目标跟踪方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本申请提供一种目标跟踪方法、装置、设备及存储介质，通过确定跟踪目标的初始轨迹，随后基于初始轨迹的差分速度和初始轨迹中各轨迹点的候选补偿模式对初始轨迹进行修正，得到初始轨迹的修正轨迹，最后根据该修正轨迹的轨迹差分速度对跟踪目标进行跟踪，确定跟踪目标的实际运行轨迹。该技术方案中，雷达基于轨迹的差分速度进行轨迹修正和目标跟踪，能够得到跟踪目标的准确速度和准确方位信息，提高了目标跟踪的准确性和可靠性，降低目标误检的概率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
目标跟踪方法、装置、设备及存储介质


[0001]本申请涉及信号处理
，尤其涉及一种目标跟踪方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]现阶段，时分复用多发多收(time
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division multiplexing multiple
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in multiple
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out，TDM
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MIMO)雷达可以用于探测目标，主要利用其具有的多个发射天线以交替发射信号的工作形式获取高分辨率的目标测角结果。由于TDM
‑
MIMO雷达降低了其在慢时间的采样率，使得不模糊测速范围显著降低，致使更容易导致速度模糊问题，从而可能引发角度测量的偏差。
[0003]现有技术中，针对上述角度测量偏差问题，主要解决方案是：首先估计探测信号的虚拟阵元矢量的速度诱导相移，使用该速度诱导相移矫正虚拟阵列矢量的每个元素的相位，得到矫正后的虚拟阵列矢量，其次对校正的虚拟阵列矢量执行第一傅里叶变换，生成校正的虚拟阵列谱，并依据校正的虚拟阵列谱，得到最优补偿模式，最后利用最优补偿模式获取目标的速度和方位，进而得到目标的轨迹信息。
[0004]然而，在实际测试过程中，由于噪声扰动、硬件误差等各种因素的影响可能会导致选择的补偿模式错误，从而导致计算得到的目标的速度和方位异常，使得现有目标跟踪方法存在目标跟踪精度低的问题。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种目标跟踪方法、装置、设备及存储介质，以克服现有目标跟踪方法存在目标跟踪精度低的问题。
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种目标跟踪方法，包括：
[0007]确定跟踪目标的初始轨迹；
[0008]基于所述初始轨迹的差分速度和所述初始轨迹中各轨迹点的候选补偿模式对所述初始轨迹进行修正，得到所述初始轨迹的修正轨迹；
[0009]根据所述修正轨迹的轨迹差分速度对所述跟踪目标进行跟踪，确定所述跟踪目标的实际运行轨迹。
[0010]在第一方面的一种可能设计中，所述基于所述初始轨迹的差分速度和所述初始轨迹中各轨迹点的候选补偿模式对所述初始轨迹进行修正，得到所述初始轨迹的修正轨迹，包括：
[0011]确定所述初始轨迹的差分速度；
[0012]确定所述初始轨迹中各个轨迹点的候选补偿模式对应的速度与所述初始轨迹的差分速度之间的速度误差；
[0013]将速度误差最小的速度对应的候选补偿模式，确定为所述初始轨迹的最优修正模式；
[0014]利用所述最优修正模式对应的速度信息和方位信息对所述初始轨迹中各个轨迹点的速度信息和方位信息进行修正，得到所述初始轨迹的修正轨迹。
[0015]可选的，所述根据所述修正轨迹的轨迹差分速度对所述跟踪目标进行跟踪，确定所述跟踪目标的实际运行轨迹，包括：
