CN104290730B - 一种应用于高级紧急制动系统的雷达与视频信息融合方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用于高级紧急制动系统的雷达与视频信息融合方法，采用置信度评估与匹配相结合的方式，确定真正的障碍目标，使用置信度评估，使得雷达和视频得到的目标能够得到科学、有效的筛选；加入匹配环节，进一步确认了目标的准确性；对于无法匹配但却在取信值以上的目标，仍然进行预警，保留了这些目标的合理性；有效降低了误报警；较之现有的融合方法，完备、科学、有效地保留了雷达和视频检测到的信号的合理性，并对可信度不同的信号采取了不同的措施，使高级紧急制动系统的性能得到重要的改善。本方法对雷达和视频信息的合理性都进行了有效的保留，从而实现了雷达与视频信息的真正互补。

Description

一种应用于高级紧急制动系统的雷达与视频信息融合方法
技术领域
本发明涉及一种应用于高级紧急制动系统的雷达与视频信息融合方法。
背景技术
当前，在车载高级紧急制动系统中，通常单独或合并使用雷达及视频作为主要的探测传感器，帮助系统实现后续的报警、制动、乃至于避让等动作。
雷达的检测具有极少漏检，探测目标物体数据准确度高，尤其善于获取目标物体速度信息的优点，但它不能分辨目标物体种类。如果单独使用，因为其不能分辨目标物体的种类，常常造成很多不必要的报警或者制动。
视频的检测能够分辨目标物体，使得系统可以根据不同类型的目标采取相应的动作。但是视频检测对天气，光照，距离等条件要求较为严格，在条件不好的情况下，会有漏检出现。如果单独使用，则系统的能力会受到很大的限制。
所以，同时使用雷达和视频信息，使其实现有效互补，对于车载高级紧急制动系统的性能有重要的改进作用。从而，如何合并使用雷达和视频的信息，也即实现雷达与视频的信息融合就成为一个重要的技术环节。
现有的融合方法主要是使用视频进行二次扫描。即，使用视频对雷达盲区和雷达探测到目标的区域进行扫描，继而根据视频二次扫描的结果进行后续的高级紧急制动系统的一系列相关动作。这种方法的弊端在于对视频过于依赖，只能弥补雷达不能分辨障碍物的缺点，不能弥补视频容易漏检的缺点，没有能够实现雷达与视频信息的优势互补。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用于高级紧急制动系统的雷达与视频信息融合方法，实现雷达与视频信息的真正互补。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种应用于高级紧急制动系统的雷达与视频信息融合方法，包括如下步骤：
(1)分别由雷达和视频对前方进行检测，获取前方各自对应探测范围内的目标及其相关特征数据；
(2)分别设置针对雷达信号和视频信号的置信度函数，并对各自所探测到的目标进行置信度评估；
(3)根据评估结果对不可信的目标进行过滤：设置取信值，不论雷达或是视频信号，保留置信度估值在取信值之上的目标，否则进行舍弃，不予采纳；
(4)对保留的雷达和视频目标进行匹配；
(5)根据匹配结果，对能够成功匹配的目标，确定其为真实的障碍目标，将该目标及其特征数据按照设定方式进行处理；对不能成功匹配的目标，认为不能确定其为真实障碍，但不能完全排除这种可能性，也按照相对应的设定方式进行处理。
所述步骤(2)中对雷达探测到的目标进行置信度评估的依据包括目标与雷达的相对方位关系，相对速度，相对距离，目标是否静止，以及雷达所接收到的反射波的角度；置信度函数用上述各项为参数，对各雷达目标的置信度进行量化评估，得到其对应的置信度估值。
所述步骤(2)中对视频探测到的目标进行评估的依据包括检测信号的连续性，持续时间；置信度函数用上述各项为参数，对各视频目标的置信度进行量化评估，得到其对应的置信度估值。
对保留的雷达和视频目标进行匹配的过程如下：设定一个关联度评估函数，以每个目标的距离，方位，相对速度三个信息作为参数，计算雷达目标与视频目标两两之间的关联度值，当关联度值大于设定的阈值时，即认为这两个目标是匹配的。
对能够成功匹配的目标，根据其特征数据计算其危险程度，进而进行预警、制动动作。
对不能成功匹配的目标，根据其特征数据计算其危险程度，但只进行预警，不进行制动。
本发明应用于高级紧急制动系统的雷达与视频信息融合方法采用置信度评估与匹配相结合的方式，确定真正的障碍目标，较之现有的融合方法，本方法对雷达和视频信息的合理性都进行了有效的保留，从而实现了雷达与视频信息的真正互补，该方法的特点和优势如下：
1)使用置信度评估，使得雷达和视频得到的目标能够得到科学、有效的筛选。
2)加入匹配环节，进一步确认了目标的准确性。为了保证不会进行误制动等有一定危险性的动作，制动操作所依据的目标必须绝对准确，而通过置信度评估和匹配环节的两次过滤，确保了这些目标的准确性，消除了误制动的可能。
3)对于无法匹配但却在取信值以上的目标，仍然进行预警，保留了这些目标的合理性。虽然消除误制动非常重要，但是如果由于严格的过滤而漏掉了某些目标，同样存在危害。为了弥补这种危害，对这些无法匹配的目标仍然进行报警，有效保障了安全。
