[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于高級(jí)緊急制動(dòng)系統(tǒng)的雷達(dá)與視頻信息融合方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410279150.0
• 申請(qǐng)日: 2014-06-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104290730B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李珺;湯望;李會(huì)仙;路曉靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州宇通客車股份有限公司
• 主分類號(hào): B60T7/12
• 分類號(hào): B60T7/12;B60T17/18;G06K9/62
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司41119
• 代理人: 胡泳棋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于高級(jí)緊急制動(dòng)系統(tǒng)的雷達(dá)與視頻信息融合方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前，在車載高級(jí)緊急制動(dòng)系統(tǒng)中，通常單獨(dú)或合并使用雷達(dá)及視頻作為主要的探測(cè)傳感器，幫助系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)后續(xù)的報(bào)警、制動(dòng)、乃至于避讓等動(dòng)作。

雷達(dá)的檢測(cè)具有極少漏檢，探測(cè)目標(biāo)物體數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高，尤其善于獲取目標(biāo)物體速度信息的優(yōu)點(diǎn)，但它不能分辨目標(biāo)物體種類。如果單獨(dú)使用，因?yàn)槠洳荒芊直婺繕?biāo)物體的種類，常常造成很多不必要的報(bào)警或者制動(dòng)。

視頻的檢測(cè)能夠分辨目標(biāo)物體，使得系統(tǒng)可以根據(jù)不同類型的目標(biāo)采取相應(yīng)的動(dòng)作。但是視頻檢測(cè)對(duì)天氣，光照，距離等條件要求較為嚴(yán)格，在條件不好的情況下，會(huì)有漏檢出現(xiàn)。如果單獨(dú)使用，則系統(tǒng)的能力會(huì)受到很大的限制。

所以，同時(shí)使用雷達(dá)和視頻信息，使其實(shí)現(xiàn)有效互補(bǔ)，對(duì)于車載高級(jí)緊急制動(dòng)系統(tǒng)的性能有重要的改進(jìn)作用。從而，如何合并使用雷達(dá)和視頻的信息，也即實(shí)現(xiàn)雷達(dá)與視頻的信息融合就成為一個(gè)重要的技術(shù)環(huán)節(jié)。

現(xiàn)有的融合方法主要是使用視頻進(jìn)行二次掃描。即，使用視頻對(duì)雷達(dá)盲區(qū)和雷達(dá)探測(cè)到目標(biāo)的區(qū)域進(jìn)行掃描，繼而根據(jù)視頻二次掃描的結(jié)果進(jìn)行后續(xù)的高級(jí)緊急制動(dòng)系統(tǒng)的一系列相關(guān)動(dòng)作。這種方法的弊端在于對(duì)視頻過(guò)于依賴，只能彌補(bǔ)雷達(dá)不能分辨障礙物的缺點(diǎn)，不能彌補(bǔ)視頻容易漏檢的缺點(diǎn)，沒(méi)有能夠?qū)崿F(xiàn)雷達(dá)與視頻信息的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用于高級(jí)緊急制動(dòng)系統(tǒng)的雷達(dá)與視頻信息融合方法，實(shí)現(xiàn)雷達(dá)與視頻信息的真正互補(bǔ)。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種應(yīng)用于高級(jí)緊急制動(dòng)系統(tǒng)的雷達(dá)與視頻信息融合方法，包括如下步驟：

(1)分別由雷達(dá)和視頻對(duì)前方進(jìn)行檢測(cè)，獲取前方各自對(duì)應(yīng)探測(cè)范圍內(nèi)的目標(biāo)及其相關(guān)特征數(shù)據(jù)；

(2)分別設(shè)置針對(duì)雷達(dá)信號(hào)和視頻信號(hào)的置信度函數(shù)，并對(duì)各自所探測(cè)到的目標(biāo)進(jìn)行置信度評(píng)估；

(3)根據(jù)評(píng)估結(jié)果對(duì)不可信的目標(biāo)進(jìn)行過(guò)濾：設(shè)置取信值，不論雷達(dá)或是視頻信號(hào)，保留置信度估值在取信值之上的目標(biāo)，否則進(jìn)行舍棄，不予采納；

(4)對(duì)保留的雷達(dá)和視頻目標(biāo)進(jìn)行匹配；

(5)根據(jù)匹配結(jié)果，對(duì)能夠成功匹配的目標(biāo)，確定其為真實(shí)的障礙目標(biāo)，將該目標(biāo)及其特征數(shù)據(jù)按照設(shè)定方式進(jìn)行處理；對(duì)不能成功匹配的目標(biāo)，認(rèn)為不能確定其為真實(shí)障礙，但不能完全排除這種可能性，也按照相對(duì)應(yīng)的設(shè)定方式進(jìn)行處理。

