一种传感器测量参数修正方法及系统技术方案

本方案涉及一种传感器测量参数修正方法及系统，实现对需要进行测量参数修正的传感器的测量参数进行修正。该方法包括：S1，获取安装在测试车辆上的待修正传感器针对探测目标所在位置所采集的测量值和标准传感器针对探测目标所在位置所采集到的真实值；S2，根据待修正传感器采集的测量值，进行二次曲线拟合，计算S3中进行卡尔曼滤波时所输入的测量噪声；S3，对待修正传感器采集的测量值进行卡尔曼滤波，获得初始滤波值；S4，利用二次曲线拟合，判断初始滤波值是否满足设定条件，若满足，将初始滤波值作为对待修正传感器所采集的测量值的最终滤波结果；反之，执行S5；S5，先调整S2中的测量噪声，再重复S3和S4，直至获得的初始滤波值满足设定条件。波值满足设定条件。波值满足设定条件。

【技术实现步骤摘要】
一种传感器测量参数修正方法及系统


[0001]本专利技术涉及卡尔曼滤波参数调整，尤其涉及一种传感器测量参数修正方法及系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着人工智能及芯片处理器技术的高速发展，自动驾驶技术也取得了长足的发展。自动驾驶主要包含多传感器融合，决策及控制等关键技术，其中多传感器融合是自动驾驶技术的基础。目前，多传感器融合方法主要有粒子滤波，卡尔曼滤波，贝叶斯推理，D-S证据理论及聚类分析等多种方法。其中卡尔曼滤波及其拓展方法应用比较广泛。
[0003]20世纪60年代，为了弥补频域滤波方法的不足，卡尔曼提出了一种时域滤波方法——卡尔曼滤波方法。事实上，卡尔曼滤波方法将信号过程视为一个白噪声作用下的线性系统输出，利用系统的状态方程表达系统的输入-输出关系，使用系统过程噪声和观测噪声描述其估计过程。由于卡尔曼滤波是一种时域滤波方法，因此卡尔曼滤波不仅能够用于平稳的一维随机过程的估计，而且能够用于非平稳的、多维随机过程的估计。另外，由于卡尔曼滤波方法是递推计算的过程，所以它容易实时应用于计算机上。
[0004]尽管卡尔曼滤波方法相比于其它方法具有很多优点，但它也存在一定的局限性。一方面卡尔曼滤波算法会受到模型不确定性、不确定的干扰信号的影响，这些影响会造成卡尔曼滤波滤波算法失去最优性，估计精度大大降低；另一方面由于自动驾驶使用的传感器，其测量噪声在不同方位和距离是不同的，因此卡尔曼滤波过程中测量噪声的调整具有一定的难度。本专利技术以对角毫米波雷达输出的探测目标进行卡尔曼滤波参数调整为例进行阐述。

