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用于雷达的目标跟踪方法、装置及存储介质与流程

2022-08-03 06:10:09 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及雷达技术领域,尤其涉及一种用于雷达的目标跟踪方法、装置及存储介质。


背景技术:

2.在智能交通系统中,需要传感器采集交通数据来保障交通顺利运作,在探测目标时,毫米波雷达能通过脉冲信号分辨移动目标的速度、数量和方向,且不受光线和天气的影响,因此毫米波雷达可用于监测道路交通,在交通系统的数据采集中发挥着不可替代的作用。
3.通过毫米波雷达对目标进行跟踪时,需要基于不同物体所产生的检测点来进行探测。雷达向检测区域内的所有物体发射脉冲信号,获取不同物体上的多个检测点反射回来的回波信号,通过回波信号计算出物体的多普勒速度,进而确定运动状态。
4.在雷达通过信号获取数据的过程中,运态目标与静态目标均可产生检测点。当多普勒速度为零时,可能有三种情况,第一种是检测点对应的探测目标处于静止状态,第二种是检测点对应的探测目标垂直于雷达信号的传播路线而运动,比如车在匀速拐弯的过程中可能出现该情况。第三种是检测点对应的目标处于运动状态中,且运动速度为最大不模糊速度的整数倍。
5.一般而言,检测点信息不包含不模糊速度,因此无法根据检测点的多普勒速度判断其为动态目标还是静态目标,因此将所有多普勒速度为零的检测点过滤掉的方法极有可能导致部分运动目标无法检出。例如当运动目标由远而近地进入雷达的探测区域时,如果运动目标的速度为最大不模糊速度的整数倍或者垂直于雷达信号的传播路线而运动,则探测出的多普勒速度为零,若将运动目标对应的检测点删除,则该运动目标在雷达探测区域内未能生成航迹,导致航迹中断。同样的问题也会出现在高架桥下、隧道口或者桥洞之下。另外,道路上路牌、树木等固定的静态障碍物会挡住运动目标,移动的大型车辆会挡住小车或者行人。被遮挡住的运动目标也可能出现多普勒速度为零时航迹中断或者未能及时被跟踪的技术问题。
6.综上所述,现有技术中存在雷达对目标进行跟踪时,在雷达探测运动目标并为运动目标生成运动航迹的过程中,如果把多普勒速度为零的检测点删除,会导致在一些特殊情况下运动状态中的目标的航迹中断,或者因为跟踪不及时而导致的航迹不完整的技术问题。


技术实现要素:

7.本发明提供了一种用于雷达的目标跟踪方法、装置及存储介质,旨在有效解决现有技术中雷达对目标进行跟踪的过程中,在运动目标进入雷达探测区域时多普勒速度为零的检测点被过滤后可能引起的航迹中断或航迹追踪不及时的技术问题。
8.根据本发明的一方面,本发明提供一种用于雷达的目标跟踪方法,所述方法包括:
9.根据所述雷达的位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述雷达的当前探测区域中满足预设条件的非过滤区域,并将所述探测区域内除所述非过滤区域之外的区域确定为过滤区域;
10.针对所述雷达的当前帧的检测点,将位于所述过滤区域内的多普勒速度为零的检测点滤除;
11.根据过滤结果对已稳定跟踪的目标进行运动状态更新。
12.进一步地,所述根据所述雷达的位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述雷达的当前探测区域中满足预设条件的非过滤区域包括:
13.根据经纬度定位工具确定所述雷达的位置信息,并根据所述雷达的位置信息确定所述雷达的当前探测区域。
14.进一步地,所述根据所述雷达的位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述雷达的当前探测区域中满足预设条件的非过滤区域还包括:
15.将所述雷达的当前探测区域的边缘区域确定为至少一部分所述非过滤区域。
16.进一步地,所述根据所述雷达的位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述雷达的当前探测区域中满足预设条件的非过滤区域还包括:
17.根据所述雷达的当前位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述雷达的当前探测区域内的道路所在的位置,并将所述道路的边缘区域确定为至少一部分所述非过滤区域。
18.进一步地,所述根据所述雷达的位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述雷达的当前探测区域中满足预设条件的非过滤区域还包括:
19.根据所述雷达的当前位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述探测区域内的特殊地点所在的位置,并将所述特殊地点的出入口或下方位置对应的区域为确定为至少一部分所述非过滤区域,其中,所述特殊地点包括隧道、桥洞、高架路。
20.进一步地,所述根据所述雷达的位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述雷达的当前探测区域中满足预设条件的非过滤区域还包括:
21.根据所述雷达的当前位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述探测区域内的动态遮挡体所在的位置,并根据所述动态遮挡体所在的位置和所述动态遮挡体的尺寸信息计算动态遮挡区域,确定所述动态遮挡区域的两侧边缘区域为所述非过滤区域,其中,所述动态遮挡体包括遮挡住其它目标的动态车辆。
22.进一步地,所述根据所述雷达的位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述雷达的当前探测区域中满足预设条件的非过滤区域还包括:
23.根据所述雷达的当前位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个静态目标确定所述探测区域内的静态遮挡体所在的位置,并根据所述静态遮挡体所在的位置和所述静态遮挡体的尺寸信息计算静态遮挡区域,确定所述静态遮挡区域的两侧边缘区域为所述非过滤区域,其中,所述静态遮挡体包括树木、路标。
24.进一步地,所述根据所述雷达的位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述雷达的当前探测区域中满足预设条件的非过滤区域还包括:
25.获取所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动轨迹;
26.根据所述运动轨迹确定所述雷达的当前探测区域和/或所述雷达的当前探测区域内的道路所在的位置。
27.进一步地,所述根据所述雷达的位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述雷达的当前探测区域中满足预设条件的非过滤区域还包括:
28.根据所述至少一个静态目标以及所述至少一个动态目标的回波信号计算每个所述静态目标以及每个所述动态目标的尺寸信息,并且仅将其尺寸信息大于预设阈值的静态目标确定为所述静态遮挡体以及仅将其尺寸信息大于所述预设阈值的动态目标确定为所述动态遮挡体。
29.进一步地,所述针对所述雷达的当前帧的检测点,将位于所述过滤区域内的多普勒速度为零的检测点滤除包括:
30.驱使所述雷达的发射天线发射脉冲信号,并驱使所述雷达的接收天线接收所述脉冲信号对应的回波信号;
31.对所述回波信号进行距离维傅里叶变换、速度维傅里叶变换以得到距离-多普勒图,并基于所述距离-多普勒图计算当前帧的每个检测点的多普勒速度。
32.进一步地,所述根据过滤结果对已稳定跟踪的目标进行运动状态更新包括:
33.在所述非过滤区域内存在关联检测点的情况下,根据所述关联检测点对所述已稳定跟踪的目标的航迹进行持续跟踪。
34.进一步地,所述根据过滤结果对已稳定跟踪的目标进行运动状态更新还包括:
35.在所述已稳定跟踪的目标的航迹的至少一部分在所述过滤区域内的情况下,通过对所述航迹进行外推的方式进行所述运动状态更新。
36.根据本发明的另一方面,本发明还提供了一种用于雷达的目标跟踪装置,其特征在于,所述装置包括:
37.区域划分单元,用于根据所述雷达的位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述雷达的当前探测区域中满足预设条件的非过滤区域,并将所述探测区域内除所述非过滤区域之外的区域确定为过滤区域;
38.检测点过滤单元,用于针对所述雷达的当前帧的检测点,将位于所述过滤区域内的多普勒速度为零的检测点滤除;
39.运动状态更新单元,用于根据过滤结果对已稳定跟踪的目标进行运动状态更新。
40.根据本发明的另一方面,本发明还提供了一种存储介质,所述存储介质中存储有多条指令,所述指令适于由处理器加载以执行如上所述的任一用于雷达的目标跟踪方法。
41.通过本发明中的上述实施例中的一个实施例或多个实施例,至少可以实现如下技术效果:
