雷达数据处理方法、装置、设备及存储介质

1.本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种雷达数据处理方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.毫米波雷达以其低廉的成本以及较远的探测距离，广泛用于自动驾驶汽车的传感器组合方案中。然而由于毫米波雷达依靠一定频率下的电磁信号波的反射进行障碍物探测，对于较为复杂场景下的周围障碍物探测精度不足，导致毫米波雷达输出许多噪点，这些噪点一部分由于场景障碍物复杂，而另一部分由于毫米波雷达自身使用时间长等原因，内部电磁信号紊乱造成，且无法实现雷达数据的可视化。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提供一种雷达数据处理方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术如何实现对雷达数据的高精度及可视化处理的技术问题。
4.为实现上述目的，本发明提供了一种雷达数据处理方法，所述雷达数据处理方法包括：
5.获取雷达报文数据；
6.根据所述雷达报文数据进行过滤器配置，得到报文过滤器；
7.根据所述报文过滤器和所述雷达报文数据确定目标报文数据；
8.对所述目标报文数据进行可视化处理，得到点云视图；
9.根据所述点云视图完成对所述雷达报文数据的数据处理。
10.可选地，所述根据所述雷达报文数据进行过滤器配置，得到报文过滤器，包括：
11.根据所述雷达报文数据确定报文数据帧；
12.根据所述报文数据帧确定目标障碍物和目标报文；
13.根据所述目标报文和所述目标障碍物进行过滤器配置，得到报文过滤器。
14.可选地，所述根据所述目标报文和所述目标障碍物进行过滤器配置，得到报文过滤器，包括：
15.根据所述目标报文和所述目标障碍物确定横向距离范围和覆盖截面积范围；
16.根据所述横向距离范围和所述覆盖截面积范围进行过滤器配置，得到报文过滤器。
17.可选地，所述根据所述报文过滤器和所述雷达报文数据确定目标报文数据，包括：
18.根据所述报文过滤器对所述雷达报文数据进行噪点过滤，得到初始报文数据；
19.对所述初始报文数据进行数据规整，得到目标报文数据。
20.可选地，所述对所述初始报文数据进行数据规整，得到目标报文数据，包括：
21.对所述初始报文数据进行数据解析，得到雷达点云数据；
22.根据所述雷达点云数据进行障碍物提取，得到障碍物数据；
23.根据预设矩阵对所述障碍物数据进行数据规整，得到目标报文数据。
24.可选地，所述对所述目标报文数据进行可视化处理，得到点云视图，包括：
25.获取预设场景参数；
26.根据所述预设场景参数和所述目标报文数据进行散点图绘制，得到点云视图。
27.可选地，所述根据所述预设场景参数和所述目标报文数据进行散点图绘制，得到点云视图，包括：
28.根据所述目标报文数据确定点云位置信息；
29.根据所述点云位置信息和所述预设场景参数进行散点图绘制，得到初始视图；
30.根据所述目标报文数据对所述初始视图进行障碍物信息标注，得到点云视图。
31.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种雷达数据处理装置，所述雷达数据处理装置包括：
32.获取模块，用于获取雷达报文数据；
33.配置模块，用于根据所述雷达报文数据进行过滤器配置，得到报文过滤器；
34.确定模块，用于根据所述报文过滤器和所述雷达报文数据确定目标报文数据；
35.处理模块，用于对所述目标报文数据进行可视化处理，得到点云视图；
36.完成模块，用于根据所述点云视图完成对所述雷达报文数据的数据处理。
37.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种雷达数据处理设备，所述雷达数据处理设备包括：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雷达数据处理程序，所述雷达数据处理程序配置为实现如上文所述的雷达数据处理方法。
38.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有雷达数据处理程序，所述雷达数据处理程序被处理器执行时实现如上文所述的雷达数据处理方法。
39.本发明通过获取雷达报文数据；根据所述雷达报文数据进行过滤器配置，得到报文过滤器；根据所述报文过滤器和所述雷达报文数据确定目标报文数据；对所述目标报文数据进行可视化处理，得到点云视图；根据所述点云视图完成对所述雷达报文数据的数据处理。通过上述方式，针对雷达报文数据进行过滤器配置，基于得到的报文过滤器对雷达报文数据进行过滤，从而得到目标报文数据，并对目标报文数据进行可视化处理，得到点云视图，过滤器的配置可根据实际需求扩充过滤器设置，实现了雷达数据的噪点过滤，保证了过滤的准确性，避免了雷达由于服役时间长导致的噪点问题，且实现了雷达点云的可视化。
附图说明
40.图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的雷达数据处理设备的结构示意图；
41.图2为本发明雷达数据处理方法第一实施例的流程示意图；
