CN110837079B - 一种基于雷达的目标检测方法及装置 - Google Patents
一种基于雷达的目标检测方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本申请实施例提供了一种基于雷达的目标检测方法及装置,包括:获取雷达天线采集的一个调频周期内多个坐标对应的数据;对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理,确定各个坐标对应的第一功率;确定对应的第一功率大于第一预设功率阈值的第一坐标;对第一坐标对应的数据进行速度维的数据处理,得到第一坐标对应的速度;当第一坐标对应的速度低于预设速度阈值时,若确定第一坐标对应的检测信息为指示不存在目标的第一检测信息,则确定第一坐标处存在的目标为由运动至静止的目标。应用本申请实施例,解决了目标检测中无法区分背景中静止的目标和由运动到静止的目标的问题,实现了运动到静止的目标的检测。
Description
技术领域
本申请涉及目标检测技术领域,特别是涉及一种基于雷达的目标检测方法及装置。
背景技术
雷达使用电磁波进行目标检测,其工作时不易受环境影响,在低光照、恶劣天气下雷达的目标检测性能也没有损失,具有较高的稳定性。基于此,近年来,基于雷达的目标检测方法在交通、安防等领域得到越来越多的应用。
基于雷达进行目标检测时,电子设备通过对雷达接收的回波信号进行处理,检测出所有的动目标和静目标。这里,静目标为静止的目标,包括背景中静止的目标,以及由运动到静止的目标。
可见,上述目标检测方法,无法区分背景中完全静止的目标和由运动到静止的目标。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种基于雷达的目标检测方法及装置,以解决无法区分背景中静止的目标和由运动到静止的目标的问题。具体技术方案如下:
第一方面,本申请实施例提供了一种基于雷达的目标检测方法,所述方法包括:
获取雷达天线采集的一个调频周期内多个坐标对应的数据;
对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理,确定各个坐标对应的第一功率;
确定第一坐标处存在目标,所述第一坐标为对应的第一功率大于第一预设功率阈值的坐标;
对所获取的数据中所述第一坐标对应的数据进行速度维的数据处理,得到所述第一坐标对应的速度;
当所述第一坐标对应的速度低于预设速度阈值时,根据预先存储的坐标与检测信息的对应关系,若确定所述第一坐标对应的检测信息为指示不存在目标的第一检测信息,则确定所述第一坐标处存在的目标为第一类静目标;所述第一类静目标为由运动至静止的目标。
可选的,所述方法还包括:
当所述第一坐标对应的速度低于预设速度阈值时,根据预先存储的坐标与检测信息的对应关系,若确定所述第一坐标对应的检测信息为指示存在目标的第二检测信息,则确定所述第一坐标处存在的目标为第二类静目标;所述第二类静目标为背景中静止的目标。
可选的,所述对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理,确定各个坐标对应的第一功率的步骤,包括:
对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理,得到各个坐标对应的第二功率;
根据预先存储的坐标与检测信息的对应关系,确定所有与所述第二检测信息对应的第二坐标;
对各个所述第二坐标对应的第二功率进行平滑滤波处理,确定各个所述第二坐标对应的第一功率和除所有所述第二坐标外的各个坐标对应的第一功率。
可选的,所述对所有所述第二坐标对应的第二功率进行平滑滤波处理,确定各个所述第二坐标对应的第一功率和除所有所述第二坐标外的各个坐标对应的第一功率的步骤,包括:
确定以各个所述第二坐标为中心点的滤波区域,以及每个第三坐标的滤波器尺寸,所述第三坐标为所述滤波区域内的坐标;
确定以每个所述第三坐标为中心点的处理区域内各坐标对应的滤波器系数;其中,所述以每个所述第三坐标为中心点的处理区域的尺寸为该第三坐标的滤波器尺寸;
根据以每个所述第三坐标为中心点的处理区域内各坐标对应的滤波器系数和第二功率,对每个所述第三坐标对应的第二功率进行滤波处理,得到每个所述第三坐标对应的滤波后的第二功率;
将每个所述第三坐标对应的滤波后的第二功率,确定为每个所述第三坐标对应的第一功率,并将除所有所述第三坐标外的各个坐标对应的未滤波的第二功率,确定为除所有所述第三坐标外的各个坐标对应的第一功率。
可选的,所述确定以各个所述第二坐标为中心点的滤波区域,以及每个第三坐标的滤波器尺寸的步骤,包括:
计算各个所述第二坐标的信噪比;
根据各个所述第二坐标的信噪比,确定以各个所述第二坐标为中心点的滤波区域,以及每个第三坐标的滤波器尺寸。
可选的,所述根据各个所述第二坐标的信噪比,确定以各个所述第二坐标为中心点的滤波区域,以及每个第三坐标的滤波器尺寸的步骤,包括:
根据以下公式,确定以各个所述第二坐标为中心的滤波区域的半径R:
确定以各个所述第二坐标为中心的滤波区域为(x-R,y-R)至(x+R,y+R)的矩形区域;
根据以下公式,确定每个第三坐标的滤波器尺寸S:
可选的,所述对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理,得到各个坐标对应的第二功率的步骤,包括:
若所获取的数据为一个数据处理周期的第i个调频周期内的数据,则对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理,得到各个坐标对应的功率,作为各个坐标对应的第二功率;其中,一个数据处理周期包括N个调频周期,N和i为正整数,1<i≤N。
可选的,所述方法还包括:
若所获取的数据为一个数据处理周期的第1个调频周期内的数据,则对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理,得到各个坐标对应的功率,作为各个坐标对应的第三功率;
确定对应的第三功率大于第二预设功率阈值的所有第四坐标;
根据所有所述第四坐标,更新预先存储的坐标与检测信息的对应关系。
可选的,所述根据所有所述第四坐标,更新预先存储的坐标与检测信息的对应关系的步骤,包括:
将预先存储的坐标与检测信息的对应关系中,所有所述第四坐标对应的检测信息,更新为所述第二检测信息;
将预先存储的坐标与检测信息的对应关系中,除所有所述第四坐标外的坐标对应的检测信息,更新为所述第一检测信息。
可选的,所述根据所有所述第四坐标,更新预先存储的坐标与检测信息的对应关系的步骤,包括:
将所有所述第四坐标对应的第一标记值设置为第一预设值,并将除所有所述第四坐标外的坐标对应的第二标记值设置为第二预设值;
根据所述第一标记值,所述第二标记值,以及预先存储的坐标与更新值的对应关系,更新预先存储的坐标与检测信息的对应关系。
可选的,所述根据所述第一标记值,所述第二标记值,以及预先存储的坐标与更新值的对应关系,更新预先存储的坐标与检测信息的对应关系的步骤,包括:
从预先存储的坐标与更新值的对应关系中,确定每一所述第四坐标对应的第一更新值,以及除所有所述第四坐标外的各个坐标对应的第二更新值;
根据以下公式,确定各个坐标对应的更新值T:
T=αxa1+βxa2;
其中,α和β为预设更新参数;若xa1为所述第四坐标对应的所述第一标记值,则xa2为所述第四坐标对应的所述第一更新值,T为所述第四坐标对应的更新值;若xa1为除所有所述第四坐标外的坐标对应的所述第二标记值,则xa2为除所有所述第四坐标外的坐标对应的所述第二更新值,T为除所有所述第四坐标外的坐标对应的更新值;
根据各个坐标对应的更新值T,更新预先存储的坐标与检测信息的对应关系。
可选的,所述根据各个坐标对应的更新值T,更新预先存储的坐标与检测信息的对应关系的步骤,包括:
对于每个坐标,判断该坐标对应的更新值T是否大于预设更新阈值;
若是,则确定该坐标对应的检测信息为所述第二检测信息;若否,则确定该坐标对应的检测信息为所述第一检测信息;
将预先存储的坐标与检测信息的对应关系中该坐标对应的检测信息,更新为所确定的该坐标对应的检测信息。
可选的,所述方法还包括:
将预先存储的坐标与更新值的对应关系中各坐标对应的更新值,更新为所确定的各个坐标对应的更新值T。
可选的,所述获取雷达天线采集的一个调频周期内多个坐标对应的数据的步骤,包括:
获取M个雷达天线采集的一个调频周期内多个坐标对应的数据;其中,一个调频周期内的数据包括K个采样点的数据,M和K为大于1的正整数;
所述对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理,确定各个坐标对应的第一功率的步骤,包括:
对于每个采样点,对所获取的数据中该采样点对应的数据进行频谱分析,得到各个坐标对应的第一数据处理结果;
对于每个雷达天线,对各个坐标对应的第一数据处理结果中该雷达天线对应的数据进行频谱分析,得到各个坐标对应的第二数据处理结果;
根据各个坐标对应的第二数据处理结果,确定各个坐标对应的第一功率。
可选的,所述对于每个采样点,对所获取的数据中该采样点对应的数据进行频谱分析,得到各个坐标对应的第一数据处理结果的步骤,包括:
对于每个采样点,对所获取的数据中该采样点对应的数据进行第一预设运算点数P1的快速傅里叶变换FFT运算,得到各个坐标对应的第一数据处理结果;其中,P1为正整数,P1≥K。
可选的,所述对于每个雷达天线,对各个坐标对应的第一数据处理结果中该雷达天线对应的数据进行频谱分析,得到各个坐标对应的第二数据处理结果的步骤,包括:
对于每个雷达天线,对各个坐标对应的第一数据处理结果中该雷达天线对应的数据进行第二预设运算点数P2的FFT运算,得到各个坐标对应的第二数据处理结果;其中,P2为正整数,P2≥M。
