基于霍夫变换的车载毫米波雷达的护栏检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于霍夫变换的车载毫米波雷达的护栏检测方法及系统，属于道路护栏的自动检测技术领域。所述检测方法包括：根据车辆速度和雷达的回波信息确定雷达的原始点迹；根据原始点迹过滤道路上的运动目标；根据雷达的安装角度将原始点迹转换为车辆坐标系点迹；根据实际道路上车辆行驶特性确定护栏的斜率和截距的步进以及范围；根据车辆坐标系点迹采用霍夫变换的方法确定道路护栏的斜率以及截距；判断两侧的护栏的斜率的差值是否小于或等于第一阈值，并且两侧护栏的截距的差值是否小于或等于第二阈值；在判断两侧的护栏的斜率的差值小于或等于第一阈值，两侧护栏的截距的差值小于或等于第二阈值的情况下，将斜率和截距拟合为线条。拟合为线条。拟合为线条。

【技术实现步骤摘要】
基于霍夫变换的车载毫米波雷达的护栏检测方法及装置


[0001]本专利技术涉及道路护栏的自动检测
，具体地涉及一种基于霍夫变换的车载毫米波雷达的护栏检测方法及装置。

技术介绍

[0002]车载毫米波雷达通过天线向外发射毫米波，接收目标反射信号，经后方处理后快速准确地获取汽车车身周围的物理环境信息(如汽车与其他物体之间的相对距离、相对速度、角度、运动方向等)，然后根据所探知的物体信息进行目标追踪和识别分类，进而结合车身动态信息进行数据融合，最终通过中央处理单元进行智能处理。经合理决策后，以声、光及触觉等多种方式告知或警告驾驶员，或及时对汽车做出主动干预，从而保证驾驶过程的安全性和舒适性，减少事故发生几率。利用毫米波雷达可以实现自适应巡航控制(Adaptive Cruise Control)，前向防撞报警(Forward Collision Warning)，盲点检测(Blind Spot Detection)，辅助停车(Parking aid)，辅助变道(Lane change assistant)，自主巡航控制(ACC)等高级驾驶辅助系统(ADAS)功能。
[0003]护栏是实际道路最常见的场景。特征明显，一般是长线或者长条形，由绿化带、金属栏杆等部件构成，当车辆沿着道路行驶过程中，护栏会可能会成为潜在危险目标并发出警告，干扰驾驶员判断，降低了驾驶的舒适性。与传统的摄像头图像依据像素点的方式识别护栏不同，毫米波雷达识别护栏依赖于雷达的距离、速度、角度分辨率。像素少，点迹质量低，干扰多的雷达识别难度较大。因此，车载毫米波雷达迫切的需要寻找一种准确度高、计算量小、实时性好简便方法识别护栏或者绿化带。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的是提供一种基于霍夫变换的车载毫米波雷达的护栏检测方法及装置，该检测方法及装置能够准确检测道路两侧的护栏。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种基于霍夫变换的车载毫米波雷达的护栏检测方法，包括：
[0006]根据车辆速度和雷达的回波信息确定所述雷达的原始点迹；
[0007]根据所述原始点迹过滤所述道路上的运动目标；
[0008]根据所述雷达的安装角度将所述原始点迹转换为在以所述车辆为原点的车辆坐标系中的车辆坐标系点迹；
[0009]根据实际道路上车辆行驶特性确定所述护栏的斜率和截距的步进以及范围；
[0010]根据所述车辆坐标系点迹采用霍夫变换的方法确定所述道路两侧的护栏的斜率以及截距；
[0011]判断两侧的所述护栏的斜率的差值是否小于或等于第一阈值，并且两侧所述护栏的截距的差值是否小于或等于第二阈值；
[0012]在判断两侧的所述护栏的斜率的差值小于或等于第一阈值，并且两侧所述护栏的
截距的差值小于或等于第二阈值的情况下，将所述斜率和截距拟合为线条以得到两侧的所述护栏的拟合轨迹。
[0013]可选地，根据所述原始点迹过滤所述道路上的运动目标包括：
[0014]获取所述原始点迹中任一帧所有点迹的速度频次分布；
[0015]选择频次最高的速度作为实际车速；
[0016]根据所述实际车速和所述原始点迹过滤所述道路上的运动目标。
[0017]可选地，根据所述雷达的安装角度将所述原始点迹转换为在以所述车辆为原点的车辆坐标系中的车辆坐标系点迹包括：
[0018]根据公式(1)和公式(2)确定车辆坐标系点迹，
[0019]X
i
＝R
i
*sin(90
‑
θ
i
‑
θ
radar
)，(1)
[0020]Y
i
＝R
i
*cos(90
‑
θ
i
‑
θ
radar
)，(2)
[0021]其中，X
i
、Y
i
为所述车辆坐标系下的所述原始点迹的点迹的位置坐标，R
i
为所述原始点迹对应的目标距离，i为索引序号，θ
i
为所述原始点迹中的角度，θ
radar
为所述雷达的安装角度。
[0022]可选地，根据实际道路上车辆行驶特性确定所述护栏的斜率和截距的步进以及范围包括：
[0023]确定所述斜率的范围为[一1，1]，所述斜率的起始值为
‑
1，所述斜率的最终值为1，所述斜率的步进为0.01。
[0024]可选地，根据实际道路上车辆行驶特性确定所述护栏的斜率和截距的步进以及范围包括：
[0025]在所述道路为双向八车道的情况下，确定所述截距的最大值为15m，所述截距的步进为0.1m。
