[发明专利]基于多维环境信息感知的局部自主导航系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于多维环境信息感知的局部自主导航系统及方法，包括：云端环境信息模块，被配置为采集环境中的地质地貌、地面硬度及天气环境信息；目标识别跟踪模块，被配置为识别并追踪人体目标，并能够结合地质地貌信息和跟踪目标消失的位置，推算出追踪路线；路径导航模块，被配置为根据实时环境信息创建环境地图和规划路径，并能够根据地面硬度信息和智能体的质量，确定智能体是否能够安全通过。本发明有益效果：能够结合云端中的地质地貌和地面硬度信息，结合智能体自身特点规划出合理的路径，结合红外热成像识别和水平双目图像识别能适应多维复杂环境下人体目标非刚性的特点，对目标进行精确跟踪。

技术领域

本发明涉及智能导航技术领域，尤其涉及一种基于多维环境信息感知的局部自主导航系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

自然环境具有高度的多样性和复杂性，传统环境感知尚未考虑地貌覆盖、地质硬度等对环境建模和导航的影响。

发明人发现，协作人员在机器人的领航中，人体目标经常消失又出现在机器视野中，传统的目标跟踪算法无法解决该问题。

而人体目标在复杂环境中具有外观变化剧烈和非刚性等特点，使得机器人跟随导航人员进行局部路径规划面临极大的挑战。

因此，如何对复杂环境进行多维化感知并实现基于多维时空特征的长效目标跟踪是机器人在可通行区域中正确导航的关键问题。

发明内容

本发明目的就是为了解决现有技术的不足，提出了一种基于多维环境信息感知的局部自主导航系统及方法，将地质地貌信息与传统跟踪识别相结合，共同规划路径，能解决传统跟踪算法无法考虑地质地貌地面硬度的问题；将红外探测与多目视觉采集相结合能解决在多维复杂环境跟踪目标过程中目标消失重现问题。

在一些实施方式中，采用如下技术方案：

基于多维环境信息感知的局部自主导航系统，包括：

云端环境信息模块，被配置为采集环境中的地质地貌、地面硬度及天气环境信息；

目标识别跟踪模块，被配置为识别并追踪人体目标，并能够结合地质地貌信息和跟踪目标消失的位置，推算出追踪路线；

路径导航模块，被配置为根据实时环境信息创建环境地图和规划路径，并能够根据地面硬度信息和智能体的质量，确定智能体是否能够安全通过。

在另一些实施方式中，采用如下技术方案：

基于多维环境信息感知的局部自主导航方法，包括：

采集环境中的地质地貌、地面硬度及天气环境信息；

识别周围环境，根据实时环境信息创建环境地图和规划路径；

识别并追踪目标人体，当目标人体消失时，结合地质地貌信息和跟踪目标消失的位置，推算出追踪路线；

根据当前路径地面硬度信息和智能体的质量，确定智能体是否能够安全通过所述路径。

进一步地，根据目标消失瞬间的速度、地点、跟踪目标人体的关键帧的关节点位置以及消失前的运动轨迹模型，预测目标下一时间可能行动的方位；

结合障碍物信息、地质地貌信息以及预测的方位信息，判断跟踪目标可能出现的运行轨迹；

规划出能够使得智能体运行到跟踪目标可能出现位置的运行路径，作为追踪路线。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：