可选的,所述雷达天线采集的数据的体制为调频连续波。
第二方面,本申请实施例提供了一种基于雷达的目标检测装置,所述装置包括:
获取模块,用于获取雷达天线采集的一个调频周期内多个坐标对应的数据;
第一处理模块,用于对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理,确定各个坐标对应的第一功率;
第一确定模块,用于确定第一坐标处存在目标,所述第一坐标为对应的第一功率大于第一预设功率阈值的坐标;
第二处理模块,用于对所获取的数据中所述第一坐标对应的数据进行速度维的数据处理,得到所述第一坐标对应的速度;
第二确定模块,用于当所述第一坐标对应的速度低于预设速度阈值时,根据预先存储的坐标与检测信息的对应关系,若确定所述第一坐标对应的检测信息为指示不存在目标的第一检测信息,则确定所述第一坐标处存在的目标为第一类静目标;所述第一类静目标为由运动至静止的目标。
可选的,所述第二确定模块,还用于当所述第一坐标对应的速度低于预设速度阈值时,根据预先存储的坐标与检测信息的对应关系,若确定所述第一坐标对应的检测信息为指示存在目标的第二检测信息,则确定所述第一坐标处存在的目标为第二类静目标;所述第二类静目标为背景中静止的目标。
可选的,所述第一处理模块,包括:
第一处理子模块,用于对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理,得到各个坐标对应的第二功率;
第一确定子模块,用于根据预先存储的坐标与检测信息的对应关系,确定所有与所述第二检测信息对应的第二坐标;
第二确定子模块,用于对各个所述第二坐标对应的第二功率进行平滑滤波处理,确定各个所述第二坐标对应的第一功率和除所有所述第二坐标外的各个坐标对应的第一功率。
可选的,所述第二确定子模块,具体用于:
确定以各个所述第二坐标为中心点的滤波区域,以及每个第三坐标的滤波器尺寸,所述第三坐标为所述滤波区域内的坐标;
确定以每个所述第三坐标为中心点的处理区域内各坐标对应的滤波器系数;其中,所述以每个所述第三坐标为中心点的处理区域的尺寸为该第三坐标的滤波器尺寸;
根据以每个所述第三坐标为中心点的处理区域内各坐标对应的滤波器系数和第二功率,对每个所述第三坐标对应的第二功率进行滤波处理,得到每个所述第三坐标对应的滤波后的第二功率;
将每个所述第三坐标对应的滤波后的第二功率,确定为每个所述第三坐标对应的第一功率,并将除所有所述第三坐标外的各个坐标对应的未滤波的第二功率,确定为除所有所述第三坐标外的各个坐标对应的第一功率。
可选的,所述第二确定子模块,具体用于:
计算各个所述第二坐标的信噪比;
根据各个所述第二坐标的信噪比,确定以各个所述第二坐标为中心点的滤波区域,以及每个第三坐标的滤波器尺寸。
可选的,所述第二确定子模块,具体用于:
根据以下公式,确定以各个所述第二坐标为中心的滤波区域的半径R:
确定以各个所述第二坐标为中心的滤波区域为(x-R,y-R)至(x+R,y+R)的矩形区域;
根据以下公式,确定每个第三坐标的滤波器尺寸S:
可选的,所述第一处理子模块,具体用于:
若所获取的数据为一个数据处理周期的第i个调频周期内的数据,则对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理,得到各个坐标对应的功率,作为各个坐标对应的第二功率;其中,一个数据处理周期包括N个调频周期,N和i为正整数,1<i≤N。
可选的,所述第一处理子模块,还用于:
若所获取的数据为一个数据处理周期的第1个调频周期内的数据,则对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理,得到各个坐标对应的功率,作为各个坐标对应的第三功率;
确定对应的第三功率大于第二预设功率阈值的所有第四坐标;
根据所有所述第四坐标,更新预先存储的坐标与检测信息的对应关系。
可选的,所述第一处理子模块,具体用于:
将预先存储的坐标与检测信息的对应关系中,所有所述第四坐标对应的检测信息,更新为所述第二检测信息;
将预先存储的坐标与检测信息的对应关系中,除所有所述第四坐标外的坐标对应的检测信息,更新为所述第一检测信息。
可选的,所述第一处理子模块,具体用于:
将所有所述第四坐标对应的第一标记值设置为第一预设值,并将除所有所述第四坐标外的坐标对应的第二标记值设置为第二预设值;
根据所述第一标记值,所述第二标记值,以及预先存储的坐标与更新值的对应关系,更新预先存储的坐标与检测信息的对应关系。
可选的,所述第一处理子模块,具体用于:
从预先存储的坐标与更新值的对应关系中,确定每一所述第四坐标对应的第一更新值,以及除所有所述第四坐标外的各个坐标对应的第二更新值;
根据以下公式,确定各个坐标对应的更新值T:
T=αxa1+βxa2;
其中,α和β为预设更新参数;若xa1为所述第四坐标对应的所述第一标记值,则xa2为所述第四坐标对应的所述第一更新值,T为所述第四坐标对应的更新值;若xa1为除所有所述第四坐标外的坐标对应的所述第二标记值,则xa2为除所有所述第四坐标外的坐标对应的所述第二更新值,T为除所有所述第四坐标外的坐标对应的更新值;
根据各个坐标对应的更新值T,更新预先存储的坐标与检测信息的对应关系。
可选的,所述第一处理子模块,具体用于:
对于每个坐标,判断该坐标对应的更新值T是否大于预设更新阈值;
若是,则确定该坐标对应的检测信息为所述第二检测信息;若否,则确定该坐标对应的检测信息为所述第一检测信息;
将预先存储的坐标与检测信息的对应关系中该坐标对应的检测信息,更新为所确定的该坐标对应的检测信息。
可选的,所述第一处理子模块,还用于:
将预先存储的坐标与更新值的对应关系中各坐标对应的更新值,更新为所确定的各个坐标对应的更新值T。
可选的,所述获取模块,具体用于获取M个雷达天线采集的一个调频周期内多个坐标对应的数据;其中,一个调频周期内的数据包括K个采样点的数据,M和K为大于1的正整数;
所述第一处理模块,具体用于:
对于每个采样点,对所获取的数据中该采样点对应的数据进行频谱分析,得到各个坐标对应的第一数据处理结果;
对于每个雷达天线,对各个坐标对应的第一数据处理结果中该雷达天线对应的数据进行频谱分析,得到各个坐标对应的第二数据处理结果;
根据各个坐标对应的第二数据处理结果,确定各个坐标对应的第一功率。
可选的,所述第一处理模块,具体用于:
对于每个采样点,对所获取的数据中该采样点对应的数据进行第一预设运算点数P1的快速傅里叶变换FFT运算,得到各个坐标对应的第一数据处理结果;其中,P1为正整数,P1≥K。
可选的,所述第一处理模块,具体用于:
对于每个雷达天线,对各个坐标对应的第一数据处理结果中该雷达天线对应的数据进行第二预设运算点数P2的FFT运算,得到各个坐标对应的第二数据处理结果;其中,P2为正整数,P2≥M。
可选的,所述雷达天线采集的数据的体制为调频连续波。
第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括处理器和存储器;所述存储器,用于存放计算机程序;所述处理器,用于执行所述存储器上所存放的程序,实现上述的任一基于雷达的目标检测方法步骤。
第四方面,本申请实施例提供了一种机器可读存储介质,,所述机器可读存储介质内存储有应用程序,所述应用程序被处理器执行时实现上述的任一基于雷达的目标检测方法步骤。
本申请实施例中,在确定第一坐标处的存在目标后,当第一坐标对应的速度低于预设速度阈值时,根据预先存储的坐标与检测信息的对应关系,若确定第一坐标对应的检测信息为指示不存在目标的第一检测信息,则确定第一坐标处存在的目标为第一类静目标,即由运动至静止的目标,进而解决了目标检测中无法区分背景中静止的目标和由运动到静止的目标的问题,实现了运动到静止的目标的检测。当然,实施本申请的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案,下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的数据处理周期内的数据大小的一种示意图;
图2为本申请实施例提供的基于雷达的目标检测方法的第一种流程示意图;
图3为本申请实施例提供的检测图的一种示意图;
图4为本申请实施例提供的基于雷达的目标检测方法的第二种流程示意图;
图5为本申请实施例提供的坐标与检测信息的对应关系的更新方法的一种流程示意图;
图6为本申请实施例提供的基于雷达的目标检测装置的第一种结构示意图;
图7为本申请实施例提供的基于雷达的目标检测装置的第二种结构示意图;
图8为本申请实施例提供的基于雷达的目标检测装置的第三种结构示意图;
图9为本申请实施例提供的基于雷达的目标检测装置的一种部分结构示意图;
图10为本申请实施例提供的背景目标图生成的一种示意图;
图11为本申请实施例提供的背景目标图滤波的一种示意图;
图12为本申请实施例提供的电子设备的一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
为便于理解,下面对本申请实施例中出现的词语进行解释。
数据处理周期:一个数据处理周期包括N个调频周期。若预先设置了M个雷达天线,K个采样点,则如图1所示,一个数据处理周期内的数据大小为N×K×M。其中,N、M和K为大于1的正整数。
距离维数据:用于目标的距离测量。一个调频周期内一个采样点的数据构成该采样点的距离维数据。如图1所示,方格阴影的一列为一个调频周期内一个采样点的数据,即方格阴影的一列为一个采样点的距离维数据。
速度维数据:用于目标的速度测量。一个数据处理周期内一个采样点的数据构成该采样点的速度维数据。如图1所示,右向斜线阴影的一列为一个数据处理周期内一个采样点的数据,即右向斜线阴影的一列为一个采样点的速度维数据。