42.在本发明所公开的技术方案中,通过多种方式确定出雷达探测区域中运动目标出现或离开的区域,并将其确定为非过滤区域,在该区域内不删除多普勒速度为零的检测点。无论运动目标由远及近进入雷达探测区域,还是在桥洞里或高架桥下突然驶出,或者运动目标被动态的大车挡住,或被静态的路标挡住,都可以保证运动目标在雷达探测区域内能及时生成航迹,避免了航迹中断。另外,同时,在过滤区域内,即使过滤掉动态目标产生的多普勒速度为零的检测点,也不会导致运动目标的航迹中断,航迹能在原有的航迹基础上继续稳定推进。该方案的目标跟踪方法不但可以用于定点雷达,也可以用于车载雷达。整体上提升了雷达跟踪的稳定性和准确性,提高了雷达的追踪性能。
附图说明
43.下面结合附图,通过对本发明的具体实施方式详细描述,将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
44.图1为本发明实施例提供的一种用于雷达的目标跟踪方法的步骤流程图;
45.图2为本发明实施例提供的一种遮挡体对应的非过滤区域的结构示意图;
46.图3为本发明实施例提供的一种用于雷达的目标跟踪装置的结构示意图。
具体实施方式
47.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
48.在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。另外,本文中字符“/”,在不做特别说明的情况下,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
49.图1所示为本发明实施例所提供的用于雷达的目标跟踪方法的步骤流程图,所述用于雷达的目标跟踪方法包括:
50.步骤101:根据所述雷达的位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述雷达的当前探测区域中满足预设条件的非过滤区域,并将所述探测区域内除所述非过滤区域之外的区域确定为过滤区域;
51.步骤102:针对所述雷达的当前帧的检测点,将位于所述过滤区域内的多普勒速度为零的检测点滤除;
52.步骤103:根据过滤结果对已稳定跟踪的目标进行运动状态更新。
53.雷达系统利用发射的脉冲信号和对应的回波信号来探测目标的位置信息和运动状态,进而推动运动目标的航迹。具体来说,发射天线向目标发送脉冲信号,当脉冲信号到达待测目标后返回回波信号,雷达系统获取目标返回的回波信号,并根据回波信号的幅度、相位、波长等信息来计算目标的当前位置和运动状态等。
54.在雷达系统获取检测点信息时,由于检测点信息不包含不模糊速度,因此无法根据其多普勒速度判断检测点为动态点还是静态点。具体来说,当多普勒速度为零时,可能有三种情况,第一种是检测点对应的探测目标处于静止状态,第二种是检测点对应的探测目标垂直于雷达信号的传播路线而运动,比如车在匀速拐弯的过程中可能出现该情况。第三种是检测点对应的目标处于运动状态中,且运动速度为最大不模糊速度的整数倍。
55.由于无法根据检测点的多普勒速度判断其为动态目标还是静态目标,因此将所有多普勒速度为零的检测点过滤掉的方法极有可能导致部分运动目标无法检出。当运动目标突然出现在雷达的探测区域且其对应的多普勒速度为零时,如果直接将多普勒速度为零的点删除,则会导致运动目标的航迹中断或者未能航迹被及时跟踪的技术问题。
56.本方案提供了一种用于雷达的目标跟踪方法,可以保证运动目标进入雷达检测区域后能及时被跟踪,能继续外推动态目标的航迹,达到了稳定跟踪运动目标的技术效果。
57.下面对步骤101~103进行具体描述。
58.在上述步骤101中,根据所述雷达的位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述雷达的当前探测区域中满足预设条件的非过滤区域,并将所述探测区域内除所述非过滤区域之外的区域确定为过滤区域;
59.示例性地,在雷达的探测区域中,有些位置对应着道路或人行道,但是有些位置为没有车或行人出入的区域。在本方案中,需要将雷达探测区域中运动目标突然出现或者消失的区域分辨出来以作为非过滤区域,具体可以根据两种方法进行分辨。
60.第一种方法是根据位置信息确定出探测区域内具体地点对应的建筑物或者道路,其中,在探测区域的边缘处,道路对应的区域,即为满足预设条件的非过滤区域。在该非过滤区域中,运动目标从远处进入到探测区域,若将多普勒速度为零的检测点过滤掉,则会使影响到可能处于运动状态的运动目标的航迹的连续性。
61.第二种方法通过雷达获取的探测区域内的运动目标的运动状态信息来得出运动目标的运动规律,根据运动规律确定出目标出入区域,通过该方式可以更全面地确定非过滤区域的范围,即使是处于探测区域中间位置的桥洞的洞口或者高架桥的桥下对应的区域也能够被确定出来。
