專利名稱：用于跟蹤物體的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
技術(shù)領(lǐng)域通常是用于跟蹤物體的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
很多現(xiàn)代汽車具有便利半自主和自主駕駛特性諸如防撞的車輛檢測系統(tǒng)。車輛檢測系統(tǒng)使用多種方法來處理來自于車輛掃描儀的數(shù)據(jù)從而檢測其他車輛的存在并確定其他車輛的動態(tài)。這些方法包括Hough匹配方法以及參數(shù)L形方法。然而，Hough匹配方法和參數(shù)L形方法有限制。Hough匹配方法計算起來昂貴并且產(chǎn)生具有離散分辨率和固定尺寸的輪廓。這樣的輪廓不能精確地描述很多物體的尺寸或者形狀。參數(shù)L形方法不穩(wěn)定并且通常只對具有矩形輪廓的物體有用。對于彎曲輪廓，L形可以不同的方式與曲線相擬合，從而難于確定物體的定向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及通過產(chǎn)生對應(yīng)于物體的運動模型來跟蹤物體的方法以及計算機化的物體跟蹤系統(tǒng)。在例示實施方式中，計算機化的物體跟蹤系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)收集模塊、聚類模塊、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模塊以及跟蹤模塊。物體跟蹤系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集模塊接收與物體相關(guān)的掃描數(shù)據(jù)，并使用掃描數(shù)據(jù)產(chǎn)生與新時間t+dt相關(guān)且包括新點X的新幀F(xiàn)。物體跟蹤系統(tǒng)的聚類模塊識別新幀F(xiàn)的新點\的新組G，其中i=l，……N，N為對應(yīng)于新點數(shù)目的正整數(shù)。物體跟蹤系統(tǒng)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模塊基于與物體相關(guān)聯(lián)的在先信息將新組G和物體關(guān)聯(lián)。物體跟蹤系統(tǒng)的跟蹤模塊基于新組G確定對應(yīng)于物體的新的運動模塊M。在一些實施方式中，計算機化的物體跟蹤系統(tǒng)包括預處理模塊，其被配置為先于聚類模塊之前處理新幀F(xiàn)，所述聚類模塊識別新幀F(xiàn)的新點Xi的新組G。在一些實施方式中，預處理模塊處理新幀F(xiàn)包括預處理模塊過濾新幀F(xiàn)以通過車輛參考坐標和地面參考坐標中的至少之一表示新幀F(xiàn)。前面已經(jīng)寬泛地概括了各種實施方式的方面和特征，這應(yīng)當被理解為僅僅是各種潛在應(yīng)用的例示。通過以不同的方式應(yīng)用所公開的信息或者通過將所公開的實施方式的各個方面組合，可獲得其他有益結(jié)果。因此，額外于權(quán)利要求限定的范圍，其他方面以及更全面的理解可通過結(jié)合附圖
參照對例示實施方式的詳細描述來獲得。本發(fā)明還包括如下方案
1. 一種用于通過使用計算機化的物體跟蹤系統(tǒng)產(chǎn)生對應(yīng)于物體的運動模型來跟蹤物體的方法，所述方法包括
所述物體跟蹤系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集模塊接收與物體關(guān)聯(lián)的掃描數(shù)據(jù)并使用所述掃描數(shù)據(jù)產(chǎn)生與新時間t+dt相關(guān)且包括新點X的新幀F(xiàn) ；
4所述物體跟蹤系統(tǒng)的聚類模塊識別新幀F(xiàn)的新點\的新組G，其中i=l，……N，N為對應(yīng)于所述新點的數(shù)目的正整數(shù)；