空间维数据:用于目标的方位测量。一个雷达天线在一个调频周期内采集的数据构成该雷达天线的空间维数据。如图1中左向斜线阴影的一行为一个雷达天线在一个调频周期内采集的数据,即左向斜线阴影的一行为一个雷达天线的空间维数据。
坐标:包括距离和方位。
功率:表征回波信号的强度。不同坐标对应的功率,表征回波信号在不同空间方位上的强度。
静目标:包括第一类静目标和第二类静目标。第一类静目标为由运动至静止的目标。第二类静目标为背景中静止的目标,背景中静止的目标也可称低速运动目标。
恒虚警率检测:对雷达信号进行检测时,以固定的虚警概率设置门限进行目标存在性判决的检测方法。
虚警率:指侦察设备在单位时间内将噪声或其他干扰信号误判为威胁辐射源信号的概率。
为解决目标检测中无法区分背景中静止的目标和由运动到静止的目标的问题,本申请实施例提供了一种基于雷达的目标检测方法。该方法可以应用于雷达,或与雷达连接的电子设备。为便于说明,下面以执行主体为雷达为例进行说明。这里,雷达包括但不限于毫米波雷达。
本申请实施例提供一种基于毫米波雷达的,利用单一体制雷达波形对动静目标进行检测的方法。毫米波雷达的信号体制为FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave,调频连续波),具体调制波形为锯齿波,其中每一个调频周期内的信号采样值构成一个快时间信号,用于目标的距离测量;若干个调频周期构成一个信号帧,即一个数据处理周期,称为慢时间信号,用于目标的速度测量;多个雷达天线采集的信号构成空间信号,用于目标的方位测量。
本申请实施例提供的基于雷达的目标检测方法中,在确定第一坐标处的存在目标后,当第一坐标对应的速度低于预设速度阈值时,根据预先存储的坐标与检测信息的对应关系,若确定第一坐标对应的检测信息为指示不存在目标的第一检测信息,则确定第一坐标处存在的目标为第一类静目标,即由运动至静止的目标,进而解决了目标检测中无法区分背景中静止的目标和由运动到静止的目标的问题,实现了运动到静止的目标的检测。
下面通过具体实施例,对本申请进行说明。
参考图2,图2为本申请实施例提供的基于雷达的目标检测方法的第一种流程示意图。该基于雷达的目标检测方法包括如下步骤。
步骤201,获取雷达天线采集的一个调频周期内多个坐标对应的数据。
本申请实施例中,所获取的数据可以为雷达以主动探测的方式获取的。这里,主动探测的方式为:雷达通过雷达天线发射雷达信号,然后通过雷达天线接收回波信号。这里,接收到的回波信号即为所获取的数据。
所获取的数据也可以为雷达以被动探测的方式获取的。这里,被动探测的方式为:雷达仅通过雷达天线接收外界发射的信号或反射的信号。
在本申请的一种实施方式中,雷达天线采集的数据的体制为FMCW,也就是,雷达天线采集的回波信号的体制为FMCW。
步骤202,对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理,确定各个坐标对应的第一功率。
雷达获取到一个调频周期内的数据后,可对所获取的数据先进行距离维的数据处理,再对处理后的数据进行方位维的数据处理,确定各个坐标对应的第一功率。
雷达获取到一个调频周期内的数据后,也可对所获取的数据先进行方位维的数据处理,再对处理后的数据进行距离维的数据处理,确定各个坐标对应的第一功率。
本申请实施例中,进行距离维的数据处理,即为对距离维数据进行频谱分析。进行方位维的数据处理,即为对方位维数据进行频谱分析。
步骤203,确定第一坐标处的存在目标,其中,第一坐标为对应的第一功率大于第一预设功率阈值的坐标。
雷达从得到的各个坐标对应的第一功率中,获取大于第一预设功率阈值的第一功率,确定所获取的第一功率对应的坐标为第一坐标,并确定第一坐标处的存在目标。这里,第一坐标可以为一个或多个。另外,雷达确定除所有第一坐标外的各个坐标处不存在目标。
一种实施方式中,雷达得到的各个坐标对应的第一功率后,对各个坐标对应的第一功率进行恒虚警率检测。一个示例中,仅对大于第一预设功率阈值的第一功率进行恒虚警率检测,以减少计算量。
本申请实施例中,第一预设功率阈值可根据用户需要设定,也可根据雷达的发射功率、最大测量距离、目标大小来确定。
步骤204,对所获取的数据中第一坐标对应的数据进行速度维的数据处理,得到第一坐标对应的速度。
雷达在确定第一坐标处存在目标后,对第一坐标对应的数据进行速度维的频谱分析,得到第一坐标对应的速度。
本申请实施例中,雷达仅对第一坐标对应的数据进行速度维的数据处理,得到第一坐标对应的速度,有效节约了计算成本。
步骤205,当第一坐标对应的速度低于预设速度阈值时,根据预先存储的坐标与检测信息的对应关系,若确定第一坐标对应的检测信息为指示不存在目标的第一检测信息,则确定第一坐标处存在的目标为第一类静目标,第一类静目标为由运动至静止的目标。
本申请实施例中,若第一坐标对应的速度低于预设速度阈值,则雷达可根据预先存储的坐标与检测信息的对应关系,判断第一坐标对应的检测信息是否指示不存在目标的第一检测信息。若是,则雷达可确定第一坐标处存在的目标为第一类静目标。
其中,检测信息为指示存在目标的第二检测信息或指示不存在目标的第一检测信息。预先存储的坐标与检测信息的对应关系可以为用户根据监控区域内目标的的分布情况预先设置的,也可以为雷达根据针对监控区域的一个调频周期内的数据确定的。这里,监控区域内的目标包括静目标和动目标。
为便于用户观察,预先存储的坐标与检测信息的对应关系可以以图像的形式展示。一个示例中,雷达根据预先存储的坐标与检测信息的对应关系,将第一检测信息对应的坐标标记为第二预设值,例如0,将第二检测信息对应的坐标处标记为第一预设值,例如1。基于各个坐标与各个坐标的标记值,生成背景目标图。如图3所示的背景目标图,图3中坐标a和b处存在目标,其他坐标处不存在目标,即坐标a和b均对应第二检测信息,其他坐标对应第一检测信息。因此雷达将坐标a和b处标记为1,其他坐标处均标记为0。
这里,背景目标图的坐标维度与获取的数据的坐标维度一致,即背景目标图的坐标包括距离维坐标和速度维坐标。
本申请实施例中,预设速度阈值为用户根据需要设定。若第一坐标对应的速度低于预设速度阈值,则雷达可确定第一坐标处的目标为静目标。若第一坐标对应的速度不低于预设速度阈值,则雷达可确定第一坐标处的目标为动目标。
若雷达确定第一坐标处的目标为静目标,则雷达根据预先存储的坐标与检测信息的对应关系,判断第一坐标对应的检测信息是否指示不存在目标的第一检测信息,以检测第一坐标处的目标为由运动至静止的目标,还是背景中静止的目标。若雷达判定第一坐标对应的检测信息是指示不存在目标的第一检测信息,则雷达可判定第一坐标处原本是不存在目标的,进而确定第一坐标处的目标为动目标由其他坐标处运动至第一坐标处后静止的目标,确定第一坐标处存在的目标为第一类静目标。
在本申请的一个实施方式中,若雷达判定第一坐标对应的检测信息为指示存在目标的第二检测信息,则雷达可判定第一坐标处原本是存在目标的,进而确定第一坐标处的目标为一直静止在第一坐标处的目标,确定第一坐标处存在的目标为第二类静目标。其中,第二类静目标为背景中静止的目标。
应用本申请实施例提供的基于雷达的目标检测方法,在确定第一坐标处的存在目标后,当第一坐标对应的速度低于预设速度阈值时,根据预先存储的坐标与检测信息的对应关系,若确定第一坐标对应的检测信息为指示不存在目标的第一检测信息,则确定第一坐标处存在的目标为第一类静目标,即由运动至静止的目标,进而解决了目标检测中无法区分背景中静止的目标和由运动到静止的目标的问题,实现了运动到静止的目标的检测。
基于相同的发明构思,在图2所示的实施例的基础上,本申请实施例还提供了另一种基于雷达的目标检测方法。参考图4,图4为本申请实施例提供的基于雷达的目标检测方法的第二种流程示意图,该方法包括如下步骤。
步骤401,获取雷达天线采集的一个调频周期内多个坐标对应的数据。
为便于确定距离、速度和方位,设置M个雷达天线,K个采样点,即一个调频周期内的数据包括K个采样点的数据。M和K为大于1的正整数。雷达获取M个雷达天线采集的一个调频周期内多个坐标对应的数据。
一种实施方式中,雷达天线采集的数据的体制为FMCW。
步骤402,对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理,得到各个坐标对应的第二功率。
在本申请的一个实施例中,对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理,得到各个坐标对应的第二功率可以包括:
步骤11,对于每个采样点,对所获取的数据中该采样点对应的数据进行频谱分析,得到各个坐标对应的第一数据处理结果。
一个示例中,雷达可采用FFT(Fast Fourier Transformation,快速傅里叶变换)进行频谱分析。具体的,对于每个采样点,雷达对所获取的数据中该采样点对应的数据进行第一预设运算点数P1的FFT运算,得到各个坐标对应的第一数据处理结果。其中,P1为正整数。在本申请的一种实施方式中,为了提高确定的第一功率对应的距离的精度,P1≥K。
本申请实施例中,也可以采用其他算法对采样点对应的数据进行频谱分析,对此不进行限定。
步骤12,对于每个雷达天线,对各个坐标对应的第一数据处理结果中该雷达天线对应的数据进行频谱分析,得到各个坐标对应的第二数据处理结果。
一个示例中,对于每个雷达天线,雷达对各个坐标对应的第一数据处理结果中该雷达天线对应的数据进行第二预设运算点数P2的FFT运算,得到各个坐标对应的第二数据处理结果。其中,P2为正整数。在本申请的一种实施方式中,为了提高确定的第一功率对应的方位的精度,P2≥M。
本申请实施例中,也可以采用其他算法对雷达天线对应的数据进行频谱分析,对此不进行限定。
另外,本申请实施例不限定步骤12和步骤11的执行顺序。如可先执行步骤12,再在步骤12得到数据处理结果的基础上,执行步骤11。