62.在具体的实际应用中,当雷达为定点雷达时,可以通过两种方法中的一个确定非过滤区域,也可以将两者进行结合来确定非过滤区域。当雷达为车载雷达时,可以将两者进行结合来确定非过滤区域。在雷达的探测区域中,除了非过滤区域,剩下的其它区域为过滤区域。
63.在上述步骤102中,针对所述雷达的当前帧的检测点,将位于所述过滤区域内的多普勒速度为零的检测点滤除;
64.示例性地,在确定了非过滤区域和过滤区域后,雷达对当前的运动目标的运动状态进行探测,针对当前帧的检测点,计算所有检测点的多普勒速度。对于位于非过滤区域内的多普勒速度为零的检测点,保留该检测点,不对其进行删除过滤。而对于位于过滤区域内的多普勒速度为零的检测点,直接将其删除过滤,举例来说,该检测点对应的物体大概率可能为静止的建筑物、数目,也可能有少数情况为暂时经过的处于运动状态的运动目标。
65.在上述步骤103中,根据过滤结果对已稳定跟踪的目标进行运动状态更新。
66.示例性地,在对非过滤区域和过滤区域中的多普勒速度为零的检测点进行处理
后,根据过滤结果对已稳定跟踪的目标进行运动状态更新。对于非过滤区域的检测点,无论该检测点对应的多普勒速度是否为零,都对其对应的运动目标进行跟踪并及时更新运动目标的运动状态。对于过滤区的检测点,由于多普勒速度为零的检测点被删除,若运动目标的多普勒速度也为零时,其对应的检测点出现在该区域后被直接删除,为了保证运动目标的能够稳定前行,需要对已稳定跟踪的目标进行运动状态更新,以防止运动状态中的目标出现航迹中断。
67.进一步地,在上述步骤101中,所述根据所述雷达的位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述雷达的当前探测区域中满足预设条件的非过滤区域包括:
68.根据经纬度定位工具确定所述雷达的位置信息,并根据所述雷达的位置信息确定所述雷达的当前探测区域。
69.示例性地,确定雷达的探测区域时,可以根据北斗卫星导航系统或全球定位系统(global positioning system,gps)等经纬度定位工具来对位置进行具体定位,以根据雷达的经纬度相关的位置信息来确定雷达的当前探测区域。通过高精度地图获取各车道的经纬度,来进一步确定出当前探测区域内的道路、建筑物以及绿化带等具体区域。
70.进一步地,在上述步骤101中,所述根据所述雷达的位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述雷达的当前探测区域中满足预设条件的非过滤区域还包括:
71.将所述雷达的当前探测区域的边缘区域确定为至少一部分所述非过滤区域。
72.示例性地,为了能够及时对任何一个刚刚进入雷达的探测区域的运动目标进行跟踪,将雷达的探测区域的边缘区域确定为非过滤区域,以作为非过滤区域的一部分。
73.进一步地,在上述步骤101中,所述根据所述雷达的位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述雷达的当前探测区域中满足预设条件的非过滤区域还包括:
74.根据所述雷达的当前位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述雷达的当前探测区域内的道路所在的位置,并将所述道路的边缘区域确定为至少一部分所述非过滤区域。
75.示例性地,根据定位工具确定出的经纬度可以初步确定出探测区域内的不同位置所对应的不同对象,可以直接将道路和雷达区域边缘处的交界处确定为非过滤区域,在该区域内,为运动目标进入和离开的区域。也可以通过雷达自身的功能来确定道路信息,比如根据动态目标的运动轨迹自动确定出道路信息,进而确定出运动目标出现或离开的区域。也可以根据雷达上位机对道路上的车流量进行观察以标定道路信息,进而将道路的边缘区域确定为非过滤区域。
76.进一步地,在上述步骤101中,所述根据所述雷达的位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述雷达的当前探测区域中满足预设条件的非过滤区域还包括:
77.根据所述雷达的当前位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述探测区域内的特殊地点所在的位置,并将所述特殊地点的出入口或下方位置对应的区域为确定为至少一部分所述非过滤区域,其中,所述特殊地点
包括隧道、桥洞、高架路。
