基于全覆盖的多元多种唯一ID探测与跟踪方法与流程

技术特征：
1.一种基于全覆盖的多元多种唯一id探测与跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、设目标路段为双向k车道或单向k车道，k≥1；目标路段布置有n组路侧探测设备，n≥2，每组路侧探测设备包括m个不同类型的路侧探测源，m≥2；每个路侧探测源均可以获得被探测物体的位置信息以及运动信息，并且通过每组路侧探测设备还可以获得同一被探测物体的形态信息，其中，运动信息包括被探测物体的速度v、航向角θ；沿一个指定的被探测物体行驶方向，将n组路侧探测设备依序定义为第1组路侧探测设备至第n组路侧探测设备，并且将该指定的被探测物体行驶方向定义为参考方向，则有将目标路段上被第n组路侧探测设备所覆盖的区域定义为第n个探测路段，n＝1，......，n。第n个探测路段与第n 1个探测路段部分重叠；每组路侧探测设备均与一个边缘侧计算单元相连，将与第n组路侧探测设备相连的边缘侧计算单元定义为第n个边缘侧计算单元，则第n个边缘侧计算单元与第n 1个边缘侧计算单元建立数据通信；边缘侧计算单元与中心计算单元相连；将目标路段所在路面定义为xoy平面，在每个边缘侧计算单元内建立路面坐标系，路面坐标系的x轴平行于被探测物体的行驶方向，并建立坐标原点；步骤2、第n组路侧探测设备的m个路侧探测源以相同的采样频率f1获得第n个探测路段内所有运动物体的探测信息，并对采样次数nt进行计数；在每个采样时刻，m个路侧探测源将探测信息、采样次数nt以及采样时刻上传至第n个边缘侧计算单元，边缘侧计算单元将路侧探测源上传的探测信息所包含的位置信息转换至基于路面坐标系的位置坐标；设m个路侧探测源中第m个路侧探测源上传至第n个边缘侧计算单元的探测信息所包含的位置信息转换至路面坐标系后的位置坐标为(x
m
，y
m
)；设m个路侧探测源中第m个路侧探测源上传至第n个边缘侧计算单元的采样次数为nt
m
、采样时刻为t
m
；步骤3、中心计算单元根据第n个边缘侧计算单元上传的探测信息，以固定的计算频率f2跟踪第n-1个边缘侧计算单元获得的物体id，并且中心计算单元基于第n个边缘侧计算单元上传的探测信息，生成新的物体id，将基于当前m个路侧探测源中具有最高位置探测精度的路侧探测源获得的位置坐标定义为主位置坐标，该路侧探测源定义为主路侧探测源，表示通过主路侧探测源获得的第p个主位置坐标；其他m-1个位置坐标定义为辅助位置坐标，这些m-1个路侧探测源定义为辅助路侧探测源，表示通过第m个辅助路侧探测源获得的第q个辅助位置坐标，则第n个边缘侧计算单元以及中心计算单元在当前计算时刻t
c
的处理具体包括以下步骤：步骤301、将m个路侧探测源获得的属于同一个被探测物体的探测信息归为一组，则基于不同的被探测物体能够获得多组探测信息，第n个边缘侧计算单元将获得所有多组探测信息在计算时刻t
c
上传至中心计算单元，具体包括以下步骤：步骤3011、判断主路侧探测源与所有辅助路侧探测源上传的采样次数nt是否相等：若
相等，则进入下一步；若不相等，则重启当前的m个路侧探测源，进入下一个计算时刻；步骤3012、对辅助位置坐标进行补偿，获得补偿辅助位置坐标；设对于辅助位置坐标进行补偿获得的补偿辅助位置坐标为则有：式中，t
ma
表示主路侧探测源上传的当前采样时刻，表示第m个辅助路侧探测源上传的当前采样时刻，表示与辅助位置坐标所对应的被探测物体的速度；步骤3013、分别计算每个主位置坐标与m-1个辅助路侧探测源的各补偿辅助位置坐标之间的相似度，对于同一个主位置坐标从每个辅助路侧探测源中选出与当前主位置坐标最近似的一个补偿辅助位置坐标；同一个主位置坐标与m-1个辅助路侧探测源所对应的最近似的m-1个补偿辅助位置坐标为一组，被认为属于同一个被探测物体；将通过m个路侧探测源获得的属于同一个被探测物体的探测信息整合为一组探测信息，从而获得同一个被探测物体的位置信息、形态信息以及运动信息，其中，位置信息为主位置坐标，为当前被探测物体的主特征信息，形态信息为当前被探测物体的辅助特征信息；步骤302、中心计算单元基于步骤301获得的第n个边缘侧计算单元上传的所有分组对上一个计算时刻t