42.图3为本发明雷达数据处理方法一实施例的整体流程示意图；
43.图4为本发明雷达数据处理方法第二实施例的流程示意图；
44.图5为本发明雷达数据处理方法一实施例的点云视图示意图；
45.图6为本发明雷达数据处理装置第一实施例的结构框图。
46.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
47.应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
48.参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的雷达数据处理设备结构示意图。
49.如图1所示，该雷达数据处理设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(central processing unit，cpu)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(display)、输入单元比如键盘(keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(wireless-fidelity，wi-fi)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(random access memory，ram)存储器，也可以是稳定的非易失性存储器(non-volatile memory，nvm)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
50.本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对雷达数据处理设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
51.如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及雷达数据处理程序。
52.在图1所示的雷达数据处理设备中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明雷达数据处理设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在雷达数据处理设备中，所述雷达数据处理设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的雷达数据处理程序，并执行本发明实施例提供的雷达数据处理方法。
53.本发明实施例提供了一种雷达数据处理方法，参照图2，图2为本发明一种雷达数据处理方法第一实施例的流程示意图。
54.雷达数据处理方法包括以下步骤：
55.步骤s10：获取雷达报文数据。
56.需要说明的是，本实施例的执行主体为雷达数据处理系统，雷达数据处理系统包括毫米波雷达、can分析仪以及上位机。雷达数据处理系统获取雷达报文数据，根据雷达报文数据进行过滤器配置，得到报文过滤器，并根据报文过滤器和雷达报文数据确定目标报文数据，对目标报文数据进行可视化处理，得到点云视图，在得到点云视图后，即说明完成对雷达报文数据的处理。
57.可以理解的是，雷达报文数据指的是毫米波雷达进行数据采集获取的点云数据，雷达数据处理系统使用matlab/simulink can通讯模块实现can报文收发，雷达数据处理系统中的毫米波雷达获取雷达报文数据。
58.步骤s20：根据所述雷达报文数据进行过滤器配置，得到报文过滤器。
59.需要说明的是，报文过滤器用于对雷达报文数据中的大部分噪点进行过滤，从而实现雷达点云大部分的噪点滤除。
60.可以理解的是，雷达数据处理系统中的毫米波雷达根据雷达报文数据中的报文数据帧内容进行目标报文的选取并定义，考虑环境主要障碍物进行过滤器的配置，从而得到报文过滤器。
61.在具体实现中，为了得到准确的报文过滤器，从而滤除雷达报文数据中的大部分噪点，进一步地，所述根据所述雷达报文数据进行过滤器配置，得到报文过滤器，包括：根据所述雷达报文数据确定报文数据帧；根据所述报文数据帧确定目标障碍物和目标报文；根据所述目标报文和所述目标障碍物进行过滤器配置，得到报文过滤器。
62.需要说明的是，雷达数据处理系统中的毫米波雷达对雷达报文数据进行内容划分，确定雷达报文数据中各id报文的数据帧内容，根据各id报文的数据帧内容确定目标id报文的数据帧内容，并确定目标障碍物，目标障碍物即为环境中的主要障碍物，目标id报文的数据帧内容即为目标报文。
63.可以理解的是，雷达数据处理系统中的毫米波雷达在确定目标障碍物和目标报文后，根据目标报文和目标障碍物进行过滤器配置，从而得到用于噪点滤除的报文过滤器。
64.在具体实现中，为了保证过滤器配置的准确性，以使后续报文过滤器能够对大部分噪点进行滤除，进一步地，所述根据所述目标报文和所述目标障碍物进行过滤器配置，得到报文过滤器，包括：根据所述目标报文和所述目标障碍物确定横向距离范围和覆盖截面积范围；根据所述横向距离范围和所述覆盖截面积范围进行过滤器配置，得到报文过滤器。
