一种雷达运动反射面多径目标的识别方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术适用于雷达技术领域，提供了一种雷达运动反射面多径目标的识别方法及装置，所述方法包括：获取雷达检测的距离‑多普勒频谱图，并对距离‑多普勒频谱图进行恒虚警检测，得到距离‑多普勒频谱图中运动目标的点云数据；对点云数据进行聚类，得到多簇点云数据；根据多簇点云数据确定运动反射面直线；基于运动反射面直线、真实目标、多径目标之间的几何关系对运动反射面产生的多径目标进行识别。本发明专利技术能够对雷达运动反射面进行有效检测，进而准确识别雷达运动反射面产生的多径目标。

【技术实现步骤摘要】
一种雷达运动反射面多径目标的识别方法及装置
本专利技术属于雷达
，尤其涉及一种雷达运动反射面多径目标的识别方法及装置。
技术介绍
随着智慧交通的发展，交通雷达成为交通流量监测、道路事件检测、车路协同系统的必需设备。目前，市面上的交通雷达大多为线性调频毫米波雷达(FMCW)，其虽然具有较高的距离分辨率和多普勒速度分辨率，但受体积和成本限制，角度分辨率较差，在检测过程中会产生多径目标，影响雷达对目标的准确检测。因此，准确识别并消除多径目标，是提升雷达性能的关键。然而，本申请的专利技术人发现，由于道路上较长的刚体反射面均会产生多径目标，因此，大卡车、公交车等大型车辆均可能引起多径效应，而这些运动反射面又很难确定，导致运动反射面产生的多径目标无法被准确识别。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种雷达运动反射面多径目标的识别方法及装置，以解决现有技术无法准确识别雷达运动反射面产生的多径目标的问题。本专利技术实施例的第一方面提供了一种雷达运动反射面多径目标的识别方法，包括：获取雷达检测的距离-多普勒频谱图，并对距离-多普勒频谱图进行恒虚警检测，得到距离-多普勒频谱图中运动目标的点云数据；对点云数据进行聚类，得到多簇点云数据；根据多簇点云数据确定运动反射面直线；基于运动反射面直线、真实目标、多径目标之间的几何关系对运动反射面产生的多径目标进行识别。本专利技术实施例的第二方面提供了一种雷达运动反射面多径目标的识别装置，包括：>获取模块，用于获取雷达检测的距离-多普勒频谱图，对距离-多普勒频谱图进行恒虚警检测，得到距离-多普勒频谱图中运动目标的点云数据；聚类模块，用于对点云数据进行聚类，得到多簇点云数据；确定模块，用于根据多簇点云数据确定运动反射面直线；识别模块，用于基于运动反射面直线、真实目标、多径目标之间的几何关系对运动反射面产生的多径目标进行识别。本专利技术实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上述雷达运动反射面多径目标的识别方法的步骤。本专利技术实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述雷达运动反射面多径目标的识别方法的步骤。本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本专利技术首先对雷达距离-多普勒频谱图进行恒虚警检测，提取距离-多普勒频谱图中运动目标的点云数据，通过对点云数据进行聚类，能够根据多簇点云数据确定运动反射面直线，进而基于运动反射面直线、真实目标、多径目标之间的几何关系对运动反射面产生的多径目标进行识别。本专利技术能够对雷达运动反射面进行有效检测，进而准确识别雷达运动反射面产生的多径目标。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的雷达运动反射面多径目标的识别方法的实现流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的大型车辆转向示意图；图3是本专利技术实施例提供的雷达检测目标的示意图；图4是本专利技术实施例提供的平面直角坐标系的示意图；图5是本专利技术实施例提供的雷达运动反射面多径目标的识别装置的结构示意图；图6是本专利技术实施例提供的终端设备的结构示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。本专利技术实施例的第一方面提供了一种雷达运动反射面多径目标的识别方法，如图1所示，该方法具体包括以下步骤：步骤S101、获取雷达检测的距离-多普勒频谱图，并对距离-多普勒频谱图进行恒虚警检测，得到距离-多普勒频谱图中运动目标的点云数据。在本专利技术实施例中，通过对距离-多普勒频谱图进行恒虚警检测，使用多天线信息对距离-多普勒频谱图中检测到的峰值进行角度解算，即在各天线通道之间进行角度维FFT，对目标的角度进行估计，可以得到运动目标的点云数据。可选的，作为本专利技术实施例第一方面提供的雷达运动反射面多径目标的识别方法的一种具体的实施方式，在获取雷达检测的距离-多普勒频谱图之前，还包括：获取雷达检测得到的中频信号；对中频信号进行快时间维FFT处理和慢时间维FFT处理，得到雷达检测的距离-多普勒频谱图。在本专利技术实施例中，FMCW雷达向外发射的毫米波信号被其发射路径上的物体阻挡时会发生反射，通过捕捉反射的信号，雷达信号处理系统可以确定被测目标的距离、角度、多普勒速度和信噪比等信息。具体的，雷达信号处理系统首先将发射信号和接收信号进行混频得到包含目标信息的中频信号，通过ADC采样将模拟信号转换为数字信号。通过距离多普勒处理方法(Range-DoppleMatrix，简称RDM)对中频信号进行快时间维度和慢时间维度的处理，即可得到距离-多普勒频谱(RD)图。通过对RD图进行恒虚警检测(CFAR)，再利用各天线的数据对检测到的峰值进行角度解算，就得到了运动目标的点云数据，其包含了运动目标的径向距离、多普勒速度和相对于雷达法线的角度。步骤S102、对点云数据进行聚类，得到多簇点云数据。可选的，作为本专利技术实施例第一方面提供的雷达运动反射面多径目标的识别方法的一种具体的实施方式，对点云数据进行聚类的算法为DBSCAN算法。在本专利技术实施例中，DBSCAN算法是一种基于密度的聚类算法，其通过寻找数据点密度相连的最大集合得到聚类的最终结果，DBSCAN算法具有聚类速度快、能够有效处理噪声点、能够有效发现任意形状的空间聚类、不需要输入聚类个数等优点，能够较好的应用于雷达数据处理中。通过DBSCAN算法对点云数据进行聚类，能够减少提供给后续跟踪算法的对象的数量并引入滞后，实现跟踪器只跟踪有效目标，并且不会在相邻的目标之间切换。步骤S103、根据多簇点云数据确定运动反射面直线。可选的，作为本专利技术实施例第一方面提供的雷达运动反射面多径目标的识别方法的一种具体的实施方式，根据多簇点云数据确定运动反射面直线，包括：确定各簇点云数据的质心点的真实速度；计算各个质心点的真实速度的差值，若存在某两个质心点的真实速度的差值小于预设阈值，则根据两个质心点确定运动反射面直线。可选的，作为本专利技术实施例第一方面提供的雷达运动反射面多径目标的识别方法的一种具体的实施方式，确定各簇点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种雷达运动反射面多径目标的识别方法，其特征在于，包括：/n获取雷达检测的距离-多普勒频谱图，并对所述距离-多普勒频谱图进行恒虚警检测，得到所述距离-多普勒频谱图中运动目标的点云数据；/n对所述点云数据进行聚类，得到多簇点云数据；/n根据所述多簇点云数据确定运动反射面直线；/n基于运动反射面直线、真实目标、多径目标之间的几何关系对运动反射面产生的多径目标进行识别。/n