c-1接收自第n-1个边缘侧计算单元的跟踪id列表进行匹配跟踪；设跟踪id列表中的每条数据包括唯一的物体id、物体主特征信息、物体辅助特征信息以及运动信息，则步骤302包括以下步骤：步骤3021、中心计算单元获取通过步骤301获得的所有分组中未匹配的第j个分组所对应的同一个被探测物体的位置信息、形态信息以及运动信息；步骤3022、中心计算单元获得跟踪id列表中未匹配的第i条数据的物体主特征信息物体辅助特征信息以及运动信息；中心计算单元基于跟踪id列表中的物体主特征信息计算得到补偿位置特征坐标；设跟踪id列表中第i条数据的补偿位置特征坐标为则：若目标路段为单向k车道，有：式中，v
i
为跟踪id列表中第i条数据中运动信息所包含的速度；若目标路段为双向k车道，有：式中，θ
i
为跟踪id列表中第i条数据中运动信息所包含的航向角；步骤3023、判断步骤3021所获得的运动信息中的航向角是否与跟踪id列表中当前一条数据中运动信息所包含的航向角相等，若不相等，则获得跟踪id列表中第i 1条未匹配的数据，返回步骤3022，直至遍历跟踪id列表中所有未匹配的数据，进入步骤3028，若步骤3021
所获得的运动信息中的航向角与跟踪id列表中当前一条数据中运动信息所包含的航向角相等，则进入步骤3024；步骤3024、判断步骤3021所获得的位置信息是否与补偿位置特征坐标相匹配，若匹配，则进入步骤3025，若不匹配，则获得跟踪id列表中第i 1条未匹配的数据，返回步骤3022，直至遍历跟踪id列表中所有未匹配的数据，进入步骤3028；步骤3025、判断步骤3021所获得的形态信息是否与步骤3022所获得的物体辅助特征信息相匹配，若匹配，则进入步骤3026，若不匹配，则获得跟踪id列表中第i 1条未匹配的数据，返回步骤3022，直至遍历跟踪id列表中所有未匹配的数据，进入步骤3028；步骤3026、将跟踪id列表中第i条数据的物体主特征信息更新为步骤3021所获得的位置信息，将跟踪id列表中第i条数据的物体辅助特征信息更新为步骤3021所获得的形态信息，将跟踪id列表中第i条数据的运动信息更新为步骤3021所获得的运动信息，进入步骤3027；步骤3027、将跟踪id列表中第i条数据标记为已匹配，将第j个分组标记为已匹配，进入步骤3028；步骤3028、获取通过步骤3021获得的所有分组中未匹配的第j 1个分组所对应的同一个被探测物体的位置信息、形态信息以及运动信息，返回步骤3022，直至遍历所有未匹配的分组，进入步骤3029；步骤3029、删除跟踪id列表中所有未匹配的数据，中心计算单元将更新后的跟踪id列表以及所有未匹配的分组下发至第n个边缘侧计算单元，进入步骤303；步骤303、第n个边缘侧计算单元基于获得的所有未匹配分组对上一个计算时刻t
c-1当前边缘侧计算单元生成的新建id列表进行匹配跟踪；设新建id列表中的每条数据包括唯一的物体id、物体主特征信息、物体辅助特征信息以及运动信息，则步骤303包括以下步骤：步骤3031、获取通过步骤302获得的所有分组中未匹配的第s个分组所对应的同一个被探测物体的位置信息、形态信息以及运动信息；步骤3032、获得新建id列表中未匹配的第t条数据的物体主特征信息物体辅助特征信息以及运动信息；当前边缘侧计算单元基于新建id列表中的物体主特征信息计算得到补偿位置特征坐标；设新建id列表中第t条数据的补偿位置特征坐标为则：若目标路段为单向k车道，有：式中，v
t