[0026]可选地，根据所述车辆坐标系点迹采用霍夫变换的方法确定所述道路两侧的护栏的斜率以及截距包括：
[0027]根据公式(3)计算在斜率的范围内的任一斜率的情况下的所述截距，
[0028][0029]其中，B
i
为所述护栏对车辆的截距，i、j为索引序号，Round表示四舍五入取整，每个A
j
对应有N
static
个B
i
，N
static
为所述原始点迹中所有相对于道路静置的目标点的数量；
[0030]判断计算出的所述截距的绝对值是否小于或等于所述截距的最大值；
[0031]在判断计算出的所述截距的绝对值小于或等于截距的最大值的情况下，将斜率A
j
的索引序号j和当前的截距和最大值的和记录为下标，并存储至二维投票数组中；
[0032]统计在0≤n≤Bmax，n＝B
i
+Bmax的情况下，所述二维投票数组的最大值，并根据公式(4)和公式(5)计算一侧护栏的斜率以及截距，
[0033]A
left
＝m
left
*A
step
+A
start
，(4)
[0034]B
left
＝(n
left
‑
B
max
)/B
step
，(5)
[0035]其中，A
left
为所述一侧护栏的斜率，m
left
为所述二维数组的最大值对应的索引序号j的值，A
step
为所述斜率的步进，A
start
为所述斜率的初始值，B
left
为所述一侧护栏的截距，n
left
为所述二维数组的最大值对应的B
i
+Bmax的值，B
max
为所述截距的最大值，B
step
为所述截
距的步进；
[0036]统计在Bmax≤n≤2*Bmax的情况下，所述二维投票数组的最大值，并根据公式(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于霍夫变换的车载毫米波雷达的护栏检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：根据车辆速度和雷达的回波信息确定所述雷达的原始点迹；根据所述原始点迹过滤所述道路上的运动目标；根据所述雷达的安装角度将所述原始点迹转换为在以所述车辆为原点的车辆坐标系中的车辆坐标系点迹；根据实际道路上车辆行驶特性确定所述护栏的斜率和截距的步进以及范围；根据所述车辆坐标系点迹采用霍夫变换的方法确定所述道路两侧的护栏的斜率以及截距；判断两侧的所述护栏的斜率的差值是否小于或等于第一阈值，并且两侧所述护栏的截距的差值是否小于或等于第二阈值；在判断两侧的所述护栏的斜率的差值小于或等于第一阈值，并且两侧所述护栏的截距的差值小于或等于第二阈值的情况下，将所述斜率和截距拟合为线条以得到两侧的所述护栏的拟合轨迹。2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，根据所述原始点迹过滤所述道路上的运动目标包括：获取所述原始点迹中任一帧所有点迹的速度频次分布；选择频次最高的速度作为实际车速；根据所述实际车速和所述原始点迹过滤所述道路上的运动目标。3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，根据所述雷达的安装角度将所述原始点迹转换为在以所述车辆为原点的车辆坐标系中的车辆坐标系点迹包括：根据公式(1)和公式(2)确定车辆坐标系点迹，X
i
＝R
i
*sin(90
‑
θ
i
‑
θ
radar
)，
ꢀꢀꢀ
(1)Y
i
＝R
i
*cos(90
‑
θ
i
‑
θ
radar
)，
ꢀꢀꢀꢀ
(2)其中，X
i
、Y
i
为所述车辆坐标系下的所述原始点迹的点迹的位置坐标，R
i
为所述原始点迹对应的目标距离，i为索引序号，θ
i
为所述原始点迹中的角度，θ
radar
为所述雷达的安装角度。4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，根据实际道路上车辆行驶特性确定所述护栏的斜率和截距的步进以及范围包括：确定所述斜率的范围为[
‑
1，1]，所述斜率的起始值为
‑
1，所述斜率的最终值为1，所述斜率的步进为0.01。5.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，根据实际道路上车辆行驶特性确定所述护栏的斜率和截距的步进以及范围包括：在所述道路为双向八车道的情况下，确定所述截距的最大值为15m，所述截距的步进为0.1m。6.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，根据所述车辆坐标系点迹采用霍夫变换的方法确定所述道路两侧的护栏的斜率以及截距包括：根据公式(3)计算在斜率的范围内的任一斜率的情况下的所述截距，
其中，B
i
为所述护栏对车辆的截距，i、j为索引序号，Round表示四舍五入取整，每个A
j
对应有N
static
个B
i
，N
static
为所述原始点迹中所有相对于道路静置的目标点的数量；判断计算出的所述截距的绝对值是否小于或等于所述截距的最大值；在判断计算出的所述截距的绝对值小于或等于截距的最大值的情况下，将斜率A
...

【专利技术属性】
技术研发人员：方敏，陶雨停，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：