【技术特征摘要】
1.一种雷达运动反射面多径目标的识别方法，其特征在于，包括：
获取雷达检测的距离-多普勒频谱图，并对所述距离-多普勒频谱图进行恒虚警检测，得到所述距离-多普勒频谱图中运动目标的点云数据；
对所述点云数据进行聚类，得到多簇点云数据；
根据所述多簇点云数据确定运动反射面直线；
基于运动反射面直线、真实目标、多径目标之间的几何关系对运动反射面产生的多径目标进行识别。


2.如权利要求1所述的雷达运动反射面多径目标的识别方法，其特征在于，在获取雷达检测的距离-多普勒频谱图之前，还包括：
获取雷达检测得到的中频信号；
对所述中频信号进行快时间维FFT处理和慢时间维FFT处理，得到雷达检测的距离-多普勒频谱图。


3.如权利要求1所述的雷达运动反射面多径目标的识别方法，其特征在于，对所述点云数据进行聚类的算法为DBSCAN算法。


4.如权利要求1所述的雷达运动反射面多径目标的识别方法，其特征在于，所述根据所述多簇点云数据确定运动反射面直线，包括：
确定各簇点云数据的质心点的真实速度；
计算各个质心点的真实速度的差值，若存在某两个质心点的真实速度的差值小于预设阈值，则根据两个质心点确定运动反射面直线。


5.如权利要求4所述的雷达运动反射面多径目标的识别方法，其特征在于，所述确定各簇点云数据的质心点的真实速度，包括：
获取各簇点云数据的质心点的多普勒速度；
在以雷达为原点的坐标系中，根据各簇点云数据的质心点的多普勒速度以及相应的几何关系确定各簇点云数据的质心点的真实速度。


6.如权利要求1-5任一项所述的雷达运动反射面多径目标的识别方法，其特征在于，所述基于运动反射面直线、真实目标、多径目标之间的几何关系对运动反射面产生的多径目标进行识别，包括：
以雷达为原点O建立平面直角坐标系；其中，所述平面直角坐标系中包含运动反...

【专利技术属性】
技术研发人员：温和鑫，袁亚运，张兴，翟志猛，姚磊，秦屹，
申请(专利权)人：森思泰克河北科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13