为新建id列表中第t条数据中运动信息所包含的速度；若目标路段为双向k车道，有：式中，θ
t
为跟踪id列表中第t条数据中运动信息所包含的航向角；
步骤3033、判断步骤3031所获得的运动信息中的航向角是否与新建id列表中当前一条数据中运动信息所包含的航向角相等，若不相等，则获得新建id列表中第i 1条未匹配的数据，返回步骤3032，直至遍历新建id列表中所有未匹配的数据，进入步骤3038，若步骤3031所获得的运动信息中的航向角与新建id列表中当前一条数据中运动信息所包含的航向角相等，则进入步骤3034；步骤3034、判断步骤3031所获得的位置信息是否与补偿位置特征坐标相匹配，若匹配，则进入步骤3035，若不匹配，则获得新建id列表中第i 1条未匹配的数据，返回步骤3032，直至遍历新建id列表中所有未匹配的数据，进入步骤3038；步骤3035、判断步骤3031所获得的形态信息是否与步骤3032所获得的物体辅助特征信息相匹配，若匹配，则进入步骤3036，若不匹配，则获得新建id列表中第i 1条未匹配的数据，返回步骤3032，直至遍历新建id列表中所有未匹配的数据，进入步骤3038；步骤3036、将新建id列表中第t条数据的物体主特征信息更新为步骤3031所获得的位置信息，将新建id列表中第t条数据的物体辅助特征信息更新为步骤3031所获得的形态信息，将新建id列表中第t条数据的运动信息更新为步骤3031所获得的运动信息，进入步骤3037；步骤3037、将新建id列表中第t条数据标记为已匹配，将第s个分组标记为已匹配，进入步骤3038；步骤3038、获取通过步骤3031获得的所有分组中未匹配的第s 1个分组所对应的同一个被探测物体的位置信息、形态信息以及运动信息，返回步骤3032，直至遍历所有未匹配的分组，进入步骤3039；步骤3039、删除新建id列表中所有未匹配的数据，进入步骤304；步骤304、第n个边缘侧计算单元将经过步骤303后剩余的所有未匹配的分组上传至中心计算单元，由中心计算单元为每个分组生成一个唯一的物体id，并将每个分组的位置信息作为物体主特征信息、形态信息以及车牌信息作为物体辅助特征信息，将新生成的物体id及对应的物体主特征信息以及物体辅助特征信息下发至第n个边缘侧计算单元，第n个边缘侧计算单元将同一分组的物体id、物体主特征信息、物体辅助特征信息以及运动信息作为一条新的数据加入新建id列表中；步骤305、将步骤304得到的新建id列表的数据加入步骤3029得到的跟踪id列表中；步骤306、第n个边缘侧计算单元将步骤305得到跟踪id列表上传至中心计算单元，并保存步骤304得到的新建id列表。2.如权利要求1所述的一种基于全覆盖的多元多种唯一id探测与跟踪方法，其特征在于，在步骤103中，若满足最小且最小，则认为辅助位置坐标与主位置坐标最为近似。

技术总结
本发明要解决的技术问题时：在路侧处理单元通过不同的路侧传感器采集到的道路信息中，同一物体会被标注不同的ID，因此不便于道路信息的融合。为了解决上述技术问题，本发明的技术方案时提供了一种基于全覆盖的多元多种唯一ID探测与跟踪方法。在本发明所公开的技术方案中，可以将通过不同路侧探测设备探测到的同一物体赋予同一个且唯一的物体ID并对该物体ID持续追踪，尽量确保在整个可探测范围内同一被探测物体的物体ID始终保持不变，从而能够将通过不同路侧探测设备探测到的属于同一个被探测物体的信息有效地融合起来，使得各个路侧探测设备能够有效地协同工作。探测设备能够有效地协同工作。探测设备能够有效地协同工作。


技术研发人员：李强 原良晓 陶勇刚 李洁 吴超腾 王环
受保护的技术使用者：上海电科智能系统股份有限公司
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2022/4/12