采用点云雷达估计物体速度的方法、点云雷达及系统技术方案

采用点云雷达(210,60)估计物体速度的方法、点云雷达(210,60)及系统(20)，方法包括：通过点云雷达(210,60)对环境进行扫描，获取扫描得到的多个采样点对应的物体上的多个物点的运动状态参数(S110)；对多个采样点进行聚类，以划分出多个聚类组，其中同一聚类组内的各个采样点是扫描环境中同一物体得到的(S120)；根据同一聚类组内的采样点对应的物点的运动状态参数估计物体的速度(S130)。由此，能够利用由点云雷达(210,60)测量得到的多个采样点信息估计物体的速度，降低了测量噪声带来的测量偏差，提升了速度测量精度，改善了雷达对变道等速度测量要求极为准确的场景的测量性能，有力地保障了行车安全性。力地保障了行车安全性。力地保障了行车安全性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】采用点云雷达估计物体速度的方法、点云雷达及系统


[0001]本专利技术总地涉及雷达领域，具体而言涉及一种采用点云雷达估计物体速度的方法、点云雷达及系统。

技术介绍

[0002]近年来自动驾驶及辅助驾驶系统发展非常迅速，毫米波雷达因其全天时、全天候、成本低等优点，已成为该领域重要的传感器之一。但是传统毫米波雷达的分辨率有限，导致对于一些较大尺寸的目标如车辆等，仅能观测到极少的散射点目标，导致测距性能要差于激光雷达。但是激光雷达成本太高，且难以符合车规级认证。鉴于此，具备大带宽、高分辨性能的点云雷达迅速发展起来，成为大家追捧的热点。
[0003]点云雷达观测到同一个目标的散射点数目增多，但由于系统噪声的存在，测得的目标的各个散射点的速度存在差异，无法准确获取目标的真实速度，特别是目标存在变道等行为时，往往难以准确获取目标的横向移动速度，导致无法预测目标是否具有变道意向，从而影响自我车辆的决策；且雷达获取的目标速度为沿雷达波传播方向的径向速度，导致无法通过测量结果获取目标的准确速度。
[0004]为了解决这个问题，需要一种采用点云雷达估计物体速度的方法、点云雷达及系统。