步骤13,对各个坐标对应的第二数据处理结果进行求模求平方处理,将得到的结果作为各个坐标对应的第二功率。
例如,雷达得到坐标(x11,y11)对应的第二数据处理结果为C11,坐标(x21,y21)对应的第二数据处理结果为C21,则确定坐标(x11,y11)对应的第二功率为|C11|2,确定坐标(x21,y21)对应的第二功率为|C21|2。其中,||表示求模。
一种实施方式中,预先存储的坐标与检测信息的对应关系为:雷达根据针对监控区域的一个调频周期内的数据确定的。
这种情况下,对于一个数据处理周期的第1个调频周期内的数据,雷达根据该调频周期内的数据更新预先存储的坐标与检测信息的对应关系。
对于一个数据处理周期的第i个调频周期内的数据,i为正整数,1<i≤N。若获取的数据为一个数据处理周期的第i个调频周期内的数据,则雷达在根据第i个调频周期内的数据得到第二数据处理结果后,分别对各个坐标对应的第二数据处理结果进行求模求平方处理,将得到的结果作为各个坐标对应的第二功率。这里,得到的结果即为各个坐标对应的功率。
本申请实施例中,雷达可将各个坐标对应的第二功率,直接确定为各个坐标对应的第一功率。而为了尽量排除背景中静止的目标,提高背景去除算法的鲁棒性,则执行步骤403和步骤404,来确定为各个坐标对应的第一功率。
步骤403,根据预先存储的坐标与检测信息的对应关系,确定所有与第二检测信息对应的第二坐标。
雷达将预先存储的坐标与检测信息的对应关系中,第二检测信息对应的坐标,作为第二坐标。
本申请实施例中不限定步骤402和步骤403的执行顺序。
步骤404,对各个第二坐标对应的第二功率进行平滑滤波处理,确定各个第二坐标对应的第一功率和除所有第二坐标外的各个坐标对应的第一功率。
雷达从各个坐标对应的第二功率中,获得各个第二坐标对应的第二功率,对获得的第二功率进行平滑滤波处理,确定各个第二坐标对应的第一功率,以及除所有第二坐标外的各个坐标对应的第一功率。
在本申请的一种实施方式中,雷达可按照如下步骤对第二功率进行平滑滤波处理,即步骤404可包括如下步骤。
步骤21,确定以各个第二坐标为中心点的滤波区域,以及每个第三坐标的滤波器尺寸,第三坐标为滤波区域内的坐标。
本申请实施例中,为了便于用户观察,雷达根据确定的各个坐标对应的第二功率,生成功率分布图。功率分布图的坐标维度与获取的数据的坐标维度一致,即功率分布图的坐标包括距离维坐标和速度维坐标。雷达可从功率分布图中确定出以各个第二坐标为中心点的滤波区域。另外,雷达确定出每个第三坐标的滤波器尺寸。
在本申请的一个实施例中,雷达计算各个第二坐标处目标和噪声基底的SNR(Signal Noise Ratio,信噪比),得到各个第二坐标的SNR,根据SNR确定以各个第二坐标为中心点的滤波区域,以及每个第三坐标的滤波器尺寸。
一个示例中,对于每一第二坐标,雷达根据以下公式(1),确定以该第二坐标为中心点的滤波区域的半径R。
公式(1)中,SNR为该第二坐标。在确定了以该第二坐标为中心点的滤波区域的半径R,雷达可确定以该第二坐标为中心点的滤波区域为(x-R,y-R)至(x+R,y+R)的矩形区域。其中,(x,y)为该第二坐标,表示向上取整。例如,
另外,对于每一第二坐标,雷达根据以下公式(2),确定以该第二坐标为中心点的滤波区域内每个第三坐标的滤波器尺寸S。
公式(2)中,SNR为该第二坐标。
步骤22,确定以每个第三坐标为中心点的处理区域内各坐标对应的滤波器系数。其中,以每个第三坐标为中心点的处理区域的尺寸为该第三坐标的滤波器尺寸。
对于各个第三坐标,确定以该第三坐标为中心点的处理区域内各坐标对应的滤波器系数。一个坐标对应的滤波器系数为进行滤波时该坐标对应的第二功率占的比重系数。
一种实施方式中,对于每个第三坐标,雷达可根据以下公式(3)确定该第三坐标对应的滤波器系数。
其中,(x0,y0)为该第三坐标,(xi,yi)为以该第三坐标为中心点的处理区域内的坐标,I为以该第三坐标为中心点的处理区域内除该第三坐标外的其他坐标的总个数。
例如,雷达根据公式(2)确定滤波器尺寸为3。此时,对于滤波区域内的坐标(x0,y0),以该坐标(x0,y0)为中心点的处理区域,如表1所示。
表1
(x<sub>1</sub>,y<sub>1</sub>) | (x<sub>4</sub>,y<sub>4</sub>) | (x<sub>6</sub>,y<sub>6</sub>) |
(x<sub>2</sub>,y<sub>2</sub>) | (x<sub>0</sub>,y<sub>0</sub>) | (x<sub>7</sub>,y<sub>7</sub>) |
(x<sub>3</sub>,y<sub>3</sub>) | (x<sub>5</sub>,y<sub>5</sub>) | (x<sub>8</sub>,y<sub>8</sub>) |
此时,I=8。雷达根据公式(3)确定以坐标(x0,y0)为中心点的处理区域内的各坐标的系数,如表2所示。
表2
步骤23,根据以每个第三坐标为中心点的处理区域内各坐标对应的滤波器系数和第二功率,对每个第三坐标对应的第二功率进行滤波处理,得到每个第三坐标对应的滤波后的第二功率。
对于各个第三坐标,根据以该第三坐标为中心点的处理区域内各坐标对应的滤波器系数和第二功率,对该第三坐标对应的第二功率进行滤波处理,得到该第三坐标对应的滤波后的第二功率。
例如,雷达确定第二坐标的滤波区域为(x12-R,y12-R)至(x12+R,y12+R)的矩形区域,滤波器尺寸为3。如表2所示,若坐标(x0,y0)位于以(x12-R,y12-R)至(x12+R,y12+R)的矩形区域内,则以坐标(x0,y0)为例,雷达对坐标(x0,y0)对应的第二功率进行滤波处理,确定坐标(x0,y0)对应的滤波后的第二功率P'0:
其中,P0为坐标(x0,y0)对应的未滤波的第二功率,P1为坐标(x1,y1)对应的未滤波的第二功率,P2为坐标(x2,y2)对应的未滤波的第二功率,P3为坐标(x3,y3)对应的未滤波的第二功率,P4为坐标(x4,y4)对应的未滤波的第二功率,P5为坐标(x5,y5)对应的未滤波的第二功率,P6为坐标(x6,y6)对应的未滤波的第二功率,P7为坐标(x7,y7)对应的未滤波的第二功率,P8为坐标(x8,y8)对应的未滤波的第二功率。
步骤24,将每个第三坐标对应的滤波后的第二功率,确定为每个第三坐标对应的第一功率,并将除所有第三坐标外的各个坐标对应的未滤波的第二功率,确定为除所有第三坐标外的各个坐标对应的第一功率。
仍以步骤23中例子进行说明。雷达确定第二坐标的滤波区域为(x12-R,y12-R)至(x12+R,y12+R)矩形区域,坐标(x0,y0)在以(x12-R,y12-R)至(x12+R,y12+R)的矩形区域内,对坐标(x0,y0)对应的第二功率P0进行滤波处理后,得到滤波后的第二功率P'0,将滤波后的第二功率P'0确定为坐标(x0,y0)对应的第一功率。
如表2所示,若坐标(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)不在以(x12-R,y12-R)至(x12+R,y12+R)的矩形区域内,坐标(x4,y4)、(x5,y5)、(x6,y6)、(x7,y7)、(x8,y8)在以(x12-R,y12-R)至(x12+R,y12+R)的矩形区域内,则不对坐标(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)对应的第二功率P1进行滤波处理,将未滤波的第二功率P1确定为坐标(x1,y1)对应的第一功率,将未滤波的第二功率P2确定为坐标(x2,y2)、对应的第一功率,将未滤波的第二功率P3确定为坐标(x3,y3)、对应的第一功率,将滤波后的第二功率P'4确定为坐标(x4,y4)对应的第一功率,将滤波后的第二功率P'5确定为坐标(x5,y5)对应的第一功率,将滤波后的第二功率P'6确定为坐标(x6,y6)、对应的第一功率,将滤波后的第二功率P'7确定为坐标(x7,y7)、对应的第一功率,将滤波后的第二功率P'8确定为坐标(x8,y8)对应的第一功率。P'4为对P4滤波后得到的功率,P'5为对P5滤波后得到的功率,P'6为对P6滤波后得到的功率,P'7为对P7滤波后得到的功率,P'8为对P8滤波后得到的功率。
步骤405,确定第一坐标处存在目标,第一坐标为对应的所述第一功率大于第一预设功率阈值的坐标。步骤405与步骤203相同。
步骤406,对所获取的数据中第一坐标对应的数据进行速度维的数据处理,得到第一坐标对应的速度。
本申请实施例中,雷达仅对第一坐标对应的数据进行速度维的数据处理,得到第一坐标对应的速度,有效节约了计算成本。
在本申请的一个实施方式中,雷达可采用FFT进行频谱分析。具体的,对第一坐标对应的数据进行第二预设运算点数P3的FFT运算,得到第一坐标对应的速度。其中,P3为正整数。在本申请的一种实施方式中,为了提高确定的第一坐标对应的速度的精度,P3≥N。
步骤407,当第一坐标对应的速度低于预设速度阈值时,根据预先存储的坐标与检测信息的对应关系,若确定第一坐标对应的检测信息为指示不存在目标的第一检测信息,则确定第一坐标处存在的目标为第一类静目标,第一类静目标为由运动至静止的目标。步骤407与步骤205相同。
基于图2所示的实施例,本申请实施例还提供了一种坐标与检测信息的对应关系的更新方法。参考图5,图5为本申请实施例提供的坐标与检测信息的对应关系的更新方法的一种流程示意图,该方法包括如下步骤。
步骤501,获取雷达天线采集的一个调频周期内多个坐标对应的数据。步骤501与步骤201相同。
步骤502,若所获取的数据为一个数据处理周期的第1个调频周期内的数据,则对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理,得到各个坐标对应的功率,作为各个坐标对应的第三功率。
