【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车载雷达领域，尤其是涉及一种用于计算雷达感知目标物的速度的方法，一种毫米波雷达系统，一种包括所述毫米波雷达系统的车辆，以及一种计算机程序产品，其用于至少辅助地实现根据本专利技术的方法的步骤。
技术介绍
1、随着雷达技术的发展，毫米波雷达已从传统的3d毫米波雷达发展到了4d毫米波雷达，通过其获取的点云数据包含目标物体的方位角信息、俯仰角信息、速度信息和距离信息，尤其是包含使用多普勒效应获取的多普勒速度。但是，所获取的多普勒速度仅是该目标对象与雷达连线的径向方向速度，而切向方向速度是无法通过雷达探测获取的，因此无法基于单个点云数据的径向速度去还原该目标对象在真实世界坐标系下的纵向速度和横向速度。
2、因此，如何基于雷达点云数据精确高效地计算目标对象在真实世界坐标系下的速度信息成为目前需要解决的技术难题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用于计算雷达感知目标物的速度的方法，一种毫米波雷达系统，一种包括所述毫米波雷达系统的车辆，以及一种计算机程序产品，以至少部分地解决现有技术中的问题。
2、根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于计算雷达感知目标物的速度的方法，所述方法包括：
3、-步骤s1：对毫米波雷达的点云数据通过随机采样一致性算法进行聚类，以划分出多个聚类组，其中，同一聚类组中的各点云数据配属于同一动态目标；
4、-步骤s2：基于同一聚类组的所有点云数据的特征信息构建用于求取所述点云数据的多普勒速度vd在不同
5、-步骤s3：基于同一聚类组的经噪声消除的点云数据构建所述线性方程组，用以求取所述点云数据的多普勒速度vd在不同方向上的分解速度。
6、本专利技术的核心构思在于：通过改进的随机采样一致性算法对毫米波雷达的点云数据进行聚类，由此得到的聚类组中的点云数据具有极大的相似性，并滤除同一聚类组的点云数据中的噪声数据，由此可以基于同一聚类组的经噪声消除的点云数据可以求取所述点云数据的多普勒速度vd在不同方向上的分解速度。根据本专利技术的方法有助于提高毫米波雷达对于两个物理距离较近且真实速度较近的目标物感知的分辨能力，且与传统的梯度下降方法相比，能够省去计算过程繁杂且消耗大量算力的迭代过程，提高了毫米波雷达计算动态目标的真实速度信息的计算效率。
7、根据本专利技术的一个可选实施例，所述步骤s1可以包括：
8、-步骤s11：从毫米波雷达的预设范围内的点云数据集中分别随机抽取两个点云数据，并基于这两个点云数据求取所述点云数据的多普勒速度vd在不同方向上的分解速度；
9、-步骤s12：基于所述分解速度求取所述点云数据集中的其他点云数据的理论多普勒速度vdt，并将理论多普勒速度vdt与多普勒速度vd之间的偏差值小于预设门限值的点云数据统计为群内点；和
10、-步骤s13：重复预设次数地执行所述步骤s11至s12，从群内点数量最多的点云数据集中分离出这些群内点作为配属于同一动态目标的聚类组。
11、根据本专利技术的另一可选实施例，基于同一聚类组的所有点云数据的多普勒速度信息、水平角信息和俯仰角信息可以构建用于求取所述点云数据的多普勒速度vd在笛卡尔坐标系下的纵向速度vx和横向速度vy的线性方程组b＝ax，其中，a表示基于所述点云数据的水平角信息和俯仰角信息构建的矩阵，b表示基于所述点云数据的多普勒速度信息构建的矩阵，x表示基于所述点云数据的多普勒速度vd在笛卡尔坐标系下的纵向速度vx和横向速度vy构建的矩阵。
12、根据本专利技术的另一可选实施例，可以基于矩阵ata判断所述线性方程组ax＝b是否有解，其中，如果所述矩阵ata满秩，则所述线性方程组ax＝b有解，如果所述矩阵ata不满秩，则所述线性方程组ax＝b无解。
13、根据本专利技术的另一可选实施例，可以基于所述线性方程组消除所述点云数据中的噪声数据，其方式是：在判定所述线性方程组无解的情况下，针对所述聚类组中具有相同水平角α、相同俯仰角β、相同多普勒速度vd的所有点云数据，保留所述点云数据中信号强度最强的点云数据并滤除其他点云数据。
14、根据本专利技术的另一可选实施例，所求取的点云数据的多普勒速度vd在不同方向上的分解速度是由所述点云数据的多普勒速度vd在笛卡尔坐标系下的纵向速度vx和横向速度vy构建的矩阵x，其中，所述线性方程组b＝ax的解为x＝(ata)-1atb。
15、根据本专利技术的第二方面，提供了一种毫米波雷达系统，所述毫米波雷达系统可以包括：
16、-毫米波雷达，其被配置用于对环境进行扫描以得到毫米波雷达的点云数据；和
