基于高精地图的多雷达目标轨迹拼接方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种基于高精地图的多雷达目标轨迹拼接方法及装置。所述方法包括：基于第一雷达获取的第一位置数据以及第二雷达获取的第二位置数据，获取两个雷达的纵向间距估计值，基于两个雷达对应的地图中同一车道线的坐标数据，获取两个雷达的横向偏移值和朝向角偏差，基于两个雷达的纵向间距估计值、横向偏移值和朝向角偏差，对第二雷达的目标轨迹进行校准，最后利用校准后的轨迹与第一雷达的目标轨迹进行匹配和拼接。本申请能够将各个雷达的地图的坐标系都以位于一端的雷达的坐标系为基准进行统一，从而使得各个雷达探测到的目标轨迹也均位于统一坐标系下，能够避免雷达的安装偏差所导致的目标轨迹拼接误差大的问题。装偏差所导致的目标轨迹拼接误差大的问题。装偏差所导致的目标轨迹拼接误差大的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于高精地图的多雷达目标轨迹拼接方法及装置


[0001]本申请涉及智能交通
，具体涉及一种基于高精地图的多雷达目标轨迹拼接方法及装置。

技术介绍

[0002]在利用毫米波雷达实现交通事件检测时，由于单个毫米波雷达探测距离有限，且会存在探测盲区，因此需要沿途同向设置多个毫米波雷达，且相邻毫米波雷达具有范围大于探测盲区的重叠区域，以能对交通道路上的车辆实施全程跟踪。
[0003]通常情况下，为了方便进行车辆轨迹信息探测，各个毫米波雷达都配备有对应的高精地图，高精地图包括交通道路上各个车道线的位置坐标信息。由于毫米波雷达在安装和标定时，不可避免会存在安装位置坐标偏差，和/或，朝向角偏差，那么配备的高精地图也会基于毫米波雷达的位置和朝向进行坐标修正，以能够与毫米波雷达相适配。但是，这会造成不同的毫米波雷达所探测到的车辆轨迹信息位于不同的坐标系，在将各个毫米波雷达探测到的车辆轨迹信息进行拼接以获取车辆的完整轨迹信息时，会导致完整轨迹信息的误差较大，甚至可能获取失败。