雷达在获取到一个调频周期内的数据后,若该调频周期为一个数据处理周期的第1调频周期,也就是,获取的数据为一个数据处理周期的第1个调频周期内的数据,则雷达可分别对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理后得到的数据处理,对获得各个坐标对应的数据处理结果进行求模求平方处理,得到各个坐标对应的功率,作为第三功率。
步骤503,确定对应的第三功率大于第二预设功率阈值的所有第四坐标。
雷达从得到的多个第三功率中,获取到大于第二预设功率阈值的第三功率,确定所获取的第三功率对应的坐标处存在目标,将所获取的第三功率对应的坐标为第四坐标。第四坐标可以为一个或多个。这里,第四坐标的目标可能是静目标,也可能是动目标。
一种实施方式中,雷达得到的各个坐标对应的第三功率后,对各个坐标对应的第三功率进行恒虚警率检测。一个示例中,仅对大于第二预设功率阈值的第三功率进行恒虚警率检测,以减少计算量。
本申请实施例中,第二预设功率阈值可根据用户需要设定,也可根据根据雷达的发射功率、最大测量距离、目标大小来确定。
第一预设功率阈值与第二预设功率阈值可以相同,也可以不同。
步骤504,根据所有第四坐标,更新预先存储的坐标与检测信息的对应关系。
一种实施方式中,雷达将预先存储的坐标与检测信息的对应关系中,所有第四坐标对应的检测信息更新为第二检测信息,将除所有第四坐标外的坐标对应的检测信息更新为第一检测信息。
另一种实施方式中,为了适应于背景的变化,提高存储的坐标与检测信息的对应关系的准确性,雷达将所有第四坐标对应的第一标记值设置为第一预设值,并将除所有第四坐标外的坐标对应的第二标记值设置为第二预设值。雷达根据第一标记值、第二标记值、以及预先存储的坐标与更新值的对应关系,更新预先存储的坐标与检测信息的对应关系。
一个示例中,雷达从预先存储的坐标与更新值的对应关系中,确定每一第四坐标对应的第一更新值,以及除所有第四坐标外的各个坐标对应的第二更新值。本申请实施例中,为了便于用户观察,雷达根据预先存储的坐标与更新值的对应关系,生成更新概率图。更新概率图的坐标维度与获取的数据的坐标维度一致,即更新概率图的坐标包括距离维坐标和速度维坐标。更新概率图中各个坐标处的标记值为该坐标对应的更新值。
雷达采用α-β滤波方法,确定各个坐标对应的更新值T,即根据以下公式(4),确定各个坐标对应的更新值T。
T=αxa1+βxa2 (4)
其中,α和β为预设更新参数;若xa1为第四坐标对应的第一标记值,则xa2为第四坐标对应的第一更新值,T为第四坐标对应的更新值;若xa1为除所有第四坐标外的坐标对应的第二标记值,则xa2为除所有第四坐标外的坐标对应的第二更新值,T为除所有第四坐标外的坐标对应的更新值。
雷达根据各个坐标对应的更新值T,更新预先存储的坐标与检测信息的对应关系。
一个示例中,对于每个坐标,雷达根据该坐标对应的更新值T,更新预先存储的该坐标与检测信息的对应关系可包括如下步骤。
雷达判断该坐标的更新值T是否大于预设更新阈值。若是,则确定该坐标对应的检测信息为第二检测信息;若否,则确定该坐标对应的检测信息为第一检测信息。雷达将预先存储的坐标与检测信息的对应关系中该坐标对应的检测信息,更新为所确定的该坐标对应的检测信息。
例如,预设更新阈值为0.5。
若坐标O1的更新值T大于0.5,则确定坐标O1对应的检测信息为第二检测信息,将预先存储的坐标与检测信息的对应关系中坐标O1对应的检测信息更新为第二检测信息。
若坐标O1的更新值T小于等于0.5,则确定坐标O1对应的检测信息为第一检测信息,将预先存储的坐标与检测信息的对应关系中坐标O1对应的检测信息更新为第一检测信息。
本申请实施例中,若预设更新阈值为0.5,第一预设值为1,第二预设值为0。一个处理周期的时长为t1,t2时长不运动的物体认为是背景中静止的目标,则雷达采用α-β滤波方法确定各个坐标的更新值T时,由运动至静止的目标将在t2/2t1个处理周期后认为是新的背景,无需检测出。
一个示例中,雷达采用α-β滤波方法,确定各个坐标对应的更新值T之后,为便于之后坐标与检测信息的更新,雷达将预先存储的坐标与更新值的对应关系中各个坐标对应的更新值,更新为采用α-β滤波方法确定的各个坐标对应的更新值T。
一种实施方式中,雷达在确定了目标检测结果后,输出目标检测结果,以实现用户对目标的监控。本申请实施例中,目标检测结果可包括目标的距离、方位和速度等。目标检测结果所针对的目标为动目标和由运动至静止的目标。
基于相同的发明构思,根据上述基于雷达的目标检测方法实施例,本申请实施例还提供了一种基于雷达的目标检测装置。参考图6,图6为本申请实施例提供的基于雷达的目标检测装置的第一种结构示意图,该装置包括:
获取模块601,用于获取雷达天线采集的一个调频周期内多个坐标对应的数据;
第一处理模块602,用于对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理,确定各个坐标对应的第一功率;
第一确定模块603,用于确定第一坐标处存在目标,第一坐标为对应的第一功率大于第一预设功率阈值的坐标;
第二处理模块604,用于对所获取的数据中第一坐标对应的数据进行速度维的数据处理,得到第一坐标对应的速度;
第二确定模块605,用于当第一坐标对应的速度低于预设速度阈值时,根据预先存储的坐标与检测信息的对应关系,若确定第一坐标对应的检测信息为指示不存在目标的第一检测信息,则确定第一坐标处存在的目标为第一类静目标;第一类静目标为由运动至静止的目标。
可选的,雷达天线采集的数据的体制为调频连续波。
可选的,第二确定模块605,还可用于当第一坐标对应的速度低于预设速度阈值时,根据预先存储的坐标与检测信息的对应关系,若确定第一坐标对应的检测信息为指示存在目标的第二检测信息,则确定第一坐标处存在的目标为第二类静目标;第二类静目标为背景中静止的目标。
可选的,参考图7所示的基于雷达的目标检测装置的第二种结构示意图,基于图6,该装置中,第一处理模块602,可包括:
第一处理子模块6021,用于对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理,得到各个坐标对应的第二功率;
第一确定子模块6022,用于根据预先存储的坐标与检测信息的对应关系,确定所有与第二检测信息对应的第二坐标;
第二确定子模块6023,用于对各个第二坐标对应的第二功率进行平滑滤波处理,确定各个第二坐标对应的第一功率和除所有第二坐标外的各个坐标对应的第一功率。
可选的,第二确定子模块6023,具体可用于:
确定以各个第二坐标为中心点的滤波区域,以及每个第三坐标的滤波器尺寸,第三坐标为滤波区域内的坐标;
确定以每个第三坐标为中心点的处理区域内各坐标对应的滤波器系数;其中,以每个第三坐标为中心点的处理区域的尺寸为该第三坐标的滤波器尺寸;
根据以每个第三坐标为中心点的处理区域内各坐标对应的滤波器系数和第二功率,对每个第三坐标对应的第二功率进行滤波处理,得到每个第三坐标对应的滤波后的第二功率;
将每个第三坐标对应的滤波后的第二功率,确定为每个第三坐标对应的第一功率,并将除所有第三坐标外的各个坐标对应的未滤波的第二功率,确定为除所有第三坐标外的各个坐标对应的第一功率。
可选的,第二确定子模块6023,具体可用于:
计算各个第二坐标的信噪比;
根据各个第二坐标的信噪比,确定以各个第二坐标为中心点的滤波区域,以及每个第三坐标的滤波器尺寸。
可选的,第二确定子模块6023,具体可用于:
根据以下公式,确定以各个第二坐标为中心的滤波区域的半径R:
确定以各个第二坐标为中心的滤波区域为(x-R,y-R)至(x+R,y+R)的矩形区域;
根据以下公式,确定每个第三坐标的滤波器尺寸S:
可选的,第一处理子模块6021,具体可用于:
若所获取的数据为一个数据处理周期的第i个调频周期内的数据,则对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理,得到各个坐标对应的功率,作为各个坐标对应的第二功率;其中,一个数据处理周期包括N个调频周期,N和i为正整数,1<i≤N。
可选的,第一处理子模块6021,还可用于:
若所获取的数据为一个数据处理周期的第1个调频周期内的数据,则对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理,得到各个坐标对应的功率,作为各个坐标对应的第三功率;
确定对应的第三功率大于第二预设功率阈值的所有第四坐标;
根据所有第四坐标,更新预先存储的坐标与检测信息的对应关系。
可选的,第一处理子模块6021,具体可用于:
将预先存储的坐标与检测信息的对应关系中,所有第四坐标对应的检测信息,更新为第二检测信息;
将预先存储的坐标与检测信息的对应关系中,除所有第四坐标外的坐标对应的检测信息,更新为第一检测信息。
可选的,第一处理子模块6021,具体可用于:
将所有第四坐标对应的第一标记值设置为第一预设值,并将除所有第四坐标外的坐标对应的第二标记值设置为第二预设值;
根据第一标记值,第二标记值,以及预先存储的坐标与更新值的对应关系,更新预先存储的坐标与检测信息的对应关系。
可选的,第一处理子模块6021,具体可用于:
从预先存储的坐标与更新值的对应关系中,确定每一第四坐标对应的第一更新值,以及除所有第四坐标外的各个坐标对应的第二更新值;
根据以下公式,确定各个坐标对应的更新值T:
T=αxa1+βxa2;
其中,α和β为预设更新参数;若xa1为第四坐标对应的第一标记值,则xa2为第四坐标对应的第一更新值,T为第四坐标对应的更新值;若xa1为除所有第四坐标外的坐标对应的第二标记值,则xa2为除所有第四坐标外的坐标对应的第二更新值,T为除所有第四坐标外的坐标对应的更新值;
