跟踪物体的方法技术

一种跟踪物体的方法包括从多个顺序的多普勒雷达帧f‑1、f‑2、f‑3等建立轨迹。在多普勒雷达帧f中识别数据点的簇的代表性质心的位置。计算多普勒雷达帧f‑1中的轨迹位置与多普勒雷达帧f中的簇的代表性质心的位置之间的径向速度。计算多普勒雷达帧f‑1中的轨迹的多普勒速度与计算的径向速度之间的误差。当计算的误差小于最小误差阈值时，将多普勒雷达帧f中的簇的代表性质心与轨迹相关联。

【技术实现步骤摘要】
跟踪物体的方法引言本公开一般性地涉及使用来自多普勒雷达系统的帧来形成簇并跟踪物体的方法。车辆可以结合用于检测和跟踪物体的多普勒雷达系统。多普勒雷达系统使用多普勒效应来确定物体的位置和径向速度。多普勒雷达系统反复地从目标反射微波信号，并分析物体运动如何改变返回信号的频率。这种变化可以直接和高精度地测量物体相对于雷达的速度的径向分量。当用于检测靠近多普勒雷达系统的物体时，雷达系统可以从每个相应雷达帧中的相应物体接收许多反射数据点。雷达系统必须确定如何将这些数据点关联到簇(即，表示物体的一组数据点)，以及如何识别被指定为每个簇的质心的特定位置。雷达系统还可以关联来自表示相同物体的不同雷达帧的识别出的簇，以便定义物体随时间的轨迹。
技术实现思路
提供了一种跟踪物体的方法。所述方法包括利用计算单元从多个顺序的多普勒雷达帧f-1、f-2、f-3等建立轨迹。计算单元识别多普勒雷达帧f中的数据点的簇的代表性质心的位置。计算单元计算多普勒雷达帧f-1中的轨迹的位置与多普勒雷达帧f中的簇的代表性质心的位置之间的径向速度。然后，计算单元计算多普勒雷达帧f-1中的轨迹的多普勒速度与计算的径向速度之间的误差。计算单元将计算的误差与最小误差阈值进行比较，以确定计算的误差是否等于或大于最小误差阈值，计算的误差是否小于最小误差阈值。当计算的误差小于最小误差阈值时，计算单元将多普勒雷达帧f中的簇的代表性质心与轨迹相关联。在所述跟踪物体的方法的一个方面中，从多个顺序的多普勒雷达帧f-1、f-2、f-3等建立轨迹包括识别相应的多普勒雷达帧f-1、f-2、f-3等的每个中的轨迹的位置。每个相应的多普勒雷达帧中的轨迹的位置包括笛卡尔坐标和多普勒速度。在所述跟踪物体的方法的一个方面中，识别簇的代表性质心的位置包括识别代表性质心的笛卡尔坐标和多普勒速度。在所述跟踪物体的方法的一个方面中，计算径向速度包括计算X轴速度、Y轴速度和Z轴速度。X轴速度由下式计算：Y轴速度由下式计算：Z轴速度由下式计算：在上述X轴速度、Y轴速度和Z轴速度的等式中，是X轴速度，xc是多普勒雷达帧f中的代表性质心的X轴坐标，xt是多普勒雷达帧f-1中轨迹的X轴坐标，是Y轴速度，yc是多普勒雷达帧f中代表性质心的Y轴坐标，yt是多普勒雷达帧f-1中的轨迹的Y轴坐标，是Z轴速度，zc是多普勒雷达帧f中的代表性质心的Z轴坐标，并且zt是多普勒雷达帧f-1中轨迹的Z轴坐标。然后可以从以下等式计算径向速度：其中是径向速度，是X轴速度，是Y轴速度，是Z轴速度，xc是多普勒雷达帧f中的代表性质心的X轴坐标，yc是多普勒雷达帧f中代表性质心的Y轴坐标，zc是多普勒雷达帧f中代表性质心的Z轴坐标，xt是多普勒雷达帧f-1中轨迹的X轴坐标，yt是多普勒雷达帧f-1中轨迹的Y轴坐标，zt是多普勒雷达帧f-1中轨迹的Z轴坐标。在所述跟踪物体的方法的一个方面中，计算误差包括由以下等式计算的误差其中，εtc是多普勒雷达帧f-1中的轨迹的多普勒速度与计算的径向速度之间的误差，dt是多普勒雷达帧f-1中轨迹的多普勒速度，并且是计算的径向速度。