65.需要说明的是，在确定目标报文和目标障碍物后，确定过滤器的横向距离范围和覆盖截面积范围，横向距离范围指的是过滤器的横向距离下限和横向距离上限，覆盖截面积范围指的是过滤器中的雷达覆盖截面积下限和雷达覆盖截面积上限，基于横向距离范围和覆盖截面积范围进行过滤器配置，得到报文过滤器。通过多路通道信息，配置cluster或object表的输出过滤器。通过报文信息选择配置cluster或object，通过index报文选择过滤标准。当滤波器配置信息被发出，毫米波雷达回复状态数据帧报文包括配置的滤波器的数目以及过滤器配置后的状态。例如，横向距离范围中的横向距离下限可为-10米，横向距离上限可为10米，覆盖截面积下限为5平方米，覆盖截面积上限为20平方米。
66.步骤s30：根据所述报文过滤器和所述雷达报文数据确定目标报文数据。
67.需要说明的是，在得到报文过滤器后，根据报文过滤器对雷达报文数据进行过滤，从而得到过滤后的报文数据，并对过滤后的报文数据进行数据规整，从而得到目标报文数据。
68.可以理解的是，为了基于报文过滤器和雷达报文数据确定准确的目标报文数据，进一步地，所述根据所述报文过滤器和所述雷达报文数据确定目标报文数据，包括：根据所述报文过滤器对所述雷达报文数据进行噪点过滤，得到初始报文数据；对所述初始报文数据进行数据规整，得到目标报文数据。
69.在具体实现中，在配置好报文过滤器后，根据报文过滤器对雷达报文数据进行数据过滤，从而雷达点云大部分的噪点滤除，滤除后的数据即为初始报文数据。同时对初始报文数据进行数据规整，得到规整后的初始报文数据，规整后的初始报文数据即为目标报文数据。
70.需要说明的是，为了基于初始报文数据得到准确的目标报文数据，进一步地，所述对所述初始报文数据进行数据规整，得到目标报文数据，包括：对所述初始报文数据进行数据解析，得到雷达点云数据；根据所述雷达点云数据进行障碍物提取，得到障碍物数据；根据预设矩阵对所述障碍物数据进行数据规整，得到目标报文数据。
71.可以理解的是，对初始报文数据进行数据解析，得到雷达点云数据，具体过程为：
对初始报文数据中的毫米波雷达报文进行解析，并进行规整，得到毫米波雷达识别点云信息，毫米波雷达识别点云信息即为雷达点云数据。
72.在具体实现中，根据雷达点云数据进行障碍物提取，得到障碍物数据，具体过程中：对雷达点云数据进行数据规整，提取毫米波雷达中的雷达障碍物主要信息，雷达障碍物主要信息即为障碍物数据。
73.需要说明的是，预设矩阵指的是预设格式的矩阵，根据预设矩阵对所述障碍物数据进行数据规整，得到目标报文数据，具体过程为：在每个时刻将障碍物数据规整为预设矩阵，从而得到存储不同id的障碍物相应信息的矩阵，存储不同id的障碍物相应信息的矩阵即为目标报文数据。例如，预设矩阵的格式为256*12，则在每个时刻将障碍物数据规整为256*12的矩阵，用于存储不同id的障碍物相应信息。
74.步骤s40：对所述目标报文数据进行可视化处理，得到点云视图。
75.需要说明的是，基于可视化程序对目标报文数据进行可视化处理，实现毫米波雷达点云信息的实时可视化，在可视化界面上显示点云信息，从而得到点云视图。
76.步骤s50：根据所述点云视图完成对所述雷达报文数据的数据处理。
77.需要说明的是，在得到点云视图后，即说明对雷达报文数据的处理已经结束，则根据点云视图即可完成对雷达报文数据的数据处理。
78.可以理解的是，如图3所示，雷达数据处理系统进行can收发配置，在获取到雷达报文数据后进行过滤器配置，基于得到的报文过滤器和雷达报文数据进行噪点滤除，在确定实现大部分噪点滤除后进行可视化处理，从而实现雷达点云的可视化，在无法实现大部分噪点滤除时重新进行过滤器的配置。filtercfg_min_y，filtercfg_max_y指的是报文过滤器中的横向距离范围；filtercfg_min_rcs，filtercfg_max_rcs指的是报文过滤器中的雷达覆盖截面积范围。
79.本实施例通过获取雷达报文数据；根据所述雷达报文数据进行过滤器配置，得到报文过滤器；根据所述报文过滤器和所述雷达报文数据确定目标报文数据；对所述目标报文数据进行可视化处理，得到点云视图；根据所述点云视图完成对所述雷达报文数据的数据处理。通过上述方式，针对雷达报文数据进行过滤器配置，基于得到的报文过滤器对雷达报文数据进行过滤，从而得到目标报文数据，并对目标报文数据进行可视化处理，得到点云视图，过滤器的配置可根据实际需求扩充过滤器设置，实现了雷达数据的噪点过滤，保证了过滤的准确性，避免了雷达由于服役时间长导致的噪点问题，且实现了雷达点云的可视化。
80.参考图4，图4为本发明一种雷达数据处理方法第二实施例的流程示意图。
81.基于上述第一实施例，本实施例雷达数据处理方法中所述步骤s40，包括：
82.步骤s41：获取预设场景参数。
83.需要说明的是，预设场景参数指的是预先设定的场景长度和宽度范围。例如，预设场景参数可为横向-50m-50m，纵向0m-150m，也可为其他值，本实施例对此不加以限制。
84.步骤s42：根据所述预设场景参数和所述目标报文数据进行散点图绘制，得到点云视图。
85.需要说明的是，根据预设场景参数和目标报文数据进行散点图绘制，得到点云视图，具体过程为：使用散点图函数以目标报文数据中的点云位置信息(x，y坐标)实现点云绘制，并基于预设场景参数进行设置。
