毫米波人群检测自适应补偿方法及装置与流程

本技术涉及雷达检测，尤其涉及一种毫米波人群检测自适应补偿方法及装置。

背景技术：

1、随着毫米波感知技术在人群检测领域的应用场景不断拓展，检测系统需要适应室内会议室、影院、大厅等多种不同环境条件下的可靠运行需求。

2、现有毫米波人群检测方法通常采用基于雷达芯片配置公式拟合信号衰减趋势的方式进行功率补偿，该类方法依赖于固定的传播模型和预设的参数标定，未考虑实际部署环境中反射体分布和吸收体干扰导致的信号功率空间分布不均匀现象；同时，现有方法在数据预处理阶段采用统一的滤波阈值进行噪声剔除，难以根据环境表面特性和障碍物情况动态调整处理粒度，导致在多种不同场景下补偿效果波动较大。

3、由于上述固定补偿方式无法根据实际环境中的信号衰减因素自适应地改善信号功率的空间分布均匀性，因此难以在不同场景下维持稳定可靠的感知处理结果。

技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种毫米波人群检测自适应补偿方法及装置，旨在解决如何提高在不同场景下毫米波人群检测的准确性的技术问题。

2、为实现上述目的，本技术提出一种毫米波人群检测自适应补偿方法，所述的方法包括：

3、获取目标场景的当前毫米波回波数据和在无人时段的历史毫米波回波数据；

4、根据所述历史毫米波回波数据中多个空间单元的历史回波功率，确定各空间单元的目标补偿增益；

5、根据各空间单元对应的目标补偿增益对所述当前毫米波回波数据进行补偿，得到补偿后毫米波回波数据；

6、根据所述补偿后毫米波回波数据，得到目标人群个体数量和目标分布位置。

7、在一实施例中，所述根据所述历史毫米波回波数据中多个空间单元的历史回波功率，确定各空间单元的目标补偿增益，包括

8、将所述目标场景划分为多个空间单元；

9、根据所述历史毫米波回波数据中多个空间单元的历史回波功率，确定各空间单元的初始背景功率；

10、根据预设距离分辨率和预设方位分辨率，确定空间高斯核；

11、根据所述空间高斯核对各空间单元的初始背景功率进行处理，得到各空间单元的目标背景功率；

12、根据各空间单元的目标背景功率，确定各空间单元的目标补偿增益。

13、在一实施例中，所述根据所述历史毫米波回波数据中多个空间单元的历史回波功率，确定各空间单元的初始背景功率，包括：

14、获取各空间单元的单元学习率；

15、根据预设功率比例从各空间单元在所述历史毫米波回波数据对应的历史回波功率中确定目标回波功率作为对应空间单元的背景功率估计；

16、根据所述空间单元的单元学习率对所述空间单元的背景功率估计进行滤波，得到对应的初始背景功率。

17、在一实施例中，所述根据所述空间单元的单元学习率对所述空间单元的背景功率估计进行滤波，得到对应的初始背景功率之后，还包括：

18、根据同一空间单元的所述历史回波功率和所述初始背景功率，得到对应空间单元的环境变化偏差；

19、在所述空间单元的环境变化偏差的存在时间大于预设时间阈值时，将对应的空间单元作为环境变化单元；

20、根据所述环境变化单元占全部空间单元的比例，得到环境变化比例；

21、在所述环境变化比例大于等于预设比例阈值时，根据第一预设学习率对所述环境变化单元的所述背景功率估计进行滤波处理，得到所述环境变化单元的短期背景功率；

22、根据第二预设学习率对所述环境变化单元的所述背景功率估计进行滤波处理，得到所述环境变化单元的长期背景功率，其中，所述第一预设学习率大于所述第二预设学习率；

23、基于所述短期背景功率和所述长期背景功率，得到平均相对差异值；

24、在所述平均相对差异大于等于预设差异阈值时，根据所述平均相对差异值更新所述环境变化单元的单元学习率。

25、在一实施例中，所述根据所述空间高斯核对各空间单元的初始背景功率进行处理，得到各空间单元的目标背景功率，包括：

26、从所述各空间单元的背景功率中确定参考功率；

27、将所述参考功率分别与各空间单元的背景功率进行比较，得到对应空间单元的初始补偿增益；

28、对不同空间单元的初始补偿增益进行幅度限制，得到各空间单元的限幅补偿增益；

29、根据所述空间高斯核对不同空间单元的限幅补偿增益进行空间平滑，得到各空间单元的目标补偿增益。

30、在一实施例中，所述根据各空间单元对应的目标补偿增益对所述当前毫米波回波数据进行补偿，得到补偿后毫米波回波数据，包括：