在所述跟踪物体的方法的一个实施例中，识别多普勒雷达帧f中的簇的代表性质心的位置包括计算多普勒雷达帧f中的每个数据点的相应密度。多普勒雷达帧f中的每个数据点的相应密度可以由以下等式计算其中，ρi是数据点i的密度，n是围绕数据点i的预定义区域中的数据点的总数，并且Vi是数据点i相对于多普勒雷达帧f中的其他数据点的离差。数据点i的离差可以由以下等式计算：其中Vi是数据点i的离差，n是围绕数据点i的预定义区域中的数据点的总数，并且||di-dj||是数据点i和数据点j之间的距离。在所述跟踪物体的方法的一个实施例中，识别多普勒雷达帧f中的簇的代表性质心的位置包括产生多普勒雷达帧f中的数据点列表及其相应的密度。将围绕数据点i的预定义区域中的数据点的数量(n)与最小点阈值进行比较，以确定围绕数据点i的预定义区域中的数据点的数量(n)是否等于或大于最小点阈值，或者围绕数据点i的预定义区域中的数据点的数量是否小于最小点阈值。当围绕数据点i的预定义区域中的数据点的数量小于最小点阈值时，从数据点列表中移除数据点i。在所述跟踪物体的方法的一个方面中，识别多普勒雷达帧f中簇的代表性质心的位置包括将数据点列表中具有最高密度的数据点定义为簇的代表性质心。数据点列表中位于围绕代表性质心的预定义区域内的数据点被定义为数据点的簇。还提供了一种识别数据点的簇和数据点的簇的代表性质心的方法。所述方法用于从具有多个数据点的来自多普勒雷达系统的帧中识别数据点的簇和代表性质心。所述方法包括利用计算单元计算多普勒雷达帧中的每个数据点的相应密度。计算单元产生数据点列表。该列表包括来自多普勒雷达帧的每个数据点及其相应的密度。计算单元将数据点列表中具有最高密度的数据点定义为代表性质心。计算单元将数据点列表中位于围绕代表性质心的预定义区域内的数据点定义为数据点的簇。在所述方法的一个方面中，计算单元将围绕数据点i的预定义区域中的数据点的数量(n)与最小点阈值进行比较，以确定围绕数据点i的预定义区域中的数据点的数量(n)是否等于或大于最小点阈值，或者围绕数据点i的预定义区域中的数据点的数量是否小于最小点阈值。当围绕数据点i的预定义区域中的数据点的数量(n)小于最小点阈值时，计算单元从数据点列表中移除数据点i。在所述方法的一个方面中，计算单元由以下等式计算多普勒雷达帧中的每个数据点的相应密度：其中，ρi是数据点i的密度，n是围绕数据点i的预定义区域中的数据点的总数，以及Vi是数据点i相对于多普勒雷达帧中的其他数据点的离差。计算单元由以下等式计算数据点i的离差：其中Vi是数据点i的离差，n是围绕数据点i的预定义区域中的数据点的总数，并且||di-dj||是数据点i和数据点j之间的距离。因此，识别数据点的簇和数据点的簇的代表性质心的过程，以及在多个雷达帧上跟踪簇的过程，提供了更准确的数据关联技术，这提供了更鲁棒的跟踪和对检测到的物体的表示。本文描述的方法通过使簇和代表性质心的识别以及簇的跟踪更快并且需要更少的处理时间来改进计算单元的操作。从以下结合附图进行教导的最佳模式的详细描述中，本教导的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得清晰。附图说明图1是利用多普勒雷达系统感测物体的车辆的示意性平面图。图2是多普勒雷达帧的示意性平面图，示出了表示第一簇、第二簇和第三簇的多个数据点，并且还示出了第一轨迹和第二轨迹。图3是示出在相应行中示出的第一轨迹和第二轨迹的每个组合以及在相应列中示出的第一簇、第二簇和第三簇的计算的误差的图表。