1.一种基于FMCW激光雷达的运动目标检测方法,其特征在于,所述方法包括:S1、获取FMCW激光雷达采集的当前帧的点云信息和径向速度信息;
S2、对所述当前帧的点云信息进行阈值分割,获取到当前帧中的运动目标的点云信息和非运动目标的点云信息;
S3、对所述当前帧的运动目标的点云信息进行聚类,得到当前帧中的每一个运动目标的分割信息;
S4、根据区域生成算法,在所述非运动目标的点云信息和所述运动目标的分割信息中,将属于同一目标对象的点进行关联,并构建该目标对象;
S5、根据最近邻搜索方法,将当前帧中的每一个运动目标和前一帧中的对应的每一个运动目标进行关联和跟踪。
2.如权利要求1所述的基于FMCW激光雷达的运动目标检测方法,其特征在于,所述步骤S2包括:根据阈值分割的计算公式(1)和式(2),对所述当前帧的点云信息进行阈值分割,得到当前帧中的运动目标的点云信息Qk和非运动目标的点云信息Sk;
其中, 表示编号为k的当前帧的索引值为i的点的径向速度值,T用以表示区分运动点和静止点的阈值,Qk为运动目标的点云信息,Sk为非运动目标的点云信息。
3.如权利要求2所述的基于FMCW激光雷达的运动目标检测方法,其特征在于,所述T设置为0.1m/s。
4.如权利要求2所述的基于FMCW激光雷达的运动目标检测方法,其特征在于,所述步骤S3具体包括:在所述当前帧的运动目标的点云信息Qk(i)中随机选取一个点pi={xi,yi,zi,ti,ri}进行遍历,其中,xi,yi,zi分别表示当前选取点在所述激光雷达坐标体系中的X、Y、Z坐标,ti表示当前选取点的时间戳信息,ri表示当前点到所述激光雷达坐标体系中的原点之间的欧式距离;
根据计算所述当前选取点的自适应的距离阈值参数∈(ri),所述自适应的距离阈值参数的计算公式为式(3);
∈(ri)=3×ri×rθ (3);
rθ为FMCW激光雷达的航向角采样的分辨率参数。
5.如权利要求4所述的基于FMCW激光雷达的运动目标检测方法,其特征在于,所述步骤S3具体还包括:在所述当前帧的运动目标的点云信息中,搜索所述当前选取点pi在空间距离∈(ri)内所有的相邻点;
若所述相邻点的个数超过一数量阈值时,将所述当前选取点pi和所有搜索到的相邻点归类为一个运动点云组,并将所述当前选取点pi和相邻点标记为已经遍历过的点;
若所述相邻点的个数低于所述数量阈值时,将当前选取点pi标记为已经遍历过的噪声点,重新选取一个点进行遍历并执行上述步骤;
以此类推,直至所述当前帧的运动目标的点云信息中的所有点均被遍历过,输出得到分割的运动目标的点云组集合Dk={c1,c2…cm},其中,c1,c2…cm为各个运动目标的点云组。
6.如如权利要求5所述的基于FMCW激光雷达的运动目标检测方法,所述数量阈值设置为40。
7.如权利要求5所述的基于FMCW激光雷达的运动目标检测方法,其特征在于,所述步骤S4具体包括:从所述运动目标的点云组集合Dk中随机选取一个点云组ci,对所述选取的点云组ci中的点pj搜索距离该点最近的K个点;
计算点pj与所述K个点中每一个点的欧式距离,基于公式(4)计算得到所述K个点的平均距离其中,Djk表示当前点pj与相邻点pk之间的欧式距离;
基于公式(5)计算拥有M个点的点云组ci的平均距离
8.如权利要求7所述的基于FMCW激光雷达的运动目标检测方法,其特征在于,所述步骤S4具体还包括:遍历所述非运动目标的点云信息Sk中的每一个点,若该点到所述点云组ci中的其中一个点的欧式距离小于所述平均距离 则将所述非运动目标的点云信息Sk中的该点添加到所述当前的点云组ci中;
以此类推,对所述运动点云组Dk中的所有点云组均遍历完成,则停止区域生长的操作。
9.如权利要求8所述的基于FMCW激光雷达的运动目标检测方法,其特征在于,所述步骤S5包括:计算当前帧的运动点云组集合Dk={c1,c2…cm}中每一个点云组的中心点的平均坐标,其计算公式为式(6);
其中,M为当前点云组ci中的点的个数,pj为点云组ci某一个点的坐标,Ai为当前点云组ci的中心点的平均坐标;
计算前一帧的运动点云组集合Dk-1={c1,c2…cn}中每一个点云组cj的中心点平均坐标;
计算当前帧的运动点云组集合中每一个点云组的中心点的平均坐标与前一帧的运动点云组集合中每一个点云组cj的中心点的平均坐标之间的欧式距离Dij;若所述欧式距离Dij小于一距离阈值TD,则所述当前帧的运动点云组ci和前一帧的运动点云组cj为同一运动目标,否则,重复上述步骤。
10.一种基于FMCW激光雷达的运动目标检测系统,其特征在于,所述系统包括:获取模块,用于获取FMCW激光雷达采集的当前帧的点云信息和径向速度信息;
阈值分割模块,用于对所述当前帧的点云信息进行阈值分割,获取到当前帧中的运动目标的点云信息和非运动目标的点云信息;
聚类模块,用于对所述当前帧的运动目标的点云信息进行聚类,得到当前帧中的每一个运动目标的分割信息;
关联模块,用于根据区域生成算法,在所述非运动目标的点云信息和所述运动目标的分割信息中,将属于同一目标对象的点进行关联,并构建该目标对象;
跟踪模块,用于根据最近邻搜索方法,将当前帧中的每一个运动目标和前一帧中的对应的每一个运动目标进行关联和跟踪。