所述物體跟蹤系統(tǒng)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模塊基于與所述物體相關(guān)的在先信息將所述新組G與所述物體關(guān)聯(lián)；以及
所述物體跟蹤系統(tǒng)的跟蹤模塊基于所述新組G確定對應(yīng)于所述物體的新運動模型M。方案2.方案1所述的方法，還包括所述物體跟蹤系統(tǒng)的預處理模塊，其在識別所述新幀F(xiàn)的新點Xi的新組G的所述聚類模塊之前處理所述新幀F(xiàn)，其中所述預處理模塊處理所述新幀F(xiàn)包括所述預處理模塊過濾所述新幀F(xiàn)以通過以下至少一者表示所述新幀F(xiàn)
車輛參考坐標；和地面參考坐標。方案3.方案1的方法，其中，所述聚類模塊基于所述新點X的某些之間的類同特性識別所述新幀F(xiàn)的新點\的新組G。方案4.方案1的方法，其中，所述數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模塊響應(yīng)于確定在與所述新幀F(xiàn)相關(guān)的新的運動特性和表示所述物體的在先信息之間的關(guān)系，將所述新組G和所述物體相關(guān)聯(lián)。方案5.方案1的方法，其中，所述跟蹤模塊基于所述新組G確定對應(yīng)于所述物體的所述新運動模型M，包括所述跟蹤模塊根據(jù)所述新組以及表示所述物體的一個或多個在先組G和表示所述物體的一個或多個在先運動模型這兩者中的至少一者確定對應(yīng)于所述物體的新運動模型M。方案.
方案6.方案1的方法，其中，所述跟蹤模塊基于所述新組G確定對應(yīng)于所述物體的新運動模型M包括所述跟蹤模塊產(chǎn)生所預測的組(V方案7.方案6所述的方法，其中
所述跟蹤模塊根據(jù)表示所述物體的在先的運動模型M、在先的組G、以及平移矢量T產(chǎn)生所預測的組、；
所述所預測的組 對應(yīng)于未來時間t+ δ t，并且根據(jù)下式確定
權(quán)利要求
1.一種用于通過使用計算機化的物體跟蹤系統(tǒng)產(chǎn)生對應(yīng)于物體的運動模型來跟蹤物體的方法，所述方法包括所述物體跟蹤系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集模塊接收與物體關(guān)聯(lián)的掃描數(shù)據(jù)并使用所述掃描數(shù)據(jù)產(chǎn)生與新時間t+dt相關(guān)且包括新點X的新幀F(xiàn) ；所述物體跟蹤系統(tǒng)的聚類模塊識別新幀F(xiàn)的新點\的新組G，其中i=l，……N，N為對應(yīng)于所述新點的數(shù)目的正整數(shù)；所述物體跟蹤系統(tǒng)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模塊基于與所述物體相關(guān)的在先信息將所述新組G與所述物體關(guān)聯(lián)；以及所述物體跟蹤系統(tǒng)的跟蹤模塊基于所述新組G確定對應(yīng)于所述物體的新運動模型M。
2.權(quán)利要求1所述的方法，還包括所述物體跟蹤系統(tǒng)的預處理模塊，其在識別所述新幀F(xiàn)的新點\的新組G的所述聚類模塊之前處理所述新幀F(xiàn)，其中所述預處理模塊處理所述新幀F(xiàn)包括所述預處理模塊過濾所述新幀F(xiàn)以通過以下至少一者表示所述新幀F(xiàn) 車輛參考坐標；和地面參考坐標。
3.權(quán)利要求1的方法，其中，所述聚類模塊基于所述新點X的某些之間的類同特性識別所述新幀F(xiàn)的新點\的新組G。
4.權(quán)利要求1的方法，其中，所述數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模塊響應(yīng)于確定在與所述新幀F(xiàn)相關(guān)的新的運動特性和表示所述物體的在先信息之間的關(guān)系，將所述新組G和所述物體相關(guān)聯(lián)。
