[發(fā)明專利]一種用于毫米波雷達(dá)目標(biāo)輪廓檢測(cè)的數(shù)據(jù)處理方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310089071.2
• 申請(qǐng)日: 2023-01-12
• 公開（公告）號(hào): CN115980743A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙加友
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大華技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): G01S13/89
• 分類號(hào): G01S13/89;G01B15/04
• 代理公司: 杭州華進(jìn)聯(lián)浙知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33250
• 代理人: 楊靜

本申請(qǐng)涉及一種用于毫米波雷達(dá)目標(biāo)輪廓檢測(cè)的數(shù)據(jù)處理方法及裝置，包括：構(gòu)建毫米波雷達(dá)天線系統(tǒng)，接收對(duì)應(yīng)目標(biāo)輪廓的信號(hào)波形。基于信號(hào)波形構(gòu)建初始柵格地圖，根據(jù)初始柵格地圖對(duì)目標(biāo)輪廓下一幀的位置進(jìn)行預(yù)測(cè)繪制預(yù)測(cè)柵格地圖。基于毫米波雷達(dá)天線系統(tǒng)繪制對(duì)應(yīng)當(dāng)前時(shí)刻的實(shí)時(shí)柵格地圖。如果預(yù)測(cè)柵格地圖與實(shí)時(shí)柵格地圖存在關(guān)聯(lián)柵格，則基于預(yù)測(cè)柵格地圖對(duì)實(shí)時(shí)柵格地圖中的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。將預(yù)測(cè)柵格地圖與修改后的實(shí)時(shí)柵格地圖進(jìn)行融合，根據(jù)融合后的柵格地圖確定目標(biāo)輪廓。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有毫米波雷達(dá)的布局進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大天線虛擬孔徑的效果，同時(shí)采用動(dòng)態(tài)柵格的點(diǎn)目標(biāo)跟蹤技術(shù)處理雜點(diǎn)多問(wèn)題，提升目標(biāo)輪廓的完整性。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于毫米波雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于毫米波雷達(dá)目標(biāo)輪廓檢測(cè)的數(shù)據(jù)處理方法及裝置。

背景技術(shù)

當(dāng)前毫米波雷達(dá)的應(yīng)用十分廣泛，包括實(shí)現(xiàn)主動(dòng)巡航控制的汽車行業(yè)、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)監(jiān)控排查的安防領(lǐng)域、實(shí)現(xiàn)流量統(tǒng)計(jì)、車輛測(cè)速的交通領(lǐng)域等。上述應(yīng)用場(chǎng)景需要毫米波雷達(dá)準(zhǔn)確的獲取目標(biāo)物體的輪廓描繪性能，對(duì)感知識(shí)別物體輪廓的能力要求較高。

為了提升毫米波雷達(dá)的輪廓描繪性能，目前主要有兩種實(shí)現(xiàn)方法，一種是通過(guò)擴(kuò)大天線孔徑來(lái)提高測(cè)角分辨率；另一種是基于超分辨測(cè)角算法來(lái)提高測(cè)角分辨率。上述兩種方式均存在數(shù)據(jù)計(jì)算量大、無(wú)法處理雷達(dá)圖像中雜點(diǎn)的技術(shù)缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種用于毫米波雷達(dá)目標(biāo)輪廓檢測(cè)的數(shù)據(jù)處理方法及裝置。通過(guò)構(gòu)建通過(guò)設(shè)計(jì)的天線布局，提升對(duì)目標(biāo)的測(cè)量精度，同時(shí)借助動(dòng)態(tài)柵格跟蹤技術(shù)減小雜點(diǎn)的影響，提升輪廓的完整性。

第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N用于毫米波雷達(dá)目標(biāo)輪廓檢測(cè)的數(shù)據(jù)處理方法。所述方法包括：

構(gòu)建包含接收天線陣列與發(fā)射天線陣列的毫米波雷達(dá)天線系統(tǒng)，通過(guò)所述毫米波雷達(dá)天線系統(tǒng)接收對(duì)應(yīng)目標(biāo)輪廓的信號(hào)波形；

基于所述信號(hào)波形構(gòu)建初始柵格地圖，根據(jù)所述初始柵格地圖對(duì)所述目標(biāo)輪廓下一幀的位置進(jìn)行預(yù)測(cè)，基于預(yù)測(cè)結(jié)果繪制預(yù)測(cè)柵格地圖；

基于所述毫米波雷達(dá)天線系統(tǒng)繪制對(duì)應(yīng)當(dāng)前時(shí)刻的實(shí)時(shí)柵格地圖；

如果所述預(yù)測(cè)柵格地圖與所述實(shí)時(shí)柵格地圖存在關(guān)聯(lián)柵格，則基于所述預(yù)測(cè)柵格地圖對(duì)所述實(shí)時(shí)柵格地圖中的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，得到修改后的實(shí)時(shí)柵格地圖；

將所述預(yù)測(cè)柵格地圖與所述修改后的實(shí)時(shí)柵格地圖進(jìn)行融合，根據(jù)融合后的柵格地圖確定目標(biāo)輪廓。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述構(gòu)建包含接收天線陣列與發(fā)射天線陣列的毫米波雷達(dá)天線系統(tǒng)包括：

對(duì)每條發(fā)射天線的相對(duì)位置進(jìn)行調(diào)整，基于調(diào)整后的所述發(fā)射天線構(gòu)建發(fā)射天線陣列；

對(duì)每條接收天線的相對(duì)位置進(jìn)行調(diào)整，基于調(diào)整后的所述接收天線構(gòu)建接收天線陣列；

根據(jù)所述發(fā)射天線陣列與所述接收天線陣列構(gòu)建毫米波雷達(dá)天線系統(tǒng)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述基于所述信號(hào)波形構(gòu)建初始柵格地圖，根據(jù)所述初始柵格地圖對(duì)所述目標(biāo)輪廓下一幀的位置進(jìn)行預(yù)測(cè)，繪制得到預(yù)測(cè)柵格地圖，包括：

對(duì)所述信號(hào)波形進(jìn)行解算，得到包括方位角、俯仰角、多普勒速度、柵格航向角在內(nèi)的參數(shù)集合；

將所述參數(shù)集合填充至柵格地圖模板中得到初始柵格地圖；

從所述初始柵格地圖中選取符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的樣本柵格，基于所述樣本柵格的柵格航向角對(duì)所述目標(biāo)輪廓下一幀的位置進(jìn)行預(yù)測(cè)；

基于預(yù)測(cè)結(jié)果繪制預(yù)測(cè)柵格地圖。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述從所述初始柵格地圖中選取符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的樣本柵格，基于所述樣本柵格的柵格航向角對(duì)所述目標(biāo)輪廓下一幀的位置進(jìn)行預(yù)測(cè)，包括：