具体实施方式本领域普通技术人员将认识到，诸如“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”等术语被描述性地用于附图，并且不表示由所附权利要求限定的对本公开范围的限制。此外，本文可以在功能和/或逻辑块组件和/或各种处理步骤方面描述本教导。应该认识到，这样的块组件可以包括被配置为执行指定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件组件。参考附图，其中相同的数字在若干视图中表示相同的部件，描述了利用多普勒雷达系统20跟踪物体26A、26B的方法。参考图1，所述方法可以在与多普勒雷达系统20通信的计算单元22上实现。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种跟踪物体的方法，所述方法包括：利用计算单元从多个顺序的多普勒雷达帧f‑1、f‑2、f‑3等建立轨迹；利用所述计算单元识别多普勒雷达帧f中的数据点的簇的代表性质心的位置；利用所述计算单元计算多普勒雷达帧f‑1中的轨迹的位置与所述多普勒雷达帧f中的所述簇的所述代表性质心的位置之间的径向速度；利用所述计算单元计算所述多普勒雷达帧f‑1中的所述轨迹的多普勒速度与计算的径向速度之间的误差；利用所述计算单元将计算的误差与最小误差阈值进行比较，以确定所述计算的误差是否等于或大于最小误差阈值，或者所述计算的误差是否小于所述最小误差阈值；以及当所述计算的误差小于所述最小误差阈值时，利用所述计算单元将所述多普勒雷达帧f中的所述簇的所述代表性质心与所述轨迹相关联。

【技术特征摘要】
2017.10.05 US 15/7260821.一种跟踪物体的方法，所述方法包括：利用计算单元从多个顺序的多普勒雷达帧f-1、f-2、f-3等建立轨迹；利用所述计算单元识别多普勒雷达帧f中的数据点的簇的代表性质心的位置；利用所述计算单元计算多普勒雷达帧f-1中的轨迹的位置与所述多普勒雷达帧f中的所述簇的所述代表性质心的位置之间的径向速度；利用所述计算单元计算所述多普勒雷达帧f-1中的所述轨迹的多普勒速度与计算的径向速度之间的误差；利用所述计算单元将计算的误差与最小误差阈值进行比较，以确定所述计算的误差是否等于或大于最小误差阈值，或者所述计算的误差是否小于所述最小误差阈值；以及当所述计算的误差小于所述最小误差阈值时，利用所述计算单元将所述多普勒雷达帧f中的所述簇的所述代表性质心与所述轨迹相关联。2.如权利要求1所述的方法，其中计算径向速度包括计算X轴速度、Y轴速度和Z轴速度。3.如权利要求2所述的方法，其中：X轴速度由下式计算：Y轴速度由下式计算：Z轴速度由下式计算：其中是X轴速度，xc是所述多普勒雷达帧f中所述代表性质心的X轴坐标，xt是所述多普勒雷达帧f-1中所述轨迹的X轴坐标，是Y轴速度，yc是所述多普勒雷达帧f中所述代表性质心的Y轴坐标，yt是所述多普勒雷达帧f-1中所述轨迹的Y轴坐标，是Z轴速度，zc是所述多普勒雷达帧f中所述代表性质心的Z轴坐标，以及zt是所述多普勒雷达帧f-1中所述轨迹的Z轴坐标。4.如权利要求2所述的方法，其中计算径向速度包括由以下等式计算径向速度：其中是径向速度，是X轴速度，是Y轴速度，是Z轴速度，xc是所述多普勒雷达帧f中所述代表性质心的...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·埃亚拉特，G·巴尔坎，I·比利克，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US