78.示例性地,除了道路的边缘区域中有运动目标出现或者离开雷达的探测区域,由于道路情况的复杂多变性,还有一些特殊地点需要探测所有的运动目标,包括但不限于隧道、桥洞、高架路等地点。举例来说,有一桥洞位于在雷达的探测区域的中间位置,在桥洞内会突然驶出车辆,当车辆的运动速度正好为最大不模糊速度的整数倍时,其对应的检测点的多普勒速度为零,如果将其检测点删除,则会导致该车辆的航迹出现中断,影响了雷达对其跟踪的稳定性和准确性。因此,需要将特殊地点的出入口或下方位置对应的区域确定为非过滤区域。具体来说,可以根据位置的经纬度和高精度地铁确定该特殊地点,也可以根据雷达自身对运动目标的运动状态信息来确定该特殊地点。
79.进一步地,在上述步骤101中,所述根据所述雷达的位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述雷达的当前探测区域中满足预设条件的非过滤区域还包括:
80.根据所述雷达的当前位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述探测区域内的动态遮挡体所在的位置,并根据所述动态遮挡体所在的位置和所述动态遮挡体的尺寸信息计算动态遮挡区域,确定所述动态遮挡区域的两侧边缘区域为所述非过滤区域,其中,所述动态遮挡体包括遮挡住其它目标的动态车辆。
81.示例性地,除了将固定的道路中的一些区域划分为非过滤区域,还有一些会遮挡道路的动态物体,例如体积较大的车辆会暂时遮挡住其它的小型车辆。导致被遮挡的小型车辆的检测点消失在雷达的探测区域中,当其重新出现在探测区域后,即使其多普勒速度为零,也需要被雷达及时追踪,因此动态遮挡体挡住的区域及其两侧也确定为非过滤区域。图2为本发明实施例提供的一种遮挡体对应的非过滤区域的结构示意图,如图2所示,动态遮挡体挡住的区域和对应的两侧确定为非过滤区域。具体应用中可以根据算法得出遮挡体所遮挡住的面积和位置,进而确定出非过滤区域。其中,可以根据应用场景和具体情况来确定动态遮挡体对应的非过滤区域,不同道路情况和不同的使用场景对非过滤区域的面积大小的要求也不同,在重点监测路段,可以相应地扩大非过滤区域的范围。另外,还可以根据动态遮挡体的形状、尺寸和物体类型来确定非过滤区域的具体位置和面积。
82.进一步地,在上述步骤101中,所述根据所述雷达的位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述雷达的当前探测区域中满足预设条件的非过滤区域还包括:
83.根据所述雷达的当前位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个静态目标确定所述探测区域内的静态遮挡体所在的位置,并根据所述静态遮挡体所在的位置和所述静态遮挡体的尺寸信息计算静态遮挡区域,确定所述静态遮挡区域的两侧边缘区域为所述非过滤区域,其中,所述静态遮挡体包括树木、路标。
84.示例性地,除了动态遮挡体,雷达探测区域内还有静态遮挡体,包括但不限于树木、路标、建筑物、街景等。图2所示的遮挡体对应的非过滤区域的结构示意图也适用于静态遮挡体。雷达信号被遮挡体挡住导致一些动态目标不能被跟踪,因此需要将其所占的区域和两侧确定为非过滤区域。其中,可以根据应用场景和具体情况来确定静态遮挡体对应的非过滤区域,不同道路情况和不同的使用场景对非过滤区域的面积大小的要求也不同,还
可以根据静态遮挡体的形状、尺寸和物体类型来确定非过滤区域的具体位置和面积。
85.进一步地,在上述步骤101中,所述根据所述雷达的位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述雷达的当前探测区域中满足预设条件的非过滤区域还包括:
86.获取所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动轨迹;
87.根据所述运动轨迹确定所述雷达的当前探测区域和/或所述雷达的当前探测区域内的道路所在的位置。
88.示例性地,提前根据实际情况设置预设周期,在预设周期内,通过雷达发射信号来探测所有的检测点的相关信息,具体包括检测点的运动速度、运动方向、位置、方位角、俯仰角等信息,然后对检测点对应的目标进行跟踪,以获得至少一个目标的运动轨迹。
89.通过运动目标的运动轨迹,可以检测出运动目标最开始出现的位置,以及最后离开探测区域时的位置。统计出预设周期内通过不同出入口的运动目标,若进入和离开的运动目标的数量大于预设的阈值,则可以确实出目标出入的区域可能为道路与探测区域交界处的位置,或者是隧道出口的位置,进而将该区域确定为非过滤区域。