所述步驟(2)中對(duì)雷達(dá)探測(cè)到的目標(biāo)進(jìn)行置信度評(píng)估的依據(jù)包括目標(biāo)與雷達(dá)的相對(duì)方位關(guān)系，相對(duì)速度，相對(duì)距離，目標(biāo)是否靜止，以及雷達(dá)所接收到的反射波的角度；置信度函數(shù)用上述各項(xiàng)為參數(shù)，對(duì)各雷達(dá)目標(biāo)的置信度進(jìn)行量化評(píng)估，得到其對(duì)應(yīng)的置信度估值。

所述步驟(2)中對(duì)視頻探測(cè)到的目標(biāo)進(jìn)行評(píng)估的依據(jù)包括檢測(cè)信號(hào)的連續(xù)性，持續(xù)時(shí)間；置信度函數(shù)用上述各項(xiàng)為參數(shù)，對(duì)各視頻目標(biāo)的置信度進(jìn)行量化評(píng)估，得到其對(duì)應(yīng)的置信度估值。

對(duì)保留的雷達(dá)和視頻目標(biāo)進(jìn)行匹配的過(guò)程如下：設(shè)定一個(gè)關(guān)聯(lián)度評(píng)估函數(shù)，以每個(gè)目標(biāo)的距離，方位，相對(duì)速度三個(gè)信息作為參數(shù)，計(jì)算雷達(dá)目標(biāo)與視頻目標(biāo)兩兩之間的關(guān)聯(lián)度值，當(dāng)關(guān)聯(lián)度值大于設(shè)定的閾值時(shí)，即認(rèn)為這兩個(gè)目標(biāo)是匹配的。

對(duì)能夠成功匹配的目標(biāo)，根據(jù)其特征數(shù)據(jù)計(jì)算其危險(xiǎn)程度，進(jìn)而進(jìn)行預(yù)警、制動(dòng)動(dòng)作。

對(duì)不能成功匹配的目標(biāo)，根據(jù)其特征數(shù)據(jù)計(jì)算其危險(xiǎn)程度，但只進(jìn)行預(yù)警，不進(jìn)行制動(dòng)。

本發(fā)明應(yīng)用于高級(jí)緊急制動(dòng)系統(tǒng)的雷達(dá)與視頻信息融合方法采用置信度評(píng)估與匹配相結(jié)合的方式，確定真正的障礙目標(biāo)，較之現(xiàn)有的融合方法，本方法對(duì)雷達(dá)和視頻信息的合理性都進(jìn)行了有效的保留，從而實(shí)現(xiàn)了雷達(dá)與視頻信息的真正互補(bǔ)，該方法的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)如下：

1)使用置信度評(píng)估，使得雷達(dá)和視頻得到的目標(biāo)能夠得到科學(xué)、有效的篩選。

2)加入匹配環(huán)節(jié)，進(jìn)一步確認(rèn)了目標(biāo)的準(zhǔn)確性。為了保證不會(huì)進(jìn)行誤制動(dòng)等有一定危險(xiǎn)性的動(dòng)作，制動(dòng)操作所依據(jù)的目標(biāo)必須絕對(duì)準(zhǔn)確，而通過(guò)置信度評(píng)估和匹配環(huán)節(jié)的兩次過(guò)濾，確保了這些目標(biāo)的準(zhǔn)確性，消除了誤制動(dòng)的可能。

3)對(duì)于無(wú)法匹配但卻在取信值以上的目標(biāo)，仍然進(jìn)行預(yù)警，保留了這些目標(biāo)的合理性。雖然消除誤制動(dòng)非常重要，但是如果由于嚴(yán)格的過(guò)濾而漏掉了某些目標(biāo)，同樣存在危害。為了彌補(bǔ)這種危害，對(duì)這些無(wú)法匹配的目標(biāo)仍然進(jìn)行報(bào)警，有效保障了安全。

4)由于已經(jīng)在置信度評(píng)估環(huán)節(jié)進(jìn)行了科學(xué)篩選，本方法同樣有效降低了誤報(bào)警。降低誤報(bào)警對(duì)于司機(jī)的精力集中，車內(nèi)乘員的乘坐舒適性，以及對(duì)于保證真正重要的報(bào)警的效果，都有重要意義。