1.一种基于C‑V2X、雷达与视觉的智能路侧感知系统,包括智能路侧感知模块、C‑V2X路侧单元,智能路侧感知模块用于采集道路上的交通对象信息,C‑V2X路侧单元用于进行车路协同通信和辅助高精度定位,其特征在于,还包括:边缘计算服务器,所述边缘计算服务器包括视觉目标检测模块、雷达多目标跟踪模块、多源信息融合模块、目标定位模块及RSU消息转发模块,其中视觉目标检测模块设计了一种基于MobileNet V2和YOLOv3的轻量级目标检测神经网络模型,用于平衡目标检测速度和小目标检测精度;雷达多目标跟踪模块设计了一种基于无迹卡尔曼滤波的加权邻域数据关联多目标跟踪算法,用于对非有效目标进行滤除,降低雷达的虚警率;多源信息融合模块设计了一种基于信息熵增益的多源信息融合权重分配方法;针对不同传感器的采集数据不同步问题,设计了一种基于内插外推法的多传感器融合时间同步方法,然后结合C‑V2X通信,通过车路协同数据对融合结果进行修正补偿,设计了一种基于C‑V2X车路协同数据的雷达与摄像头信息融合修正方法;目标定位模块设计了一种基于高精度定位的目标空间转换方法;RSU消息转发模块设计了一种面向通信效率的路侧V2X消息分发方法,最大化效率的分发目标信息;
所述视觉目标检测模块中,改进设计了一种轻量级目标检测神经网络模型,以MobileNet V2网络和YOLOv3为基础,引入深度可分离卷积和具有线性瓶颈的倒残差模块构建主干特征提取网络,对得到的特征图进行空间金字塔池化增大高层特征感受野,然后结合FPN特征金字塔网络+PAN金字塔注意力网络结构,增加一个自底向上的特征金字塔网络,从不同的主干层对不同的检测层进行参数聚合,融合多尺度特征;
所述多源信息融合模块设计了一种基于C‑V2X车路协同数据的雷达与摄像头信息融合修正方法,利用车路协同数据对雷达摄像头融合结果进行补偿,首先根据摄像头和毫米波雷达的融合输出序列提取出感兴趣的目标集合,然后根据C‑V2X通信接收到的协同目标车辆的数量和位置信息,计算两个识别周期内的有效量测之间的距离,根据量测是否互联对下一采样时刻进行外推形成确认区域并再次判断,此过程迭代至第四个扫描周期,如果有三次以上能满足量测互联,就认为目标是匹配的;
所述基于信息熵增益的多源信息融合权重分配方法具体为:
对于n个传感器的属性变量x1,x1,…,xn和最终的融合决策变量D,首先求出融合决策变量的原始信息熵H(D):
eD、SS(D)分别为决策变量D的状态和其状态空间(State Space),P表示概率;
然后计算融合决策变量相对于各属性变量的条件信息熵H(D|xi):
SS(xi)分别表示各属性变量的状态及其对应的状态空间;
再计算融合决策变量相对于各属性变量的信息增益Gain(D,xi):
Gain(D,xi)=H(D)‑H(D|xi)
最后利用信息增益计算权重向量β=[β1,β2,…,βn]:
从而为不同的传感器在融合过程中确定不同的权重配比。
2.根据权利要求1所述的一种基于C‑V2X、雷达与视觉的智能路侧感知系统,其特征在于,所述雷达多目标跟踪模块中,设计了一种基于无迹卡尔曼滤波的加权邻域数据关联多目标跟踪算法,具体包括:首先对T时刻的雷达观测数据Yi(t)和T‑1时刻的目标航迹Tk(t‑1)的预测值Tk(t|t‑1)进行加权邻域数据关联,如果Yi(t)和Tk(t|t‑1)关联成功,则Yi(t)为现有目标,Tk(t|t‑1)进行状态更新并维持航迹,否则,Yi(t)为新目标,对Yi(t)进行新建航迹并初始化卡尔曼滤波器;然后查找四个历史周期的航迹中是否存在Tk(t‑1),如果存在,则保留航迹并进行卡尔曼滤波跟踪,否则,删除航迹。
3.根据权利要求1所述的一种基于C‑V2X、雷达与视觉的智能路侧感知系统,其特征在于,所述时间同步方法的具体步骤如下:利用V2X和雷达适配摄像头的方法,当收取到一帧图像时,记录下当前各个目标的时间标签,当下一帧图像到来时,计算他们的时间差,然后利用雷达数据和V2X数据分别计算雷达目标和V2X目标分别在图像上的位置,分别对每一个目标的位置进行推算,得出新的帧时各个目标的位置,从而完成对新的V2X数据帧、雷达数据帧和相机数据帧的时间同步。