90.进一步地,在上述步骤101中,所述根据所述雷达的位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述雷达的当前探测区域中满足预设条件的非过滤区域还包括:
91.根据所述至少一个静态目标以及所述至少一个动态目标的回波信号计算每个所述静态目标以及每个所述动态目标的尺寸信息,并且仅将其尺寸信息大于预设阈值的静态目标确定为所述静态遮挡体以及仅将其尺寸信息大于所述预设阈值的动态目标确定为所述动态遮挡体。
92.示例性地,雷达向探测区域发射脉冲信号,并获取不同目标对应的检测点返回的回波信号,根据回波信号计算出检测点的相关信息,包括方位角信息和俯仰角信息,根据一个静态目标或者动态目标各自的多个检测点的回波信号,可以计算出其对应的尺寸信息。将尺寸信息大于各自的预设阈值的目标确定为动态遮挡体。其中,不同的遮挡体有不同的形状,例如路牌有矩形、圆形和椭圆等多种形状,树木为不规则形,车辆为长方体。对于不同的遮挡体,其尺寸信息也不同,矩形的尺寸信息至少包括横向尺寸和高度,圆形的尺寸信息为遮挡体的直径。有些物体可以通过雷达计算出明确的物体形状和尺寸,但是有些情况难以计算,一些雷达自身不能获取物体精准尺寸,一些物体形状不规则且运动状态不稳定而难以确定尺寸,例如叶子稀疏的树木。对于尺寸不明确的遮挡物,可以根据获取的回波信号在预设的尺寸中确定出一个相差不大的尺寸,进而确定出预设尺寸对应的非过滤区域。静态目标和动态目标对应的预设阈值可以相同也可以不同,具体可根据实际应用来确定。
93.进一步地,在上述步骤102中,所述针对所述雷达的当前帧的检测点,将位于所述过滤区域内的多普勒速度为零的检测点滤除包括:
94.驱使所述雷达的发射天线发射脉冲信号,并驱使所述雷达的接收天线接收所述脉冲信号对应的回波信号;
95.对所述回波信号进行距离维傅里叶变换、速度维傅里叶变换以得到距离-多普勒图,并基于所述距离-多普勒图计算当前帧的每个检测点的多普勒速度。
96.示例性地,雷达获取探测点的信息需要基于雷达发射的脉冲信号和其对应的回波
信号。雷达的接收天线在接收到检测点返回的回波信号后,对回波信号进行信号处理,具体来说,对回波信号进行二维傅里叶变换,以获得距离-多普勒图,进而基于距离-多普勒图上的多普勒单元上的位置信息计算出检测点的多普勒速度。
97.进一步地,在上述步骤103中,所述根据过滤结果对已稳定跟踪的目标进行运动状态更新包括:
98.在所述非过滤区域内存在关联检测点的情况下,根据所述关联检测点对所述已稳定跟踪的目标的航迹进行持续跟踪。
99.示例性地,对于非过滤区域内的所有检测点对应的运动目标进行跟踪,并持续更新其运动状态,保障其航迹的连续性。
100.进一步地,在上述步骤103中,所述根据过滤结果对已稳定跟踪的目标进行运动状态更新还包括:
101.在所述已稳定跟踪的目标的航迹的至少一部分在所述过滤区域内的情况下,通过对所述航迹进行外推的方式进行所述运动状态更新。
102.示例性地,由于在过滤区域中已经将多普勒速度为零的检测点都过滤掉了,但是有些运动目标的多普勒速度也可能为零,比如垂直与雷达信号传播路径的动态目标,或者运动速度为最大不模糊速度的整数倍的运动目标。对于此类动态目标产生的检测点,其多普勒速度也为零。为了防止航迹中断,当航迹的至少一部分在过滤区域内,且运动目标的航迹已被稳定跟踪的情况下,虽然其对应的检测点被删除,但是依然对其进行航迹推移。具体需要获取运动目标在当前时刻之前的航迹轨迹,通过对所述航迹进行外推的方式获得所述航迹的预测点。
103.在本发明所公开的技术方案中,通过多种方式确定出雷达探测区域中运动目标出现或离开的区域,并将其确定为非过滤区域,在该区域内不删除多普勒速度为零的检测点。无论运动目标由远及近进入雷达探测区域,还是在桥洞里或高架桥下突然驶出,或者运动目标被动态的大车挡住,或被静态的路标挡住,都可以保证运动目标在雷达探测区域内能及时生成航迹,避免了航迹中断。另外,同时,在过滤区域内,即使过滤掉动态目标产生的多普勒速度为零的检测点,也不会导致运动目标的航迹中断,航迹能在原有的航迹基础上继续稳定推进。该方案的目标跟踪方法不但可以用于定点雷达,也可以用于车载雷达。整体上提升了雷达跟踪的稳定性和准确性,提高了雷达的追踪性能。
104.图3为本发明实施例提供的一种用于雷达的目标跟踪装置的结构示意图。基于与本发明实施例的一种用于雷达的目标跟踪方法同样的发明构思,本发明实施例提供了一种用于雷达的目标跟踪装置,请参考图3,所述装置包括:
105.区域划分单元201,用于根据所述雷达的位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述雷达的当前探测区域中满足预设条件的非过滤区域,并将所述探测区域内除所述非过滤区域之外的区域确定为过滤区域;