[0016]根据所述修正轨迹的轨迹差分速度，确定所述跟踪目标在下一时刻的最优跟踪补偿模式；
[0017]基于所述最优跟踪补偿模式对应的速度信息和方位信息，确定所述跟踪目标在下一时刻的目标轨迹点；
[0018]利用所述最优跟踪补偿模式对应的速度信息和方位信息修正所述目标轨迹点的速度信息和方位信息；
[0019]利用修正后的所述目标轨迹点的速度信息和方位信息更新所述跟踪目标的轨迹，得到所述跟踪目标的实际运行轨迹。
[0020]在第一方面的另一种可能设计中，所述确定跟踪目标的初始轨迹，包括：
[0021]确定所述跟踪目标的轨迹起始点；
[0022]确定与所述轨迹起始点匹配的同一目标不同时刻的目标点作为轨迹点；
[0023]根据所述轨迹起始点和确定出的预设数量的轨迹点，生成所述跟踪目标的初始轨迹，所述初始轨迹上的轨迹点数量满足数量要求，且所述初始轨迹满足预设平滑条件。
[0024]可选的，所述确定与所述轨迹起始点匹配的同一目标不同时刻的目标点作为轨迹点，包括：
[0025]基于为所述轨迹起始点确定出的最优补偿模式对应的速度信息、方位信息和所述跟踪目标的帧间隔信息进行邻域点关联，依次确定出与所述轨迹起始点匹配的第二轨迹点以及与所述第二轨迹点匹配的第三轨迹点，直至确定出预设数量的轨迹点。
[0026]在第一方面的再一种可能设计中，在所述确定跟踪目标的初始轨迹之前，所述方法还包括：
[0027]根据确定的候选补偿模式分别对所述跟踪目标在同一时刻的目标点云进行聚类，得到每种候选补偿模式对应的目标聚类结果，所述目标聚类结果包括对应候选补偿模式的速度信息和方位信息。
[0028]可选的，在所述根据确定的候选补偿模式分别对所述跟踪目标在同一时刻的目标点云进行聚类，得到每种候选补偿模式对应的目标聚类结果之前，所述方法还包括：
[0029]获取所述跟踪目标的多帧雷达信号，分别确定各帧雷达信号的功率图；
[0030]根据各帧雷达信号的功率图，确定所述跟踪目标在不同时刻的目标点；
[0031]按照各帧雷达信号的时序，对所述跟踪目标在不同时刻的目标点进行轨迹关联，确定所述跟踪目标的估计运动速度及估计运动方向；
[0032]根据所述跟踪目标的估计运动速度及估计运动方向，在预设的多个补偿模式中筛选出候选补偿模式；
[0033]根据所述候选补偿模式中各补偿模式下的虚拟阵列谱，确定出最优补偿模式。
[0034]第二方面，本申请实施例提供一种目标跟踪装置，包括：
[0035]确定模块，用于确定跟踪目标的初始轨迹；
[0036]处理模块，用于基于所述初始轨迹的差分速度和所述初始轨迹中各轨迹点的候选
补偿模式对所述初始轨迹进行修正，得到所述初始轨迹的修正轨迹；
[0037]跟踪模块，用于根据所述修正轨迹的轨迹差分速度对所述跟踪目标进行跟踪，确定所述跟踪目标的实际运行轨迹。
[0038]在第二方面的一种可能设计中，所述处理模块，具体用于：
[0039]确定所述初始轨迹的差分速度；
[0040]确定所述初始轨迹中各个轨迹点的候选补偿模式对应的速度与所述初始轨迹的差分速度之间的速度误差；
[0041]将速度误差最小的速度对应的候选补偿模式，确定为所述初始轨迹的最优修正模式；
[0042]利用所述最优修正模式对应的速度信息和方位信息对所述初始轨迹中各个轨迹点的速度信息和方位信息进行修正，得到所述初始轨迹的修正轨迹。
[0043]可选的，所述跟踪模块，具体用于：
[0044]根据所述修正轨迹的轨迹差分速度，确定所述跟踪目标在下一时刻的最优跟踪补偿模式；
[0045]基于所述最优跟踪补偿模式对应的速度信息和方位信息，确定所述跟踪目标在下一时刻的目标轨迹点；
[0046]利用所述最优跟踪补偿模式对应的速度信息和方位信息修正所述目标轨迹联点的速度信息和方位信息；
