有效避免车辆碰撞。据 此 ， 本文中将 毫米波雷达与摄像头信息进行融合， 提出一种车辆 目标识别方法。 1 总体设计 目前国内学者从不同角度出发， 对信息融合的 方法进行了划分[6_7]。其中被广泛应用的是将信息 融合分为“ 数据级融合方法” 与“ 目标级融合方法” 。 数据级融合方法基本的思路是:利用摄像头等 传感器探测到的目标位置， 迅速确定图像上的“ 感兴 趣区域 该融合方法的前提条件是， 雷达和摄像头能提 供有效目标序列。具 体 而 言 ， 雷达可提供目标的位 置与纵向速度信息 2 信息融合方法
京
( 1 . 江苏大学汽车与交通工程学院， 镇
江
212013; 2 . 北 京 航 空 航 天 大 学 ， 车路协同与安全控制重点实验室， 北 3 . 东风商用车技术中心， 武 汉 430056)
100191;
[摘要]鉴于传统车辆避撞系统中， 因采用单一传感器进行目标识别， 在感知范围、 识别准确性等方面存在的 固有缺陷， 本文中提出了一种基于雷达与机器视觉信息融合的目标识别方法。该方法获取目标序列后， 在目标级融 合方法的基础上， 引人马氏距离进行观测值匹配。再应用联合概率数据关联（ JPDA )算法进行数据融合， 建立系统 观测模型与状态模型， 从而实现了基于信息融合的目标识别。试验验证结果表明， 该方法基于雷达与摄像头数据， 可实现目标的准确识别与定位， 其工程适应面更广。
[
Abstract ]
Keywords ：vehicle recognition ；information fusion ；state estimation ；observation model
同的车辆碰撞预警方法和系统[2-4], 目前已经应用 刖言 据有关统计[l],交 通 事 故 中 5 7 % 与车辆追尾碰 撞有关。因此,车辆碰撞预警方法的研究以及相应 系统的开发对减少交通事故、 改善道路交通安全具 有重大意义。 近年来， 国内外学者从不同角度提出了各种不
In view of the inherent defects of traditional collison avoidance system s in respects of perception ra n g e , and recognition accuracy e tc . due to adopting single sensor for target reco gnition , a target recognition m ethod based on the inform ation fusion of radar and m achine vision is proposed . W ith the m eth o d , after target sequence is o b ta in ed ， M ahalanobis distance is introduced to conduct observed values m atching on the basis of taget level fusion m ethod . T hen joint probability data association ( JP D A ) algorithm is applied to data fu sio n ，and the observation m odel and state m odel of the system are set up to achieve target recognition based on inform ation fusion . T he results of verification test show that the m ethod based on radar and cam era data can fulfill accurate target recognition and positioning with w ider adaptive engineering field .