106.检测点过滤单元202,用于针对所述雷达的当前帧的检测点,将位于所述过滤区域内的多普勒速度为零的检测点滤除;
107.运动状态更新单元203,用于根据过滤结果对已稳定跟踪的目标进行运动状态更新。
108.进一步地,所述区域划分单元201还用于:
109.根据经纬度定位工具确定所述雷达的位置信息,并根据所述雷达的位置信息确定所述雷达的当前探测区域。
110.进一步地,所述区域划分单元201还用于:
111.将所述雷达的当前探测区域的边缘区域确定为至少一部分所述非过滤区域。
112.进一步地,所述区域划分单元201还用于:
113.根据所述雷达的当前位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述雷达的当前探测区域内的道路所在的位置,并将所述道路的边缘区域确定为至少一部分所述非过滤区域。
114.进一步地,所述区域划分单元201还用于:
115.根据所述雷达的当前位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述探测区域内的特殊地点所在的位置,并将所述特殊地点的出入口或下方位置对应的区域为确定为至少一部分所述非过滤区域,其中,所述特殊地点包括隧道、桥洞、高架路。
116.进一步地,所述区域划分单元201还用于:
117.根据所述雷达的当前位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动状态信息确定所述探测区域内的动态遮挡体所在的位置,并根据所述动态遮挡体所在的位置和所述动态遮挡体的尺寸信息计算动态遮挡区域,确定所述动态遮挡区域的两侧边缘区域为所述非过滤区域,其中,所述动态遮挡体包括遮挡住其它目标的动态车辆。
118.进一步地,所述区域划分单元201还用于:
119.根据所述雷达的当前位置信息和/或所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个静态目标确定所述探测区域内的静态遮挡体所在的位置,并根据所述静态遮挡体所在的位置和所述静态遮挡体的尺寸信息计算静态遮挡区域,确定所述静态遮挡区域的两侧边缘区域为所述非过滤区域,其中,所述静态遮挡体包括树木、路标。
120.进一步地,所述区域划分单元201还用于:
121.获取所述雷达在预设时间周期内探测到的至少一个目标的运动轨迹;
122.根据所述运动轨迹确定所述雷达的当前探测区域和/或所述雷达的当前探测区域内的道路所在的位置。
123.进一步地,所述区域划分单元201还用于:
124.根据所述至少一个静态目标以及所述至少一个动态目标的回波信号计算每个所述静态目标以及每个所述动态目标的尺寸信息,并且仅将其尺寸信息大于预设阈值的静态目标确定为所述静态遮挡体以及仅将其尺寸信息大于所述预设阈值的动态目标确定为所述动态遮挡体。
125.进一步地,所述检测点过滤单元202还用于:
126.驱使所述雷达的发射天线发射脉冲信号,并驱使所述雷达的接收天线接收所述脉冲信号对应的回波信号;
127.对所述回波信号进行距离维傅里叶变换、速度维傅里叶变换以得到距离-多普勒图,并基于所述距离-多普勒图计算当前帧的每个检测点的多普勒速度。
128.进一步地,所述运动状态更新单元203还用于:
129.在所述非过滤区域内存在关联检测点的情况下,根据所述关联检测点对所述已稳定跟踪的目标的航迹进行持续跟踪。
130.进一步地,所述运动状态更新单元203还用于:
131.在所述已稳定跟踪的目标的航迹的至少一部分在所述过滤区域内的情况下,通过对所述航迹进行外推的方式进行所述运动状态更新。
132.此外,所述的用于雷达的目标跟踪装置其他方面以及实现细节与前面所描述的用于雷达的目标跟踪方法相同或相似,在此不再赘述。
133.根据本发明的另一方面,本发明还提供一种存储介质,所述存储介质中存储有多条指令,所述指令适于由处理器加载以执行如上所述的任一用于雷达的目标跟踪方法。
134.综上所述,虽然本发明已以优选实施例揭露如上,但上述优选实施例并非用以限制本发明,本领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与润饰,因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
再多了解一些

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