技术实现思路

[0004]本申请的实施例提供一种基于高精地图的多雷达目标轨迹拼接方法及装置，以解决现有技术由于雷达的安装偏差而导致目标轨迹拼接误差较大的技术问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本申请的实施例公开了如下技术方案：第一方面，提供了一种基于高精地图的多雷达目标轨迹拼接方法，包括：通过第一雷达获取第一位置数据，以及通过第二雷达获取第二位置数据，所述第一雷达和所述第二雷达为多个依次布设的雷达中任意两个相邻的雷达，所述第一位置数据和所述第二位置数据分别包括对应雷达在预设时段探测到的各个目标在对应地图下的位置坐标；基于所述第一位置数据和所述第二位置数据，获取所述第一雷达和所述第二雷达的纵向间距估计值；基于所述第一雷达对应的第一地图中任一车道线的第一坐标数据，以及所述第二雷达对应的第二地图中同一车道线的第二坐标数据，分别获取所述第一雷达与所述第二雷达的横向偏移值和朝向角偏差；基于所述朝向角偏差、所述纵向间距估计值和所述横向偏移值，对所述第二雷达探测到的各个目标轨迹进行校准，获取各个目标校准轨迹；在任一时刻第n个目标校准轨迹与所述第一雷达探测到的第m个目标轨迹匹配成功的情况下，将所述第n个目标校准轨迹继承所述第m个目标轨迹进行输出。
[0006]结合第一方面，基于所述第一位置数据和所述第二位置数据，获取所述第一雷达和所述第二雷达的纵向间距估计值，包括：
针对同时被所述第一雷达和所述第二雷达探测到的各个备选目标，获取每个所述备选目标在所述第一位置数据中任一时刻的第一位置坐标，以及在所述第二位置数据中对应时刻的第二位置坐标；将所述第一位置坐标的纵坐标值与所述第二位置坐标的纵坐标值的差值，确定为所述备选目标的纵向坐标差；基于各个备选目标的纵向坐标差，获取出现频率最高的纵向坐标差；将所述出现频率最高的纵向坐标差，确定为所述第一雷达和所述第二雷达的纵向间距估计值。
[0007]结合第一方面，所述基于各个备选目标的纵向坐标差，获取出现频率最高的纵向坐标差，包括：针对每个备选目标，根据所述备选目标的纵向坐标差，以及所有备选目标的纵向坐标差中的最大纵向坐标差，构建所述备选目标对应的频率信号；对各个所述备选目标对应的频率信号进行求和，获取总频率信号；对所述总频率信号进行快速傅里叶变换，获取频谱信号；搜索所述频谱信号中的谱峰位置；基于所述谱峰位置、所述频谱信号的长度，以及所述最大纵向坐标差，确定出现频率最高的纵向坐标差。
[0008]结合第一方面，所述针对每个备选目标，根据所述备选目标的纵向坐标差，以及所有备选目标的纵向坐标差中的最大纵向坐标差，构建所述备选目标对应的频率信号，包括：通过以下公式构建所述备选目标对应的频率信号：其中，sig(l,t)为所述备选目标对应的频率信号，j为虚数符号，Y
sub
(l)为所述备选目标的纵向坐标差，Y
max
为所有备选目标的纵向坐标差中的最大纵向坐标差，t表示时域信号的横坐标。
[0009]结合第一方面，基于所述谱峰位置、所述频谱信号的长度，以及所述最大纵向坐标差，确定出现频率最高的纵向坐标差，包括：通过以下公式确定出现频率最高的纵向坐标差：其中，y
s
为出现频率最高的纵向坐标差，n
f
为所述谱峰位置，0≤n
f
≤（N
FFT
‑
1），N
FFT
为所述频谱信号的长度，为对Y
max
进行向上取整，Y
max
为所述最大纵向坐标差。
[0010]结合第一方面，基于所述第一雷达对应的第一地图中任一车道线的第一坐标数据，以及所述第二雷达对应的第二地图中同一车道线的第二坐标数据，分别获取所述第一雷达与所述第二雷达的横向偏移值和朝向角偏差，包括：利用所述纵向间距估计值对所述第二坐标数据的各个纵坐标值进行补偿，获取所述第二地图中所述车道线的第三坐标数据；从所述第一坐标数据中截取位于所述第一雷达和所述第二雷达的重叠区域的第
四坐标数据，以及从所述第三坐标数据中截取位于所述重叠区域的第五坐标数据；将所述第四坐标数据和所述第五坐标数据中，纵坐标值最小的两个数据的横坐标值的差值，确定为所述第一雷达和所述第二雷达的横向偏移值；基于所述横向偏移值对所述第五坐标数据的横坐标数据进行补偿，得到第六坐标数据；对所述第四坐标数据进行线性拟合，获取第一拟合斜率；对所述第六坐标数据进行线性拟合，获取第二拟合斜率；基于所述第一拟合斜率和所述第二拟合斜率，确定所述第一雷达和所述第二雷达的朝向角偏差。
[0011]结合第一方面，对所述第四坐标数据进行线性拟合，获取第一拟合斜率，包括：通过以下公式构建第一矩阵：通过以下公式基于所述第一矩阵和所述第四坐标数据，确定第一拟合斜率：其中，A
i