5.權(quán)利要求1的方法，其中，所述跟蹤模塊基于所述新組G確定對應(yīng)于所述物體的所述新運動模型M，包括所述跟蹤模塊根據(jù)所述新組以及表示所述物體的一個或多個在先組 G和表示所述物體的一個或多個在先運動模型這兩者中的至少一者確定對應(yīng)于所述物體的新運動模型M。
6.權(quán)利要求1的方法，其中，所述跟蹤模塊基于所述新組G確定對應(yīng)于所述物體的新運動模型M包括所述跟蹤模塊產(chǎn)生所預測的組(V
7.權(quán)利要求6所述的方法，其中所述跟蹤模塊根據(jù)表示所述物體的在先的運動模型M、在先的組G、以及平移矢量T產(chǎn)生所預測的組、；所述所預測的組 對應(yīng)于未來時間t+ δ t，并且根據(jù)下式確定^Λλ G, +I7 tlir所述平移矢量τ包括X方向分量dx和Y方向分量dy ；所述平移分量根據(jù)代表所述物體的在先運動模型的速度Vt和速度方向θ t來確定；以及所述平移分量dx，dy根據(jù)下式與表示所述物體的在先運動模型的速度Vt以及速度方向θ t相關(guān):其中，In為單位矩陣。
8.權(quán)利要求6的方法，其中，所述跟蹤模塊在確定新的動態(tài)模塊M時迭代地將所預測的組、和新組G匹配。
9.一種在車輛中使用以跟蹤所述車輛外的物理物體的有形的、非暫時的計算機可讀介質(zhì)，所述計算機可讀介質(zhì)存儲指令，當所述指令被處理器執(zhí)行時，其使得所述處理器執(zhí)行包括以下的方法的步驟接收與物體相關(guān)的掃描數(shù)據(jù)并且使用掃描數(shù)據(jù)產(chǎn)生與新時間t+dt相關(guān)并且包括新點 X的新幀F(xiàn) ；識別所述新幀F(xiàn)的新點\的新組G，其中i=l，……N，N為對應(yīng)于新點的數(shù)目的正整數(shù)；基于與所述物體相關(guān)的在先信息將所述新組G與所述物體關(guān)聯(lián)；以及基于所述新組G確定對應(yīng)于所述物體的新運動模型M。
10.一種運輸車輛，包括 距離傳感器；車載計算機系統(tǒng)，包括 處理器；和計算機可讀介質(zhì)，其存儲指令，當所述指令被處理器執(zhí)行時，其使得所述處理器執(zhí)行包括下述的方法的步驟從所述距離傳感器接收與物體相關(guān)的掃描數(shù)據(jù)并且使用所述掃描數(shù)據(jù)產(chǎn)生與新時間 t+dt相關(guān)并且包括新點X的新幀F(xiàn) ；識別所述新幀F(xiàn)的新點\的新組G，其中i=l，……N，N為對應(yīng)于新點的數(shù)目的正整數(shù)；基于所述物體相關(guān)的在先信息將所述新組G與所述物體關(guān)聯(lián)；以及基于所述新組G確定對應(yīng)于所述物體的新運動模型M。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于跟蹤物體的系統(tǒng)和方法。具體地，一種用于通過使用計算機化的物體跟蹤系統(tǒng)產(chǎn)生對應(yīng)于物體的運動模型來跟蹤所述物體的方法，包括數(shù)據(jù)收集模塊接收與所述物體關(guān)聯(lián)的掃描數(shù)據(jù)并使用掃描數(shù)據(jù)產(chǎn)生與新時間t+dt相關(guān)且包括新點X的新幀F(xiàn)。聚類模塊識別新幀F(xiàn)的新點Xi的新組G。數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模塊基于與物體相關(guān)的在先信息將所述新組G與物體關(guān)聯(lián)。跟蹤模塊基于新組G確定對應(yīng)于物體的新運動模型M。
文檔編號B60W30/095GK102463990SQ20111035187
公開日2012年5月23日 申請日期2011年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月9日
發(fā)明者曾 S., 李 Y. 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司