86.可以理解的是，为了得到准确的点云视图，进一步地，所述根据所述预设场景参数和所述目标报文数据进行散点图绘制，得到点云视图，包括：根据所述目标报文数据确定点云位置信息；根据所述点云位置信息和所述预设场景参数进行散点图绘制，得到初始视图；根据所述目标报文数据对所述初始视图进行障碍物信息标注，得到点云视图。
87.在具体实现中，根据目标报文数据确定点云位置信息，并根据点云位置信息和预设场景参数进行散点图绘制，得到初始视图，并根据目标报文数据对初始视图中的各点云进行障碍物信息标注，包括但不限于id、宽度、长度、雷达分类信息、x方向速度、加速度、y方向速度、加速度等，标注完成后得到点云视图。如图5所示，图5即为基于目标点云数据绘制的点云视图。
88.本实施例中通过获取预设场景参数；根据所述预设场景参数和所述目标报文数据进行散点图绘制，得到点云视图，从而实现了毫米波雷达点云信息的实时可视化。
89.此外，参照图6，本发明实施例还提出一种雷达数据处理装置，所述雷达数据处理装置包括：
90.获取模块10，用于获取雷达报文数据。
91.配置模块20，用于根据所述雷达报文数据进行过滤器配置，得到报文过滤器。
92.确定模块30，用于根据所述报文过滤器和所述雷达报文数据确定目标报文数据。
93.处理模块40，用于对所述目标报文数据进行可视化处理，得到点云视图。
94.完成模块50，用于根据所述点云视图完成对所述雷达报文数据的数据处理。
95.本实施例通过获取雷达报文数据；根据所述雷达报文数据进行过滤器配置，得到报文过滤器；根据所述报文过滤器和所述雷达报文数据确定目标报文数据；对所述目标报文数据进行可视化处理，得到点云视图；根据所述点云视图完成对所述雷达报文数据的数据处理。通过上述方式，针对雷达报文数据进行过滤器配置，基于得到的报文过滤器对雷达报文数据进行过滤，从而得到目标报文数据，并对目标报文数据进行可视化处理，得到点云视图，过滤器的配置可根据实际需求扩充过滤器设置，实现了雷达数据的噪点过滤，保证了过滤的准确性，避免了雷达由于服役时间长导致的噪点问题，且实现了雷达点云的可视化。
96.在一实施例中，所述配置模块20，还用于根据所述雷达报文数据确定报文数据帧；
97.根据所述报文数据帧确定目标障碍物和目标报文；
98.根据所述目标报文和所述目标障碍物进行过滤器配置，得到报文过滤器。
99.在一实施例中，所述配置模块20，还用于根据所述目标报文和所述目标障碍物确定横向距离范围和覆盖截面积范围；
100.根据所述横向距离范围和所述覆盖截面积范围进行过滤器配置，得到报文过滤器。
101.在一实施例中，所述确定模块30，还用于根据所述报文过滤器对所述雷达报文数据进行噪点过滤，得到初始报文数据；
102.对所述初始报文数据进行数据规整，得到目标报文数据。
103.在一实施例中，所述确定模块30，还用于对所述初始报文数据进行数据解析，得到雷达点云数据；
104.根据所述雷达点云数据进行障碍物提取，得到障碍物数据；
105.根据预设矩阵对所述障碍物数据进行数据规整，得到目标报文数据。
106.在一实施例中，所述处理模块40，还用于获取预设场景参数；
107.根据所述预设场景参数和所述目标报文数据进行散点图绘制，得到点云视图。
108.在一实施例中，所述处理模块40，还用于在所述收敛点集的激活点生成空间中确定第三生成点和第三激活点；
109.根据所述目标报文数据确定点云位置信息；
110.根据所述点云位置信息和所述预设场景参数进行散点图绘制，得到初始视图；
111.根据所述目标报文数据对所述初始视图进行障碍物信息标注，得到点云视图。
112.由于本装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
113.此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有雷达数据处理程序，所述雷达数据处理程序被处理器执行时实现如上文所述的雷达数据处理方法的步骤。
114.由于本存储介质采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
115.需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。
116.另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的雷达数据处理方法，此处不再赘述。
117.此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
118.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
119.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器(read only memory，rom)/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
120.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。