[發(fā)明專利]一種毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)篩選性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210551055.6
• 申請(qǐng)日: 2022-05-18
• 公開（公告）號(hào): CN114881215A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊與春;張雷;楊與楠;藍(lán)興發(fā);余東升
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建鼎旸信息科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G06N3/04
• 分類號(hào): G06N3/04;G06K9/62;G06F16/9035
• 代理公司: 北京盛詢知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11901
• 代理人: 方亞兵

1.一種毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)篩選性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：先對(duì)毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)信號(hào)中高程值明顯低于領(lǐng)域內(nèi)點(diǎn)的錯(cuò)誤點(diǎn)進(jìn)行分離并線性化篩選與結(jié)構(gòu)化剔除，再通過(guò)設(shè)置絕對(duì)高程閾值提取出高程值明顯高于鄰域內(nèi)點(diǎn)的激光點(diǎn)，以線性化篩選與結(jié)構(gòu)化剔除噪點(diǎn)，得到預(yù)處理后的毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)；

步驟二：應(yīng)用模糊理論，先統(tǒng)計(jì)毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)實(shí)際信號(hào)與噪聲的特點(diǎn)，結(jié)合毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)的局部和全局信息，給出相應(yīng)的模糊規(guī)則，并構(gòu)造相適配的隸屬度函數(shù)，再結(jié)合隸屬度函數(shù)，利用模糊濾波算法對(duì)毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步濾波處理；

步驟三：先對(duì)初步濾波處理后的毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)的復(fù)合多維信號(hào)進(jìn)行降維結(jié)構(gòu)分解，并根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定降維結(jié)構(gòu)分解的層數(shù)，再設(shè)定一個(gè)閾值，對(duì)降維結(jié)構(gòu)分解后每層的高頻系數(shù)進(jìn)行閾值量化，接著將絕對(duì)值小于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)定閾值當(dāng)做噪聲系數(shù)去除，實(shí)現(xiàn)毫米波雷達(dá)復(fù)合多維信號(hào)的去噪，隨后對(duì)去噪后的毫米波雷達(dá)復(fù)合多維信號(hào)進(jìn)行二維小波反變換重構(gòu)信號(hào)，得到小波變換后的毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)；

步驟四：先對(duì)小波變換后的毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行迭代加密濾波，再提取毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)中的離散點(diǎn)，接著對(duì)離散點(diǎn)進(jìn)行腐蝕運(yùn)算，然后將腐蝕運(yùn)算后的離散點(diǎn)高程與原始離散點(diǎn)高程進(jìn)行對(duì)比，并選取符合像素級(jí)前融合設(shè)定閾值的點(diǎn)作為種子點(diǎn)，同時(shí)根據(jù)腐蝕運(yùn)算前后的離散點(diǎn)高程差分配不同的權(quán)重，之后利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)深度修正擬合曲面，計(jì)算所有離散點(diǎn)的擬合高程，并與實(shí)際高程比較，并將小于預(yù)設(shè)閾值的點(diǎn)加入種子點(diǎn)，分配權(quán)重并重新擬合曲面，迭代至種子點(diǎn)集不發(fā)生變化，得到濾波去噪的毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)去冗。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)篩選性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理方法，其特征在于：所述步驟一中，所述錯(cuò)誤點(diǎn)為經(jīng)多路徑反射而產(chǎn)生的比實(shí)際點(diǎn)位低的低點(diǎn)，所述噪點(diǎn)由雷達(dá)發(fā)射的激光點(diǎn)照射到空中的非地物上產(chǎn)生。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)篩選性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理方法，其特征在于：所述步驟二中，統(tǒng)計(jì)毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)實(shí)際信號(hào)與噪聲的特點(diǎn)時(shí)，通過(guò)實(shí)際信號(hào)與噪聲的統(tǒng)計(jì)特點(diǎn)得到統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，舍棄不合邏輯的數(shù)據(jù)，畫出頻率曲線，根據(jù)頻率曲線計(jì)算頻率，繪制隸屬函數(shù)曲線。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)篩選性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理方法，其特征在于：所述步驟二中，構(gòu)造相適配的隸屬度函數(shù)的具體步驟為：先用二元對(duì)比法主觀確定毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)每一元素的順序或優(yōu)先程度，并作數(shù)量估計(jì)，再取其平均值作為隸屬度函數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)篩選性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理方法，其特征在于：所述步驟二中，構(gòu)造相適配的隸屬度函數(shù)的具體步驟為：先設(shè)毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)去冗輸出初值為濾波窗口內(nèi)各樣本的均值，再由濾波輸出初值導(dǎo)致各樣本的隸屬度，接著對(duì)導(dǎo)出的模糊隸屬度進(jìn)行加權(quán)均值，得到均值輸出，隨后比較濾波輸出初值和均值輸出的差值是否小于預(yù)設(shè)的閾值，若小于該閾值，則迭代結(jié)束，輸出為均值輸出，否則由均值輸出導(dǎo)出新的模糊隸屬度，即隸屬度函數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)篩選性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理方法，其特征在于：所述步驟三中，毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)的復(fù)合多維信號(hào)經(jīng)小波變換后，能量集中在最低分辨率子帶信號(hào)上，復(fù)合多維信號(hào)的加性隨機(jī)噪聲經(jīng)過(guò)小波變換后，能量分散在各個(gè)高分辨率子帶信號(hào)上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)篩選性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理方法，其特征在于：所述步驟四中，進(jìn)行迭代加密濾波的具體步驟為：先將小波變換后的毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)劃分為塊，并假設(shè)區(qū)塊內(nèi)所有的點(diǎn)具有相同權(quán)重，再將區(qū)塊內(nèi)所有點(diǎn)擬合為一個(gè)曲面，接著利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)深度修正法擬合曲面的點(diǎn)集，根據(jù)殘差確定再次擬合曲面時(shí)點(diǎn)的權(quán)重，迭代得到最終曲面即為真實(shí)數(shù)字高程模型，利用得到的真實(shí)數(shù)字高程模型對(duì)初始濾波表面擬合的點(diǎn)集進(jìn)行區(qū)分，完成加密濾波。

8.一種毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)篩選性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理裝置，其特征在于：包括數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、模糊濾波模塊、像素級(jí)前融合模塊和數(shù)據(jù)去冗模塊，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊對(duì)毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行錯(cuò)誤點(diǎn)和噪點(diǎn)的線性化篩選與結(jié)構(gòu)化剔除并與模數(shù)濾波模塊連接，所述模糊濾波模塊對(duì)毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步濾波并與像素級(jí)前融合模塊連接，所述像素級(jí)前融合模塊對(duì)毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行小波變換并與數(shù)據(jù)去冗模塊連接，所述數(shù)據(jù)去冗模塊對(duì)毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行迭代加密濾波以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)深度修正法濾波。