技术实现思路

[0005]在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0006]鉴于上述技术问题的存在，有必要提出一种采用点云雷达估计物体速度的方法、点云雷达及系统和计算机可读存储介质，以解决现有的采用点云雷达准确估计物体速度的问题。
[0007]根据本专利技术实施例的一方面，提供了一种采用点云雷达估计物体速度的方法，该方法包括：通过点云雷达对环境进行扫描，获取扫描得到的多个采样点对应的物体上的多个物点的运动状态参数；对多个所述采样点进行聚类，以划分出多个聚类组，其中同一聚类组内的各个所述采样点是扫描所述环境中同一物体得到的；根据所述同一聚类组内的所述采样点对应的物点的运动状态参数估计所述物体的速度。
[0008]根据本专利技术实施例的另一方面提供了一种点云雷达系统，该点云雷达系统包括：点云雷达，用于对环境进行扫描以得到多个采样点；与所述点云雷达耦连的处理装置，用于：获取所述多个采样点对应的物体上的多个物点的运动状态参数；对所述多个采样点进行聚类，以划分出多个聚类组，其中同一聚类组内的各个所述采样点是扫描所述环境中同一物体得到的；根据所述同一聚类组内的所述采样点对应的物点的运动状态参数估计所述物体的速度。
[0009]根据本专利技术实施例的又一方面提供了一种点云雷达，包括：存储器，用于存储计算机程序，和与所述存储器耦连的处理器，用于执行所述计算机程序，以实现以下步骤：获取通过点云雷达对环境进行扫描得到的多个采样点对应的物体上的多个物点的运动状态参数；对多个所述采样点进行聚类，以划分出多个聚类组，其中同一聚类组内的各个所述采样点是扫描所述环境中同一物体得到的；根据所述同一聚类组内的所述采样点对应的物点的运动状态参数估计所述物体的速度。
[0010]根据本专利技术实施例的再一方面提供了一种计算机可读存储介质，包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在由处理器执行时，能够执行如上所述的方法。
[0011]本专利技术的实施例的采用点云雷达估计物体速度的方法、点云雷达及系统和计算机可读介质，能够利用由点云雷达测量得到的多个采样点信息估计物体的速度，降低了测量噪声带来的测量偏差，提升了速度测量精度，改善了雷达对变道等速度测量要求极为准确的场景的测量性能，有力地保障了行车安全性。
附图说明
[0012]本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的原理。
[0013]附图中：
[0014]图1示出了根据本专利技术的一个实施例的采用点云雷达估计物体速度的方法的步骤流程图；
[0015]图2示出了根据本专利技术的一个实施例的点云雷达系统的示意性结构框图；
[0016]图3示出了根据本专利技术的一个实施例的点云雷达进行扫描测量时的示意性俯视图；
[0017]图4示出了根据本专利技术的一个实施例的在没有测量噪声情况下推导物体速度时的几何关系示意图；
[0018]图5示出了根据本专利技术的一个实施例的聚类组的示例性示意图。
[0019]图6示出了根据本专利技术的一个实施例的点云雷达的示意性结构框图。
具体实施方式
[0020]为了使得本专利技术的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本专利技术的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是本专利技术的全部实施例，应理解，本专利技术不受这里描述的示例实施例的限制。基于本专利技术中描述的本专利技术实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本专利技术的保护范围之内。
[0021]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种采用点云雷达估计物体速度的方法，该方法包括：通过点云雷达对环境进行扫描，获取扫描得到的多个采样点对应的物体上的多个物点的运动状态参数；对多个所述采样点进行聚类，以划分出多个聚类组，其中同一聚类组内的各个所述采样点是扫描所述环境中同一物体得到的；根据所述同一聚类组内的所述采样点对应的物点的运动状态参数估计所述物体的速度。
[0022]本专利技术的采用点云雷达估计物体速度的方法，能够利用由点云雷达测量得到的多
个采样点信息估计物体的速度，降低了测量噪声带来的测量偏差，提升了速度测量精度，改善了雷达对变道等速度测量要求极为准确的场景的测量性能，有力地保障了行车安全性。
[0023]下面参考具体实施例详细描述根据本专利技术的实施例的采用点云雷达估计物体速度的方法、点云雷达及系统和计算机可读介质。
[0024]根据一个实施例，提供了一种采用点云雷达估计物体速度的方法。参考图1，图1示出了根据本专利技术的一个实施例的采用点云雷达估计物体速度的方法100的步骤流程图。
[0025]示例性地，点云雷达可以为点云毫米波雷达、点云激光雷达等。示例性地，点云雷达可以装载于任何可移动平台上，例如具有各种自动驾驶级别(例如，0
‑
5级)的任何全自动驾驶车辆、半自动驾驶车辆，无人机等。示例性地，物体可以为位于点云雷达所处环境中的任何其他车辆、行人、自行车、以及各种其他静止或运动的物体等，本专利技术对此不作限定。
[0026]其中，点云雷达可以包括任何本领域公知的元件，例如，功率分离器、发射开关、接收开关、发射天线、接收天线、混合器、控制电路、低噪声放大器、数字信号处理器等，为了简洁起见，本专利技术并未详细介绍。
[0027]如图1所示，方法100可以包括如下步骤：
[0028]步骤S110：通过点云雷达对环境进行扫描，获取扫描得到的多个采样点对应的物体上的多个物点的运动状态参数。
[0029]其中，多个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种采用点云雷达估计物体速度的方法，其特征在于，所述方法包括：通过点云雷达对环境进行扫描，获取扫描得到的多个采样点对应的物体上的多个物点的运动状态参数；对多个所述采样点进行聚类，以划分出多个聚类组，其中同一聚类组内的各个所述采样点是扫描所述环境中同一物体得到的；根据所述同一聚类组内的所述采样点对应的物点的运动状态参数估计所述物体的速度。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述根据所述同一聚类组内的所述采样点对应的物点的运动状态参数估计所述物体的速度，包括：对所述聚类组内的各个所述采样点对应的所述物点的运动状态参数进行加权运算以得到所述物体的速度。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取各个所述采样点的强度信息；根据所述强度信息确定所述加权运算的权重系数。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，将每一采样点的所述强度信息，作为所述采样点对应的所述物点的运动状态参数的权重系数。5.如权利要求1
‑
4中任一项所述的方法，其特征在于，其中所述物点的运动状态参数包括所述物点相对于所述点云雷达的相对速度以及所述物点与所述点云雷达的连线和第一方向的夹角。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述相对速度和所述夹角求解所述相对速度在所述第一方向上的第一速度分量和第二方向上的第二速度分量，其中所述第二方向与所述第一方向垂直。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述点云雷达装载于可移动平台上，所述方法还包括：根据第一速度分量和/或第二速度分量控制所述可移动平台的运动。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，其中根据第一速度分量和/或第二速度分量控制所述可移动平台的运动包括：根据所述第一速度分量确定所述可移动平台前方的物体在所述第一方向上的第一运动状况，以及根据所述第二速度分量确定所述可移动平台与其前方的物体在第二方向上的第二运动状况，以根据所述第一运动状况和所述第二运动状况控制所述可移动平台的运动。9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述物点的运动状态参数还包括所述物点与所述点云雷达的相对距离，其中所述方法还包括：根据所述相对距离与所述夹角计算出所述相对距离在第一方向上的第一相对距离和所述相对距离在第二方向上的第二相对距离，以根据所述第一相对距离和第二相对距离控制所述可移动平台的运动。10.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据估计出的所述物体的速度以及所述物点与所述点云雷达的连线和第一方向的所述夹角，计算出所述物点相对于所述点云雷达的理论相对速度；
基于所述理论相对速度评估所述点云雷达的性能。11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，其中基于所述理论相对速度评估所述点云雷达的性能包括：计算出所述理论相对速度与所述相对速度的差值，并基于所述差值评估所述点云雷达的性能。12.一种点云雷达系统，其特征在于，所述点云雷达系统包括：点云雷达，用于对环境进行扫描以得到多个采样点，与所述点云雷达耦连的处理装置，用于：获取所述多个采样点对应的物体上的多个物点的运动状态参数；对所述多个采样点进行聚类，以划分出多个聚类组，其中同一聚类组内的各个所述采样点是扫描所述环境中同一物体得到的；根据所述同一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆新飞，卜运成，王凯，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：