31、从所述当前毫米波回波数据中提取各空间单元的当前回波功率；

32、根据同一空间单元的所述目标补偿增益对所述当前回波功率进行补偿，得到对应空间单元的补偿后线性功率；

33、对所述补偿后线性功率进行对数映射，得到补偿后功率；

34、基于各空间单元的所述补偿后功率，得到补偿后毫米波回波数据。

35、在一实施例中，所述根据所述补偿后毫米波回波数据，得到目标人群个体数量和目标分布位置，包括：

36、将所述补偿后毫米波回波数据中各点的空间坐标投影到平面网格上；

37、将所述平面网格划分为多个子区域，并统计所述平面网格中每个子区域内的点数；

38、根据所述子区域内的点数与所述子区域的面积之比，确定所述子区域的颜色强度；

39、按照各所述子区域的所述颜色强度，生成热图；

40、对所述热图进行检测，得到目标人群个体数量和目标分布位置。

41、在一实施例中，所述对所述热图进行检测，得到目标人群个体数量和目标分布位置，包括：

42、根据预设滑动时间窗口从所述热图中截取连续的多个窗口区域；

43、根据各所述窗口区域中所述热图的颜色强度的空间分布，确定各窗口区域对应的候选个体、初始人群个体数量和初始分布位置；

44、获取相邻窗口区域之间的重叠区域；

45、根据所述重叠区域将所述相邻窗口区域中对应于同一空间位置的候选个体进行关联匹配，得到匹配结果；

46、根据所述匹配结果，将所述相邻窗口区域的所述初始人群个体数量和所述初始分布位置进行加权融合，得到目标人群个体数量和目标分布位置。

47、在一实施例中，所述根据所述匹配结果，将所述相邻窗口区域的所述初始人群个体数量和所述初始分布位置进行加权融合，得到目标人群个体数量和目标分布位置，包括：

48、提取所述重叠区域中所述相邻窗口区域各自的候选个体作为目标候选个体；

49、根据各所述目标候选个体在所述重叠区域中的空间位置距离和颜色强度差异，得到所述相邻窗口区域中任意多个目标候选个体之间的匹配代价；

50、根据各所述匹配代价构建代价矩阵；

51、根据所述代价矩阵，得到所述相邻两个窗口区域之间的候选个体匹配对，将所述候选个体匹配对以及未匹配的目标候选个体作为所述匹配结果。

52、此外，为实现上述目的，本技术还提出一种毫米波人群检测自适应补偿装置，所述毫米波人群检测自适应补偿装置包括：

53、输入模块，用于获取目标场景的当前毫米波回波数据和在无人时段的历史毫米波回波数据；

54、确定模块，用于根据所述历史毫米波回波数据中多个空间单元的历史回波功率，确定各空间单元的目标补偿增益；

55、补偿模块，用于根据各空间单元对应的目标补偿增益对所述当前毫米波回波数据进行补偿，得到补偿后毫米波回波数据；

56、输出模块，用于根据所述补偿后毫米波回波数据，得到目标人群个体数量和目标分布位置。

57、此外，为实现上述目的，本技术还提出一种毫米波人群检测自适应补偿设备，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序配置为实现如上文所述的毫米波人群检测自适应补偿方法的步骤。

58、此外，为实现上述目的，本技术还提出一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文所述的毫米波人群检测自适应补偿方法的步骤。

59、此外，为实现上述目的，本技术还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文所述的毫米波人群检测自适应补偿方法的步骤。

60、本技术提出的一个或多个技术方案，至少具有以下技术效果：

61、获取目标场景的当前毫米波回波数据和在无人时段的历史毫米波回波数据；根据所述历史毫米波回波数据中多个空间单元的历史回波功率，确定各空间单元的目标补偿增益；根据各空间单元对应的目标补偿增益对所述当前毫米波回波数据进行补偿，得到补偿后毫米波回波数据；根据所述补偿后毫米波回波数据，得到目标人群个体数量和目标分布位置。由于采用无人时段历史毫米波回波数据的空间单元功率来确定目标补偿增益，使目标补偿增益直接反映该场景下环境因素引起的空间功率非均匀特性；对当前毫米波回波数据逐空间单元补偿后，背景功率在不同场景下被均衡，目标回波与背景的对比度得到保持，避免固定传播模型在多场景下失配导致的背景功率偏差；因此解决了如何提高在不同场景下毫米波人群检测的准确性的问题，与现有技术相比，实现了在不同场景下对人群个体数量和分布位置的准确检测。