根据各个坐标对应的更新值T,更新预先存储的坐标与检测信息的对应关系。
可选的,第一处理子模块6021,具体可用于:
对于每个坐标,判断该坐标对应的更新值T是否大于预设更新阈值;
若是,则确定该坐标对应的检测信息为第二检测信息;若否,则确定该坐标对应的检测信息为第一检测信息;
将预先存储的坐标与检测信息的对应关系中该坐标对应的检测信息,更新为所确定的该坐标对应的检测信息。
可选的,第一处理子模块6021,还可用于:
将预先存储的坐标与更新值的对应关系中各坐标对应的更新值,更新为所确定的各个坐标对应的更新值T。
可选的,获取模块601,具体可用于获取M个雷达天线采集的一个调频周期内多个坐标对应的数据;其中,一个调频周期内的数据包括K个采样点的数据,M和K为大于1的正整数;
第一处理模块602,具体可用于:
对于每个采样点,对所获取的数据中该采样点对应的数据进行频谱分析,得到各个坐标对应的第一数据处理结果;
对于每个雷达天线,对各个坐标对应的第一数据处理结果中该雷达天线对应的数据进行频谱分析,得到各个坐标对应的第二数据处理结果;
根据各个坐标对应的第二数据处理结果,确定各个坐标对应的第一功率。
可选的,第一处理模块602,具体可用于:
对于每个采样点,对所获取的数据中该采样点对应的数据进行第一预设运算点数P1的快速傅里叶变换FFT运算,得到各个坐标对应的第一数据处理结果;其中,P1为正整数,P1≥K。
可选的,第一处理模块602,具体可用于:
对于每个雷达天线,对各个坐标对应的第一数据处理结果中该雷达天线对应的数据进行第二预设运算点数P2的FFT运算,得到各个坐标对应的第二数据处理结果;其中,P2为正整数,P2≥M。
应用本申请实施例提供的基于雷达的目标检测装置,在确定第一坐标处的存在目标后,当第一坐标对应的速度低于预设速度阈值时,根据预先存储的坐标与检测信息的对应关系,若确定第一坐标对应的检测信息为指示不存在目标的第一检测信息,则确定第一坐标处存在的目标为第一类静目标,即由运动至静止的目标,进而解决了目标检测中无法区分背景中静止的目标和由运动到静止的目标的问题,实现了运动到静止的目标的检测。
基于相同的发明构思,根据上述基于雷达的目标检测方法实施例,本申请实施例还提供了一种基于雷达的目标检测装置。参考图8,图8为本申请实施例的基于雷达的目标检测装置的第三结构示意图,该装置包括:回波信号采集模块801,距离、方位维信号处理模块802、背景滤波模块803、目标检测模块804、速度维信号处理模块805和测量结果输出模块806等。本申请实施例的核心内容为,在距离、方位维信号处理模块802和目标检测模块804之间插入背景滤波模块803,以实现对不同于背景的动静目标的联合检测。
如图9所示,背景滤波模块803可包括功率分布图检测判决子模块8031、背景目标图产生子模块8032、背景目标图更新子模块8033和背景目标图滤波模块子模块8034。
功率分布图检测判决子模块8031用于对距离、方位维信号处理模块802的结果(即功率分布图)采用包括但不限于限幅恒虚警率算法进行功率分布图检测判决运算。
背景目标图产生子模块8032用于将功率分布图检测判决子模块8031的判决结果进行二值化处理得到目标的分布情况,即新的背景目标图。
背景目标图更新子模块8033用于利用新的背景目标图,采用包括但不限于α-β滤波算法对预先存储的背景目标图进行更新。本申请实施例中的背景信号目标图实时更新,可以适用于背景会发生变化的应用场景。
背景目标图滤波子模块8034用于利用背景目标图对非背景目标图时刻的距离、方位维信号处理结果进行背景滤波,以实现不同于背景的动、静目标联合检测。
下面结合上述目标检测装置的结构对本申请实施例提供的一种基于雷达的目标检测方法的处理步骤进行说明:
回波信号采集模块801,用于:利用雷达,以主动或被动的探测模式对目标进行探测。其中,主动探测模式下,由雷达发射雷达信号,然后接收回波信号;被动探测模式下,雷达仅接收外界的发射或反射信号。上述雷达接收的回波信号通过射频前端后得到中频数字信号,将中频数字信号按照快时间、慢时间和接收雷达天线三个维度进行数据排布构成一个数据处理周期的数据块。
假设,每个快时间信号包含K个采样点,每个信号帧包含N组快时间信号,即每个数据处理周期包含N组快时间信号,监控系统共有M根雷达天线,则排布后的一个数据处理周期的数据块大小为N×K×M,如图1所示。
距离、方位维信号处理模块802,用于:在慢时间索引值为n时,即在数据处理周期的第n个调频周期时,快时间和空间信号组成的二维矩阵,即规模为K×M的数据进行处理。通过该处理可以得到雷达回波信号在距离-方位维的功率分布图。功率分布图表征雷达回波信号在不同空间方位上的强度。1≤n≤N。
本申请实施例中,针对快时间和空间信号组成的二维矩阵,可采用如下方式进行处理:首先对快时间信号进行距离维脉冲压缩,然后沿空间信号进行方位维波束形成。脉冲压缩和波束形成的实现方式可为FFT。依据上述实施例,对快时间信号进行P1点的FFT运算,对处理后的数据沿空间信号进行P2点的FFT运算。其中,P1≥K,P2≥M。具体的FFT运算点数由目标检测系统所需的分辨能力确定。
背景滤波模块803,用于背景滤波,具体可包括:
功率分布图检测判决子模块8031用于:对于后续数据处理周期的第1个调频周期的数据对功率分布图进行恒虚警率检测,恒虚警率检测仅对功率分布图中功率值高于一固定门限值的坐标点进行,以减少计算量。门限值的选取可由目标检测系统的发射功率、最大测量距离和目标的大小确定。在进行恒虚警检测的同时,计算目标和噪声基底的信噪比SNRi,其中i表示当前慢时间索引值。若坐标点处的功率值高于门限值,则可确定该坐标点处存在目标;否则,可确定该坐标点处不存在目标。
背景目标图产生子模块8032用于:将功率分布图检测判决子模块8031的判决结果分为存在目标和不存在目标两种,以此生成二值化的目标分布图,该目标分布图作为背景目标图用于后续处理。假设在上述功率分布图中,点(K/4,M/6)和点(K/2,M/3)的判决结果为存在目标,其他坐标点均不存在目标,点(K/4,M/6)的信噪比为SNR1,点(K/2,M/3)的信噪比为SNR2。则背景目标图中仅有(K/4,M/6)和(K/2,M/3)两个坐标点被标记为1,其他坐标点标记为0,如图10所示。
背景目标图更新子模块8033用于:对于后续数据处理周期的第1个调频周期的数据,回波信号采集模块801、距离、方位维信号处理模块802、功率分布图检测判决子模块8031、背景目标图产生子模块8032重复执行,得到新的背景目标图。本申请实施例中,可采用α-β滤波方法,对背景目标图进行更新,记录新的背景目标图中各个坐标点的标记值,然后对标记值进行二值化处理得到新的更新值,当更新值大于等于0.5时,确定对应的坐标点上存在目标,否则不存在目标,将二值化处理结果作为当前的背景目标图,同时记录当前处理周期得到的各个坐标点的更新值和噪声基底的信噪比。α-β参数依据应用场景中目标的流动程度设定。
例如,一个数据处理周期的时间长度为t1,应用场景中认为t2不运动的物体为新的背景中静止的目标,则α-β滤波的参数为(t2-t1)/t2,t1/t2。假设后续所有处理周期的数据,在(K/4,M/6)均存在目标,而在(K/2,M/3)均不存在目标,则在t2/2t1个数据处理周期后,背景目标图仅在(K/4,M/6)处标记为1,而在(K/2,M/3)处标记为0。
背景目标图滤波子模块8034用于:对于距离、方位维信号处理模块802在慢时间索引值不为1得到的距离-方位维的功率分布图,如图11所示。根据背景目标图中目标对应的坐标位置,对新产生的功率分布图在目标附近区域进行空域平滑滤波,得到滤除背景的回波信号功率分布图。滤波区域范围和滤波器尺寸均依据背景目标图产生子模块8032得到的信噪比确定,其公式分别为其中表示向上取整。滤波器系数设置为
其中(x0,y0)为待进行平滑滤波的坐标点,(xi,yi)为滤波器尺寸所覆盖的点,I表示滤波器尺寸内所有点的个数。以滤波器尺寸为3*3的滤波器为例,其系数矩阵为
1/16 | 1/8 | 1/16 |
1/8 | 1/4 | 1/8 |
1/16 | 1/8 | 1/16 |
假设处理慢时间索引值为2的数据,得到距离-方位维的功率分布图,对此功率分布图的(K/4,M/6),(K/2,M/3)两个位置附近的区域进行平滑滤波,其中点(K/4,M/6)的滤波区域范围为(K/4-R11,M/6-R11)至(K/4+R11,M/6+R11)的正方形区域;(K/2,M/3)的滤波区域范围为(K/2-R12,M/3-R12)至(K/2+R12,M/3+R12)的正方形区域。其中 为(K/4,M/6)的信噪比,的信噪比。
目标检测模块804用于:对滤除背景的回波信号功率分布图进行恒虚警检测,得到滤除背景后的目标分布图。此时分布图上为1的坐标点对应动目标和不同于背景的静目标。目标检测模块804的检测方法与功率分布图检测判决子模块8031的检测方法一致。
速度维信号处理模块805:根据目标检测模块804得到的目标分布图,在速度维即图1中正视得到的一维列数据对信号进行FFT运算,然后结合雷达测速原理获得目标的速度信息。例如目标检测模块804的检测结果显示在(K/2,M/5)处存在目标,则对(K/2,M/5)处速度维即规模为N×1的信号进行FFT运算,得到(K/2,M/5)处目标的速度信息。
测量结果输出模块806:将速度维信号处理模块805获得的目标距离、方位信息和速度维信号处理模块805获得的目标速度信息作为雷达检测结果输出。
回波信号采集模块801,距离、方位维信号处理模块802、背景滤波模块803、目标检测模块804、速度维信号处理模块805和测量结果输出模块806重复执行上述内容,不断获取不同于背景的动静目标联合检测结果用于雷达监测任务。