17、-控制单元，其被配置用于执行根据本专利技术的方法。
18、根据本专利技术的另一可选实施例，所述毫米波雷达尤其是4d毫米波雷达。
19、根据本专利技术的第三方面，提供了一种车辆，所述车辆包括根据本专利技术的毫米波雷达系统。
20、根据本专利技术的第四方面，提供了一种计算机程序产品、例如计算机可读的程序载体，包含或存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时至少辅助地实现根据本专利技术所述的方法的步骤。
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1.一种用于计算雷达感知目标物的速度的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤S1包括：
3.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，基于同一聚类组的所有点云数据的多普勒速度信息、水平角信息和俯仰角信息构建用于求取所述点云数据的多普勒速度Vd在笛卡尔坐标系下的纵向速度Vx和横向速度Vy的线性方程组b＝Ax，其中，A表示基于所述点云数据的水平角信息和俯仰角信息构建的矩阵，b表示基于所述点云数据的多普勒速度信息构建的矩阵，x表示基于所述点云数据的多普勒速度Vd在笛卡尔坐标系下的纵向速度Vx和横向速度Vy构建的矩阵。
4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，基于矩阵ATA判断所述线性方程组Ax＝b是否有解，其中，如果所述矩阵ATA满秩，则所述线性方程组Ax＝b有解，如果所述矩阵ATA不满秩，则所述线性方程组Ax＝b无解。
5.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，基于所述线性方程组消除所述点云数据中的噪声数据，其方式是：在判定所述线性方程组无解的情况下，针对所述聚类组中具有相同水平角α、相同俯仰角β、
6.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，所求取的点云数据的多普勒速度Vd在不同方向上的分解速度是由所述点云数据的多普勒速度Vd在笛卡尔坐标系下的纵向速度Vx和横向速度Vy构建的矩阵x，其中，所述线性方程组b＝Ax的解为x＝(ATA)-1ATb。
7.一种毫米波雷达系统(1)，所述毫米波雷达系统(1)包括：
8.根据权利要求7所述的毫米波雷达系统(1)，其中，所述毫米波雷达(11)是4D毫米波雷达。
9.一种车辆，所述车辆包括根据权利要求7或8所述的毫米波雷达系统。
10.一种计算机程序产品、例如计算机可读的程序载体，包含或存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时至少辅助地实现根据权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种用于计算雷达感知目标物的速度的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤s1包括：
3.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，基于同一聚类组的所有点云数据的多普勒速度信息、水平角信息和俯仰角信息构建用于求取所述点云数据的多普勒速度vd在笛卡尔坐标系下的纵向速度vx和横向速度vy的线性方程组b＝ax，其中，a表示基于所述点云数据的水平角信息和俯仰角信息构建的矩阵，b表示基于所述点云数据的多普勒速度信息构建的矩阵，x表示基于所述点云数据的多普勒速度vd在笛卡尔坐标系下的纵向速度vx和横向速度vy构建的矩阵。
4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，基于矩阵ata判断所述线性方程组ax＝b是否有解，其中，如果所述矩阵ata满秩，则所述线性方程组ax＝b有解，如果所述矩阵ata不满秩，则所述线性方程组ax＝b无解。
5.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，基于所述线性方程组消除所述点云数据中的噪声数...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱俊，
申请(专利权)人：梅赛德斯奔驰集团股份公司，
类型：发明
国别省市：
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