【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及路况识别，特别是涉及一种基于毫米波雷达的路面结冰检测方法与系统。
技术介绍
1、目前对路面结冰检测的研究主要分为两类:基于接触式传感器的方法和基于非接触式传感器的方法。在基于接触式传感器的方法中，为了检测路面结冰，将安装在路面上的传感器测量的温度和湿度与能够形成黑冰的条件进行比较。在基于非接触式传感器的方法中，利用摄像机获取的道路图像来检测黑冰。此外，使用红外传感器和光学传感器的结冰探测方法，利用水和冰吸收系数的变化，这取决于入射信号的波长。然而，现有方法中使用的传感器有其局限性。相机可能会受到弱光条件的影响。红外传感器和光学传感器也可能受阳光的影响。所以研究出一种不受恶劣天气环境影响的路面结冰检测系统尤为重要，能够及时发出结冰预警，最大可能减小交通事故的发生。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种基于毫米波雷达的路面结冰检测方法与系统。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种基于毫米波雷达的路面结冰检测方法，包括：
4、步骤1：利用毫米波雷达采集不同路面的雷达回波信号；
5、步骤2：对所述雷达回波信号进行混频和快速傅里叶变换，并从频率分量中提取受不同路表面影响的range-fft；
6、步骤3：将不同路表面影响的range-fft作为训练样本输入到神经网络中进行训练得到路面结冰检测模型；
7、步骤4：使用所述路面结冰检测模型对目标路面状况进行检测进行检测
8、步骤5：当检测结果为结冰路面时，则向后台发出报警指令并报警。
9、优选地，所述步骤2：对所述雷达回波信号进行混频和快速傅里叶变换，并从频率分量中提取受不同路表面影响的range-fft，包括：
10、步骤2.1：对接收的回波信号进行混频得到中频信号；
11、步骤2.2：对所述中频信号进行fft变换并提取所有与距离相关的频率分量得到range-fft结果；
12、步骤2.3：计算range-fft结果在距离域使用的距离分辨率；
13、步骤2.4：提取出在预设范围内距离分辨率所对应的range-fft作为受不同路表面影响的range-fft。
14、优选地，在步骤2中，距离分辨率的计算公式为：
15、
16、其中，dres表示距离分辨率，ts为fmcw的持续时间，c为光速，n为数字化样本个数，s为增频率。
17、优选地，在步骤2中，在对接收的回波信号进行混频之前，还包括：
18、将所有小于阈值的回波信号去除得到滤波后的回波信号；其中，阈值计算公式为：
19、t＝-lnpra
20、式中，t表示阈值，pra表示信号的峰值功率(peakpower)。
21、优选地，所述步骤3：将不同路表面影响的range-fft作为训练样本输入到神经网络中进行训练得到路面结冰检测模型，包括：
22、步骤3.1：将不同路表面影响的range-fft进行归一化处理得到归一化后的range-fft；
23、步骤3.2：将归一化后的range-fft输入到一维cnn模型中进行训练得到路面结冰检测模型；其中，一维cnn模型包括三个卷积层，三个卷积层中，分别使用15、20和25个滤波器，且所有卷积层中滤波器的大小为3；每个卷积层具有批量归一化单元、校正线性单元和maxpooling层。
24、本专利技术还提供了一种基于毫米波雷达的路面结冰检测系统，包括：
25、回波信号采集模块，用于利用毫米波雷达采集不同路面的雷达回波信号；
26、傅里叶变换模块，用于对所述雷达回波信号进行混频和快速傅里叶变换，并从频率分量中提取受不同路表面影响的range-fft；
27、训练模块，用于将不同路表面影响的range-fft作为训练样本输入到神经网络中进行训练得到路面结冰检测模型；
28、路面检测模块，用于使用所述路面结冰检测模型对目标路面状况进行检测进行检测；
29、结冰报警模块，用于当检测结果为结冰路面时，则向后台发出报警指令并报警。
30、本专利技术还提供了一种电子设备，包括总线、收发器、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述收发器、所述存储器和所述处理器通过所述总线相连，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述的一种基于毫米波雷达的路面结冰检测方法中的步骤。
31、本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的一种基于毫米波雷达的路面结冰检测方法中的步骤。
32、根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
33、本专利技术提供了一种基于毫米波雷达的路面结冰检测方法与系统，与现有技术相比，本专利技术通过混频和快速傅里叶变换，可以提取出受不同路表面影响的range-fft，将其作为样本进行训练，可以使训练完成的路面结冰检测模型具有对各种路面类型的适应性，从而准确地反映路面的结冰情况。
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1.一种基于毫米波雷达的路面结冰检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的路面结冰检测方法，其特征在于，所述步骤2：对所述雷达回波信号进行混频和快速傅里叶变换，并从频率分量中提取受不同路表面影响的Range-FFT，包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于毫米波雷达的路面结冰检测方法，其特征在于，在步骤2中，距离分辨率的计算公式为：
4.根据权利要求3所述的一种基于毫米波雷达的路面结冰检测方法，其特征在于，在步骤2中，在对接收的回波信号进行混频之前，还包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于毫米波雷达的路面结冰检测方法，其特征在于，所述步骤3：将不同路表面影响的Range-FFT作为训练样本输入到神经网络中进行训练得到路面结冰检测模型，包括：
6.一种基于毫米波雷达的路面结冰检测系统，其特征在于，包括：
7.一种电子设备，包括总线、收发器、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述收发器、所述存储器和所述处理器通过所述总线相连，其特征在于，所述计
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的一种基于毫米波雷达的路面结冰检测方法中的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于毫米波雷达的路面结冰检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的路面结冰检测方法，其特征在于，所述步骤2：对所述雷达回波信号进行混频和快速傅里叶变换，并从频率分量中提取受不同路表面影响的range-fft，包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于毫米波雷达的路面结冰检测方法，其特征在于，在步骤2中，距离分辨率的计算公式为：
4.根据权利要求3所述的一种基于毫米波雷达的路面结冰检测方法，其特征在于，在步骤2中，在对接收的回波信号进行混频之前，还包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于毫米波雷达的路面结冰检测方法，其特征在于，所述步骤3：将不同路表面...
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