为第一矩阵，为所述第四坐标数据的纵坐标值，a
i
为第一拟合斜率，b
i
为第一拟合截距，为第一矩阵的转置矩阵，为所述第四坐标数据的横坐标值。
[0012]结合第一方面，基于所述第一拟合斜率和所述第二拟合斜率，确定所述第一雷达和所述第二雷达的朝向角偏差，包括：通过以下公式确定所述第一雷达和所述第二雷达的朝向角偏差：其中，θ
s
为所述第一雷达和所述第二雷达的朝向角偏差，a
i
为所述第一拟合斜率，a
i+1
为所述第二拟合斜率。
[0013]结合第一方面，基于所述朝向角偏差、所述纵向间距估计值和所述横向偏移值，对所述第二雷达探测到的各个目标轨迹进行校准，获取各个目标校准轨迹，包括：通过以下公式获取各个目标校准轨迹：其中，为某一时刻各个目标校准轨迹的矩阵，θ
s
为所述朝向角偏差，为所述第二雷达在某一时刻探测到的各个目标轨迹的轨迹，y
s
为所述纵向间距估计值，x
s
为所述横向偏移值。
[0014]第二方面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高精地图的多雷达目标轨迹拼接方法，其特征在于，所述方法包括：通过第一雷达获取第一位置数据，以及通过第二雷达获取第二位置数据，所述第一雷达和所述第二雷达为多个依次布设的雷达中任意两个相邻的雷达，所述第一位置数据和所述第二位置数据分别包括对应雷达在预设时段探测到的各个目标在对应地图下的位置坐标；基于所述第一位置数据和所述第二位置数据，获取所述第一雷达和所述第二雷达的纵向间距估计值；基于所述第一雷达对应的第一地图中任一车道线的第一坐标数据，以及所述第二雷达对应的第二地图中同一车道线的第二坐标数据，分别获取所述第一雷达与所述第二雷达的横向偏移值和朝向角偏差；基于所述朝向角偏差、所述纵向间距估计值和所述横向偏移值，对所述第二雷达探测到的各个目标轨迹进行校准，获取各个目标校准轨迹；在任一时刻第n个目标校准轨迹与所述第一雷达探测到的第m个目标轨迹匹配成功的情况下，将所述第n个目标校准轨迹继承所述第m个目标轨迹进行输出。2.根据权利要求1所述的基于高精地图的多雷达目标轨迹拼接方法，其特征在于，基于所述第一位置数据和所述第二位置数据，获取所述第一雷达和所述第二雷达的纵向间距估计值，包括：针对同时被所述第一雷达和所述第二雷达探测到的各个备选目标，获取每个所述备选目标在所述第一位置数据中任一时刻的第一位置坐标，以及在所述第二位置数据中对应时刻的第二位置坐标；将所述第一位置坐标的纵坐标值与所述第二位置坐标的纵坐标值的差值，确定为所述备选目标的纵向坐标差；基于各个备选目标的纵向坐标差，获取出现频率最高的纵向坐标差；将所述出现频率最高的纵向坐标差，确定为所述第一雷达和所述第二雷达的纵向间距估计值。3.根据权利要求2所述的基于高精地图的多雷达目标轨迹拼接方法，其特征在于，所述基于各个备选目标的纵向坐标差，获取出现频率最高的纵向坐标差，包括：针对每个备选目标，根据所述备选目标的纵向坐标差，以及所有备选目标的纵向坐标差中的最大纵向坐标差，构建所述备选目标对应的频率信号；对各个所述备选目标对应的频率信号进行求和，获取总频率信号；对所述总频率信号进行快速傅里叶变换，获取频谱信号；搜索所述频谱信号中的谱峰位置；基于所述谱峰位置、所述频谱信号的长度，以及所述最大纵向坐标差，确定出现频率最高的纵向坐标差。4.根据权利要求3所述的基于高精地图的多雷达目标轨迹拼接方法，其特征在于，所述针对每个备选目标，根据所述备选目标的纵向坐标差，以及所有备选目标的纵向坐标差中的最大纵向坐标差，构建所述备选目标对应的频率信号，包括：通过以下公式构建所述备选目标对应的频率信号：
其中，sig(l,t)为所述备选目标对应的频率信号，j为虚数符号，Y
sub
(l)为所述备选目标的纵向坐标差，Y
max
为所有备选目标的纵向坐标差中的最大纵向坐标差，t表示时域信号的横坐标。5.根据权利要求4所述的基于高精地图的多雷达目标轨迹拼接方法，其特征在于，基于所述谱峰位置、所述频谱信号的长度，以及所述最大纵向坐标差，确定出现频率最高的纵向坐标差，包括：通过以下公式确定出现频率最高的纵向坐标差：其中，y
s
为出现频率最高的纵向坐标差，n
f
为所述谱峰位置，0≤n
f
≤（N
FFT
‑
1），N
FFT
为所述频谱信号的长度，为对Y
max
进行向上取整，Y
max
为所述最大纵向坐标差。6.根据权利要求1所述的基于高精地图的多雷达目标轨迹拼接方法，其特征在于，基于所述第一雷达对...

【专利技术属性】
技术研发人员：施雪松，彭佳，谭俊杰，李仕贤，钟仁海，肖石军，雷小平，
申请(专利权)人：长沙隼眼软件科技有限公司，
类型：发明
国别省市：