技术实现思路

[0005]依据上文提出的技术问题，而提供一种传感器测量参数修正方法及系统，实现对需要进行测量参数修正的传感器的测量参数进行修正。
[0006]本专利技术的技术方案为：
[0007]本专利技术实施例提供了一种传感器测量参数修正方法，包括：
[0008]步骤S1，获取安装在测试车辆上的待修正传感器针对探测目标所在位置所采集的测量值和标准传感器针对探测目标所在位置所采集到的真实值；
[0009]步骤S2，根据待修正传感器采集的测量值，进行二次曲线拟合，计算步骤S3中进行卡尔曼滤波时所输入的测量噪声；
[0010]步骤S3，对待修正传感器采集的测量值进行卡尔曼滤波，获得初始滤波值；
[0011]步骤S4，利用二次曲线拟合，判断初始滤波值是否满足设定条件，若满足，则将所述初始滤波值作为对待修正传感器所采集的测量值的最终滤波结果；若不满足，则执行步骤S5；
[0012]步骤S5，先调整步骤S2中的测量噪声，再重复步骤S3和步骤S4，直至获得的初始滤
波值满足设定条件。
[0013]优选地，步骤S2中，计算步骤S3中进行卡尔曼滤波时所输入的测量噪声的具体步骤包括：
[0014]步骤S21，基于待修正传感器针对探测目标所在位置所采集到的测量值计算探测目标在待修正传感器视场角FOV范围内的方位角，并对计算出的方位角进行归一化处理；其中，方位角在待修正传感器的零度线右侧时为正，方位角在待修正传感器的零度线左侧时为负；
[0015]步骤S22，根据归一化处理后的方位角θ和待修正传感器采集到的探测目标的极径r，通过公式：N＝aθ2+br计算经过二次曲线拟合的测量噪声N；其中，a和b均为测量噪声拟合系数。
[0016]优选地，步骤S4中，判断初始滤波值是否满足设定条件的具体步骤为：
[0017]步骤S41，利用二次曲线拟合，通过公式：
[0018][0019]计算第一结果ε1，第一结果ε1表示所述初始滤波值和标准传感器采集到的真实值的差值的平方和；
[0020]其中，P
i
为集合{P1,P2,P3,
…
P
n
}中的任意一个数值，集合{P1,P2,P3,
…
P
n
}表示待修正传感器针对探测目标进行n次探测所获得的n帧探测位置坐标各自对应的初始滤波值，q
i
为集合{q1,q2,q3,
…
q
n
}中的任意一个数值，集合{q1,q2,q3,
…
q
n
}表示标准传感器针对探测目标进行n次探测所获得的n帧真实位置坐标；
[0021]步骤S42，利用二次曲线拟合，通过公式：
[0022][0023]计算所述第二结果ε2，第二结果ε2表示待修正传感器采集到的测量值和标准传感器采集到的真实值的差值的平方和；
[0024]其中，p
i
为集合{p1,p2,p3,
…
p
n
}中的任意一个数值，集合{p1,p2,p3,
…
p
n
}表示待修正传感器针对探测目标进行n次探测所获得的n帧探测位置坐标，q
i
为集合{q1,q2,q3,
…
q
n
}中的任意一个数值，集合{q1,q2,q3,
…
q
n
}表示标准传感器针对探测目标进行n次探测所获得的n帧真实位置坐标；
[0025]步骤S43，判断所述第二结果是否大于所述第一结果；若大于，则确定所述初始滤波值满足所述设定条件；反之，则确定所述初始滤波值不满足所述设定条件。
[0026]本专利技术实施例还提供了一种传感器测量参数修正系统，包括：
[0027]获取模块，获取安装在测试车辆上的待修正传感器针对探测目标所在位置所采集的测量值和标准传感器针对探测目标所在位置所采集到的真实值；
[0028]测量噪声计算模块，用于根据待修正传感器采集的测量值，进行二次曲线拟合，计算滤波模块中进行卡尔曼滤波时所输入的测量噪声；
[0029]滤波模块，用于对待修正传感器采集的测量值进行卡尔曼滤波，获得滤波值；
[0030]修正模块，用于将滤波值和标准传感器采集到的真实值的差值的平方和作为第一结果，将待修正传感器采集到的测量值和标准传感器采集到的真实值的差值的平方和作为第二结果；在所述第二结果大于所述第一结果时，确定待修正传感器的测量值修正完成。
[0031]优选地，测量噪声计算模块包括：
[0032]第一计算单元，用于基于待修正传感器针对探测目标所在位置所采集到的测量值计算探测目标在待修正传感器视场角FOV范围内的方位角，并对计算出的方位角进行归一化处理；其中，方位角在待修正传感器的零度线右侧时为正，方位角在待修正传感器的零度线左侧时为负；
[0033]第二计算单元，用于根据归一化处理后的方位角θ和待修正传感器采集到的探测目标的极径r，通过公式：N＝aθ2+br计算经过二次曲线拟合的测量噪声N；其中，a和b均为测量噪声拟合系数。
[0034]优选地，修正模块包括：
[0035]第三计算单元，用于利用二次曲线拟合，通过公式：
[0036][0037]计算第一结果ε1，第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种传感器测量参数修正方法，其特征在于，包括：步骤S1，获取安装在测试车辆上的待修正传感器针对探测目标所在位置所采集的测量值和标准传感器针对探测目标所在位置所采集到的真实值；步骤S2，根据待修正传感器采集的测量值，进行二次曲线拟合，计算步骤S3中进行卡尔曼滤波时所输入的测量噪声；步骤S3，对待修正传感器采集的测量值进行卡尔曼滤波，获得初始滤波值；步骤S4，利用二次曲线拟合，判断初始滤波值是否满足设定条件，若满足，则将所述初始滤波值作为对待修正传感器所采集的测量值的最终滤波结果；若不满足，则执行步骤S5；步骤S5，先调整步骤S2中的测量噪声，再重复步骤S3和步骤S4，直至获得的初始滤波值满足设定条件。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，计算步骤S3中进行卡尔曼滤波时所输入的测量噪声的具体步骤包括：步骤S21，基于待修正传感器针对探测目标所在位置所采集到的测量值计算探测目标在待修正传感器视场角FOV范围内的方位角，并对计算出的方位角进行归一化处理；其中，方位角在待修正传感器的零度线右侧时为正，方位角在待修正传感器的零度线左侧时为负；步骤S22，根据归一化处理后的方位角θ和待修正传感器采集到的探测目标的极径r，通过公式：N＝aθ2+br计算经过二次曲线拟合的测量噪声N；其中，a和b均为测量噪声拟合系数。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4中，判断初始滤波值是否满足设定条件的具体步骤为：步骤S41，利用二次曲线拟合，通过公式：计算第一结果ε1，第一结果ε1表示所述初始滤波值和标准传感器采集到的真实值的差值的平方和；其中，P
i
为集合{P1,P2,P3,
…
P
n
}中的任意一个数值，集合{P1,P2,P3,
…
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n
}表示待修正传感器针对探测目标进行n次探测所获得的n帧探测位置坐标各自对应的初始滤波值，q
i
为集合{q1,q2,q3,
…
q
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}中的任意一个数值，集合{q1,q2,q3,
…
q
n
}表示标准传感器针对探测目标进行n次探测所获得的n帧真实位置坐标；步骤S42，利用二次曲线拟合，通过公式：计算所述第二结果ε2，第二结果ε2表示待修正传感器采集到的测量值和标准传感器采集到的真实值的差值的平方和；其中，p
i
为集合{p1,p2,p3,
…
p
n
}中的任意一个数值，集合{p1,p2,p3,
…
p
n
}表示待修正传感器针对探测目标进行n次探测所获得的n帧探测位置坐标，q
i
为集合{q1,q2,q3,
…
q
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}中的
任意一个数值，集合{q1,q2,q3,
…
q
n
}表示标准传感器针对探测目标进行n次探测所获得的n帧真实位置坐标；步骤S43，判断所述第二结果ε2是否大于所述第一结果ε1；若大于，则确定所述初始滤波值满足所述设定条件；反之，则...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊新立，王宽，陈剑斌，任凡，梁锋华，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：