4)由于已经在置信度评估环节进行了科学筛选，本方法同样有效降低了误报警。降低误报警对于司机的精力集中，车内乘员的乘坐舒适性，以及对于保证真正重要的报警的效果，都有重要意义。
5)通过该方法完备、科学、有效地保留了雷达和视频检测到的信号的合理性，并对可信度不同的信号采取了不同的措施，使高级紧急制动系统的性能得到重要的改善。
附图说明
图1为本发明信息融合方法的流程图；
图2为本发明的主程序流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
如图1～图2所示，本发明提供了一种应用于高级紧急制动系统的雷达与视频信息融合方法，包括如下步骤：
(1)分别由雷达和视频对前方进行检测，获取前方各自对应探测范围内的目标及其相关特征数据，诸如距离，方位，速度等，每个目标及其特征数据都被传递至下一环节。
(2)分别设置针对雷达信号和视频信号的置信度函数，并对各自所探测到的目标进行置信度评估。
对雷达探测到的目标进行置信度评估的依据包括目标与雷达的相对方位关系，相对速度，相对距离，目标是否静止，以及雷达所接收到的反射波的角度；置信度函数用上述各项为参数，对各雷达目标的置信度进行量化评估，得到其对应的置信度估值；对视频探测到的目标进行评估的依据包括检测信号的连续性，持续时间；置信度函数用上述各项为参数，对各视频目标的置信度进行量化评估，得到其对应的置信度估值。
(3)根据评估结果对不可信的目标进行过滤：设置取信值，不论雷达或是视频信号，只有置信度估值在取信值之上的目标，才予以采纳，否则进行舍弃，不予采纳。保留的所有目标(包括雷达和视频)将与其特征数据一起，被传递至下一环节。
(4)对保留的雷达和和视频目标进行匹配；对保留的雷达和视频目标进行匹配的过程如下：设定一个关联度评估函数，以每个目标的距离，方位，相对速度三个信息作为参数，计算雷达目标与视频目标两两之间的关联度值，当关联度值大于设定的阈值时，即认为这两个目标是匹配的。
(5)根据匹配结果，对能够成功匹配的目标，确定其为真实的障碍目标，将该目标及其特征数据按照设定方式进行处理；对不能成功匹配的目标，认为不能确定其为真实障碍，但不能完全排除这种可能性，也按照相对应的设定方式进行处理。
本实施例对能够成功匹配的目标，根据其特征数据计算其危险程度，进而进行预警、制动动作；对不能成功匹配的目标，根据其特征数据计算其危险程度，但只进行预警，不进行制动。
另外，本发明中对雷达和视频信号的采集、处理采取并行处理的方式，而整个方法的流程则采用串行处理的方式进行。
以上实施例仅用于帮助理解本发明的核心思想，不能以此限制本发明，对于本领域的技术人员，凡是依据本发明的思想，对本发明进行修改或者等同替换，在具体实施方式及应用范围上所做的任何改动，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种应用于高级紧急制动系统的雷达与视频信息融合方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)分别由雷达和视频对前方进行检测，获取前方各自对应探测范围内的目标及其相关特征数据；
(2)分别设置针对雷达信号和视频信号的置信度函数，并对各自所探测到的目标进行置信度评估；
(3)根据评估结果对不可信的目标进行过滤：设置取信值，不论雷达或是视频信号，保留置信度估值在取信值之上的目标，否则进行舍弃，不予采纳；
(4)对保留的雷达和视频目标进行匹配；
(5)根据匹配结果，对能够成功匹配的目标，确定其为真实的障碍目标，将该目标及其特征数据按照设定方式进行处理；对不能成功匹配的目标，认为不能确定其为真实障碍，但不能完全排除这种可能性，也按照相对应的设定方式进行处理；
所述步骤(2)中对雷达探测到的目标进行置信度评估的依据包括目标与雷达的相对方位关系，相对速度，相对距离，目标是否静止，以及雷达所接收到的反射波的角度；置信度函数用上述各项为参数，对各雷达目标的置信度进行量化评估，得到其对应的置信度估值。
2.根据权利要求1所述的应用于高级紧急制动系统的雷达与视频信息融合方法，其特征在于：所述步骤(2)中对视频探测到的目标进行评估的依据包括检测信号的连续性，持续时间；置信度函数用上述各项为参数，对各视频目标的置信度进行量化评估，得到其对应的置信度估值。
3.根据权利要求1所述的应用于高级紧急制动系统的雷达与视频信息融合方法，其特征在于：对保留的雷达和视频目标进行匹配的过程如下：设定一个关联度评估函数，以每个目标的距离，方位，相对速度三个信息作为参数，计算雷达目标与视频目标两两之间的关联度值，当关联度值大于设定的阈值时，即认为这两个目标是匹配的。
4.根据权利要求1所述的应用于高级紧急制动系统的雷达与视频信息融合方法，其特征在于：对能够成功匹配的目标，根据其特征数据计算其危险程度，进而进行预警、制动动作。
5.根据权利要求1所述的应用于高级紧急制动系统的雷达与视频信息融合方法，其特征在于：对不能成功匹配的目标，根据其特征数据计算其危险程度，但只进行预警，不进行制动。
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