[0047]利用修正后的所述目标轨迹点的速度信息和方位信息更新所述跟踪目标的轨迹，得到所述跟踪目标的实际运行轨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种目标跟踪方法，其特征在于，包括：确定跟踪目标的初始轨迹；基于所述初始轨迹的差分速度和所述初始轨迹中各轨迹点的候选补偿模式对所述初始轨迹进行修正，得到所述初始轨迹的修正轨迹；根据所述修正轨迹的轨迹差分速度对所述跟踪目标进行跟踪，确定所述跟踪目标的实际运行轨迹。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述初始轨迹的差分速度和所述初始轨迹中各轨迹点的候选补偿模式对所述初始轨迹进行修正，得到所述初始轨迹的修正轨迹，包括：确定所述初始轨迹的差分速度；确定所述初始轨迹中各个轨迹点的候选补偿模式对应的速度与所述初始轨迹的差分速度之间的速度误差；将速度误差最小的速度对应的候选补偿模式，确定为所述初始轨迹的最优修正模式；利用所述最优修正模式对应的速度信息和方位信息对所述初始轨迹中各个轨迹点的速度信息和方位信息进行修正，得到所述初始轨迹的修正轨迹。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述修正轨迹的轨迹差分速度对所述跟踪目标进行跟踪，确定所述跟踪目标的实际运行轨迹，包括：根据所述修正轨迹的轨迹差分速度，确定所述跟踪目标在下一时刻的最优跟踪补偿模式；基于所述最优跟踪补偿模式对应的速度信息和方位信息，确定所述跟踪目标在下一时刻的目标轨迹点；利用所述最优跟踪补偿模式对应的速度信息和方位信息修正所述目标轨迹点的速度信息和方位信息；利用修正后的所述目标轨迹点的速度信息和方位信息更新所述跟踪目标的轨迹，得到所述跟踪目标的实际运行轨迹。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定跟踪目标的初始轨迹，包括：确定所述跟踪目标的轨迹起始点；确定与所述轨迹起始点匹配的同一目标不同时刻的目标点作为轨迹点；根据所述轨迹起始点和确定出的预设数量的轨迹点，生成所述跟踪目标的初始轨迹，所述初始轨迹上的轨迹点数量满足数量要求，且所述初始轨迹满足预设平滑条件。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定与所述轨迹起始点匹配的同一目标不同时刻的目标点作为轨迹点，包括：基于为所述轨迹起始点确定出的最优补偿模式对应的速度信息、方位信息和所述跟踪目标的帧间隔信息进行邻域点关联，依次确定出与所述轨迹起始点匹配的第二轨迹点以及与所述第二轨迹点匹配的第三轨迹点，直至确定出预设数量的轨迹点。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的方法，其特征在于，在所述确定跟踪目标的初始轨迹之前，所述方法还包括：根据确定的候选补偿模式分别对所述跟踪目标在同一时刻的目标点云进行聚类，得到每种候选补偿模式对应的目标聚类结果，所述目标聚类结果包括对应候选补偿模式的速度
信息和方位信息。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述根据确定的候选补偿模式分别对所述跟踪目标在同一时刻的目标点云进行聚类，得到每种候选补偿模式对应的目标聚类结果之前，所述方法还包括：获取所述跟踪目标的多帧雷达信号，分别确定各帧雷达信号的功率图；根据各帧雷达信号的功率图，确定所述跟踪目标在不同时刻的目标点；按照各帧雷达信号的时序，对所述跟踪目标在不同时刻的目标点进行轨迹关联，确定所述跟踪目标的估计运动速度及估计运动方向；根据所述跟踪目标的估计运动速度及估计运动方向，在预设的多个补偿模式中筛选出候选补偿模式；根据所述候选补偿模式中各补偿模式下的虚拟阵列谱，确定出最优补偿模式。8.一种目标跟踪装置，其特征在于，包括：确定模块，用于确定跟踪目标的初始轨迹；处理模块，用于基于所述初始轨迹的差分速度和所述初始轨迹中各轨迹点的候选补偿模式对所述初始轨迹进行修正，得到所述初始轨迹的修正轨迹；跟踪模块，用于根据所述修正轨迹的轨迹差分速度对所述跟踪...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文荣，
申请(专利权)人：杭州海康威视数字技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：