本发明实施例中,背景滤波的实现是根据背景目标分布图对功率分布图进行平滑处理,避免了直接在实际目标分布图上进行背景去除,从而增强了背景去除算法的鲁棒性。
基于相同的发明构思,根据上述基于雷达的目标检测方法和基于雷达的目标检测装置实施例,本申请实施例还提供了一种电子设备,如图12所示,包括处理器1201和存储器1202。存储器1202,用于存放计算机程序;处理器1201,用于执行存储器1202上所存放的程序时,实现上述基于雷达的目标检测方法。该基于雷达的目标检测方法,包括:
获取雷达天线采集的一个调频周期内多个坐标对应的数据;
对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理,确定各个坐标对应的第一功率;
确定第一坐标处存在目标,第一坐标为对应的第一功率大于第一预设功率阈值的坐标;
对所获取的数据中第一坐标对应的数据进行速度维的数据处理,得到第一坐标对应的速度;
当第一坐标对应的速度低于预设速度阈值时,根据预先存储的坐标与检测信息的对应关系,若确定第一坐标对应的检测信息为指示不存在目标的第一检测信息,则确定第一坐标处存在的目标为第一类静目标;第一类静目标为由运动至静止的目标。
应用本申请实施例,在确定第一坐标处的存在目标后,当第一坐标对应的速度低于预设速度阈值时,根据预先存储的坐标与检测信息的对应关系,若确定第一坐标对应的检测信息为指示不存在目标的第一检测信息,则确定第一坐标处存在的目标为第一类静目标,即由运动至静止的目标,进而解决了目标检测中无法区分背景中静止的目标和由运动到静止的目标的问题,实现了运动到静止的目标的检测。
存储器1202可以包括RAM(Random Access Memory,随机存取存储器),也可以包括NVM(Non-Volatile Memory,非易失性存储器),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器1202还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
处理器1201可以是通用处理器,包括CPU(Central Processing Unit,中央处理器)、NP(Network Processor,网络处理器)等;还可以是DSP(Digital Signal Processing,数字信号处理器)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit,专用集成电路)、FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)或其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
基于相同的发明构思,根据上述基于雷达的目标检测方法和基于雷达的目标检测装置实施例,本申请实施例还提供了一种机器可读存储介质,机器可读存储介质内存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现图2-图5所示的任一基于雷达的目标检测方法步骤。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于基于雷达的目标检测装置、电子设备、机器可读存储介质实施例而言,由于其基本相似于基于雷达的目标检测方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见基于雷达的目标检测方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本申请的保护范围内。
Claims (34)
1.一种基于雷达的目标检测方法,其特征在于,所述方法包括:
获取雷达天线采集的一个调频周期内多个坐标对应的数据;
对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理,得到各个坐标对应的第二功率;
根据预先存储的坐标与检测信息的对应关系,确定所有与第二检测信息对应的第二坐标;
对各个所述第二坐标对应的第二功率进行平滑滤波处理,确定各个所述第二坐标对应的第一功率和除所有所述第二坐标外的各个坐标对应的第一功率;确定第一坐标处存在目标,所述第一坐标为对应的所述第一功率大于第一预设功率阈值的坐标;
对所获取的数据中所述第一坐标对应的数据进行速度维的数据处理,得到所述第一坐标对应的速度;
当所述第一坐标对应的速度低于预设速度阈值时,根据预先存储的坐标与检测信息的对应关系,若确定所述第一坐标对应的检测信息为指示不存在目标的第一检测信息,则确定所述第一坐标处存在的目标为第一类静目标;所述第一类静目标为由运动至静止的目标。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当所述第一坐标对应的速度低于预设速度阈值时,根据预先存储的坐标与检测信息的对应关系,若确定所述第一坐标对应的检测信息为指示存在目标的第二检测信息,则确定所述第一坐标处存在的目标为第二类静目标;所述第二类静目标为背景中静止的目标。
3.根据权利要求1的所述方法,其特征在于,所述对各个所述第二坐标对应的第二功率进行平滑滤波处理,确定各个所述第二坐标对应的第一功率和除所有所述第二坐标外的各个坐标对应的第一功率的步骤,包括:
确定以各个所述第二坐标为中心点的滤波区域,以及每个第三坐标的滤波器尺寸,所述第三坐标为所述滤波区域内的坐标;
确定以每个所述第三坐标为中心点的处理区域内各坐标对应的滤波器系数;其中,所述以每个所述第三坐标为中心点的处理区域的尺寸为该第三坐标的滤波器尺寸;
根据以每个所述第三坐标为中心点的处理区域内各坐标对应的滤波器系数和第二功率,对每个所述第三坐标对应的第二功率进行滤波处理,得到每个所述第三坐标对应的滤波后的第二功率;
将每个所述第三坐标对应的滤波后的第二功率,确定为每个所述第三坐标对应的第一功率,并将除所有所述第三坐标外的各个坐标对应的未滤波的第二功率,确定为除所有所述第三坐标外的各个坐标对应的第一功率。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述确定以各个所述第二坐标为中心点的滤波区域,以及每个第三坐标的滤波器尺寸的步骤,包括:
计算各个所述第二坐标的信噪比;
根据各个所述第二坐标的信噪比,确定以各个所述第二坐标为中心点的滤波区域,以及每个第三坐标的滤波器尺寸。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理,得到各个坐标对应的第二功率的步骤,包括:
若所获取的数据为一个数据处理周期的第i个调频周期内的数据,则对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理,得到各个坐标对应的功率,作为各个坐标对应的第二功率;其中,一个数据处理周期包括N个调频周期,N和i为正整数,1<i≤N。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所获取的数据为一个数据处理周期的第1个调频周期内的数据,则对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理,得到各个坐标对应的功率,作为各个坐标对应的第三功率;
确定对应的第三功率大于第二预设功率阈值的所有第四坐标;
根据所有所述第四坐标,更新预先存储的坐标与检测信息的对应关系。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述根据所有所述第四坐标,更新预先存储的坐标与检测信息的对应关系的步骤,包括:
将预先存储的坐标与检测信息的对应关系中,所有所述第四坐标对应的检测信息,更新为所述第二检测信息;
将预先存储的坐标与检测信息的对应关系中,除所有所述第四坐标外的坐标对应的检测信息,更新为所述第一检测信息。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述根据所有所述第四坐标,更新预先存储的坐标与检测信息的对应关系的步骤,包括:
将所有所述第四坐标对应的第一标记值设置为第一预设值,并将除所有所述第四坐标外的坐标对应的第二标记值设置为第二预设值;
根据所述第一标记值,所述第二标记值,以及预先存储的坐标与更新值的对应关系,更新预先存储的坐标与检测信息的对应关系。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一标记值,所述第二标记值,以及预先存储的坐标与更新值的对应关系,更新预先存储的坐标与检测信息的对应关系的步骤,包括:
从预先存储的坐标与更新值的对应关系中,确定每一所述第四坐标对应的第一更新值,以及除所有所述第四坐标外的各个坐标对应的第二更新值;
根据以下公式,确定各个坐标对应的更新值T:
T=αxa1+βxa2;
其中,α和β为预设更新参数;若xa1为所述第四坐标对应的所述第一标记值,则xa2为所述第四坐标对应的所述第一更新值,T为所述第四坐标对应的更新值;若xa1为除所有所述第四坐标外的坐标对应的所述第二标记值,则xa2为除所有所述第四坐标外的坐标对应的所述第二更新值,T为除所有所述第四坐标外的坐标对应的更新值;
根据各个坐标对应的更新值T,更新预先存储的坐标与检测信息的对应关系。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述根据各个坐标对应的更新值T,更新预先存储的坐标与检测信息的对应关系的步骤,包括:
对于每个坐标,判断该坐标对应的更新值T是否大于预设更新阈值;
若是,则确定该坐标对应的检测信息为所述第二检测信息;若否,则确定该坐标对应的检测信息为所述第一检测信息;
将预先存储的坐标与检测信息的对应关系中该坐标对应的检测信息,更新为所确定的该坐标对应的检测信息。
12.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
将预先存储的坐标与更新值的对应关系中各坐标对应的更新值,更新为所确定的各个坐标对应的更新值T。
13.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取雷达天线采集的一个调频周期内多个坐标对应的数据的步骤,包括:
获取M个雷达天线采集的一个调频周期内多个坐标对应的数据;其中,一个调频周期内的数据包括K个采样点的数据,M和K为大于1的正整数;
所述对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理,确定各个坐标对应的第一功率的步骤,包括:
对于每个采样点,对所获取的数据中该采样点对应的数据进行频谱分析,得到各个坐标对应的第一数据处理结果;
对于每个雷达天线,对各个坐标对应的第一数据处理结果中该雷达天线对应的数据进行频谱分析,得到各个坐标对应的第二数据处理结果;
根据各个坐标对应的第二数据处理结果,确定各个坐标对应的第一功率。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述对于每个采样点,对所获取的数据中该采样点对应的数据进行频谱分析,得到各个坐标对应的第一数据处理结果的步骤,包括:
对于每个采样点,对所获取的数据中该采样点对应的数据进行第一预设运算点数P1的快速傅里叶变换FFT运算,得到各个坐标对应的第一数据处理结果;其中,P1为正整数,P1≥K。
15.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述对于每个雷达天线,对各个坐标对应的第一数据处理结果中该雷达天线对应的数据进行频谱分析,得到各个坐标对应的第二数据处理结果的步骤,包括:
对于每个雷达天线,对各个坐标对应的第一数据处理结果中该雷达天线对应的数据进行第二预设运算点数P2的FFT运算,得到各个坐标对应的第二数据处理结果;其中,P2为正整数,P2≥M。
16.根据权利要求1-15任一项所述的方法,其特征在于,所述雷达天线采集的数据的体制为调频连续波。
17.一种基于雷达的目标检测装置,其特征在于,所述装置包括:
获取模块,用于获取雷达天线采集的一个调频周期内多个坐标对应的数据;
第一处理模块,用于对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理,得到各个坐标对应的第二功率;根据预先存储的坐标与检测信息的对应关系,确定所有与第二检测信息对应的第二坐标;对各个所述第二坐标对应的第二功率进行平滑滤波处理,确定各个所述第二坐标对应的第一功率和除所有所述第二坐标外的各个坐标对应的第一功率;
第一确定模块,用于确定第一坐标处存在目标,所述第一坐标为对应的第一功率大于第一预设功率阈值的坐标;
第二处理模块,用于对所获取的数据中所述第一坐标对应的数据进行速度维的数据处理,得到所述第一坐标对应的速度;
第二确定模块,用于当所述第一坐标对应的速度低于预设速度阈值时,根据预先存储的坐标与检测信息的对应关系,若确定所述第一坐标对应的检测信息为指示不存在目标的第一检测信息,则确定所述第一坐标处存在的目标为第一类静目标;所述第一类静目标为由运动至静止的目标。
18.根据权利要求17所述的装置,其特征在于,所述第二确定模块,还用于当所述第一坐标对应的速度低于预设速度阈值时,根据预先存储的坐标与检测信息的对应关系,若确定所述第一坐标对应的检测信息为指示存在目标的第二检测信息,则确定所述第一坐标处存在的目标为第二类静目标;所述第二类静目标为背景中静止的目标。
19.根据权利要求18的所述装置,其特征在于,所述第一处理模块,具体用于:
确定以各个所述第二坐标为中心点的滤波区域,以及每个第三坐标的滤波器尺寸,所述第三坐标为所述滤波区域内的坐标;
确定以每个所述第三坐标为中心点的处理区域内各坐标对应的滤波器系数;其中,所述以每个所述第三坐标为中心点的处理区域的尺寸为该第三坐标的滤波器尺寸;
根据以每个所述第三坐标为中心点的处理区域内各坐标对应的滤波器系数和第二功率,对每个所述第三坐标对应的第二功率进行滤波处理,得到每个所述第三坐标对应的滤波后的第二功率;
将每个所述第三坐标对应的滤波后的第二功率,确定为每个所述第三坐标对应的第一功率,并将除所有所述第三坐标外的各个坐标对应的未滤波的第二功率,确定为除所有所述第三坐标外的各个坐标对应的第一功率。
20.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述第一处理模块,具体用于:
计算各个所述第二坐标的信噪比;
根据各个所述第二坐标的信噪比,确定以各个所述第二坐标为中心点的滤波区域,以及每个第三坐标的滤波器尺寸。
22.根据权利要求18所述的装置,其特征在于,所述第一处理模块,具体用于:
若所获取的数据为一个数据处理周期的第i个调频周期内的数据,则对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理,得到各个坐标对应的功率,作为各个坐标对应的第二功率;其中,一个数据处理周期包括N个调频周期,N和i为正整数,1<i≤N。
23.根据权利要求22所述的装置,其特征在于,所述第一处理模块,还用于:
若所获取的数据为一个数据处理周期的第1个调频周期内的数据,则对所获取的数据进行距离维和方位维的数据处理,得到各个坐标对应的功率,作为各个坐标对应的第三功率;
确定对应的第三功率大于第二预设功率阈值的所有第四坐标;
根据所有所述第四坐标,更新预先存储的坐标与检测信息的对应关系。
24.根据权利要求23所述的装置,其特征在于,所述第一处理模块,具体用于:
将预先存储的坐标与检测信息的对应关系中,所有所述第四坐标对应的检测信息,更新为所述第二检测信息;
将预先存储的坐标与检测信息的对应关系中,除所有所述第四坐标外的坐标对应的检测信息,更新为所述第一检测信息。
25.根据权利要求23所述的装置,其特征在于,所述第一处理模块,具体用于:
将所有所述第四坐标对应的第一标记值设置为第一预设值,并将除所有所述第四坐标外的坐标对应的第二标记值设置为第二预设值;
根据所述第一标记值,所述第二标记值,以及预先存储的坐标与更新值的对应关系,更新预先存储的坐标与检测信息的对应关系。
26.根据权利要求25所述的装置,其特征在于,所述第一处理模块,具体用于:
从预先存储的坐标与更新值的对应关系中,确定每一所述第四坐标对应的第一更新值,以及除所有所述第四坐标外的各个坐标对应的第二更新值;
根据以下公式,确定各个坐标对应的更新值T:
T=αxa1+βxa2;
其中,α和β为预设更新参数;若xa1为所述第四坐标对应的所述第一标记值,则xa2为所述第四坐标对应的所述第一更新值,T为所述第四坐标对应的更新值;若xa1为除所有所述第四坐标外的坐标对应的所述第二标记值,则xa2为除所有所述第四坐标外的坐标对应的所述第二更新值,T为除所有所述第四坐标外的坐标对应的更新值;
根据各个坐标对应的更新值T,更新预先存储的坐标与检测信息的对应关系。
27.根据权利要求26所述的装置,其特征在于,所述第一处理模块,具体用于:
对于每个坐标,判断该坐标对应的更新值T是否大于预设更新阈值;
若是,则确定该坐标对应的检测信息为所述第二检测信息;若否,则确定该坐标对应的检测信息为所述第一检测信息;
将预先存储的坐标与检测信息的对应关系中该坐标对应的检测信息,更新为所确定的该坐标对应的检测信息。
28.根据权利要求26所述的装置,其特征在于,所述第一处理模块,还用于:
将预先存储的坐标与更新值的对应关系中各坐标对应的更新值,更新为所确定的各个坐标对应的更新值T。
29.根据权利要求17所述的装置,其特征在于,所述获取模块,具体用于获取M个雷达天线采集的一个调频周期内多个坐标对应的数据;其中,一个调频周期内的数据包括K个采样点的数据,M和K为大于1的正整数;
所述第一处理模块,具体用于:
对于每个采样点,对所获取的数据中该采样点对应的数据进行频谱分析,得到各个坐标对应的第一数据处理结果;
对于每个雷达天线,对各个坐标对应的第一数据处理结果中该雷达天线对应的数据进行频谱分析,得到各个坐标对应的第二数据处理结果;
根据各个坐标对应的第二数据处理结果,确定各个坐标对应的第一功率。
30.根据权利要求29所述的装置,其特征在于,所述第一处理模块,具体用于:
对于每个采样点,对所获取的数据中该采样点对应的数据进行第一预设运算点数P1的快速傅里叶变换FFT运算,得到各个坐标对应的第一数据处理结果;其中,P1为正整数,P1≥K。
31.根据权利要求29所述的装置,其特征在于,所述第一处理模块,具体用于:
对于每个雷达天线,对各个坐标对应的第一数据处理结果中该雷达天线对应的数据进行第二预设运算点数P2的FFT运算,得到各个坐标对应的第二数据处理结果;其中,P2为正整数,P2≥M。
32.根据权利要求17-31任一项所述的装置,其特征在于,所述雷达天线采集的数据的体制为调频连续波。
33.一种电子设备,其特征在于,包括处理器和存储器;所述存储器,用于存放计算机程序;所述处理器,用于执行所述存储器上所存放的程序,实现权利要求1-16任一所述的方法步骤。
34.一种机器可读存储介质,其特征在于,所述机器可读存储介质内存储有应用程序,所述应用程序被处理器执行时实现权利要求1-16任一所述的方法步骤。
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CN110837079A (zh) | 2020-02-25 |
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