CN112578385B - 雷达数据的处理方法及装置、作业设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种雷达数据的处理方法及装置、作业设备。其中，该方法包括：获取通过作业设备中的雷达探测到的雷达数据；对雷达数据进行稀疏处理，得到多个目标数据；依据多个目标数据建立作业设备的目标地图，其中，目标地图包括：原始层和碰撞检测层，原始层用于存放原始障碍权值，原始障碍权值用于表征目标数据对应的位置存在障碍物的概率，碰撞检测层用于存放存在障碍物的位置的位置信息；在目标地图的碰撞检测层中对作业设备进行碰撞检测。本申请解决了现有的雷达数据处理方法无法对植保无人机进行碰撞检测，进而实现支持植保无人机的避障飞行的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及雷达数据处理领域，具体而言，涉及一种雷达数据的处理方法及装置、作业设备。
背景技术
植保无人机作业时，总会遇到各种各样的障碍物，如果不对障碍物进行避让，植保无人机会撞到障碍物上，引发安全事故。为了解决飞行安全问题，现有两种方案进行应对：第一种方案是利用高精度的定位设备对障碍物位置进行标识，并添加在植保无人机的任务航线中，规划的航线已经避开了障碍物区域；第二种方案是使用机载传感器对障碍物进行测量，根据测量数据实时绕开障碍物。现阶段一般采取两种方案互补的形式进行作业，保证飞行安全。
第二种方案中，目前机载传感器包括视觉传感器、超声波雷达、毫米波雷达以及激光雷达等。由于农业作业环境恶劣复杂，视觉传感器适应能力较差，超声波雷达测量距离较短，激光雷达价格昂贵等原因，目前主流采用毫米波雷达进行障碍物测量。
从收发天线来划分，毫米波雷达主要有两种：单发单收雷达和多发多收雷达。单发单收雷达只能得到一个目标的距离信息，因此一般使用它的数据来做刹停操作。多发多收雷达能得到多个目标的距离和方位信息，因此可以使用多发多收雷达的数据来做绕行操作。
在植保无人机领域，由于环境的特点，多发多收雷达的每一个目标并不能说明每一个障碍物的具体信息，存在很多的数据冗余。现有的雷达数据处理方法虽然可以有效降低数据冗余，但是无法对无人机进行碰撞检测，进而实现支持无人机的避障飞行。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请实施例提供了一种雷达数据的处理方法及装置、作业设备，以至少解决现有的雷达数据处理方法无法对植保无人机进行碰撞检测，进而实现支持植保无人机的避障飞行的技术问题。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种雷达数据的处理方法，包括：获取通过作业设备中的雷达探测到的雷达数据；对雷达数据进行稀疏处理，得到多个目标数据；依据多个目标数据建立作业设备的目标地图，其中，目标地图包括：原始层和碰撞检测层，原始层用于存放原始障碍权值，原始障碍权值用于表征目标数据对应的位置存在障碍物的概率，碰撞检测层用于存放存在障碍物的位置的位置信息；在目标地图的碰撞检测层中对作业设备进行碰撞检测。
可选地，依据多个目标数据建立作业设备的目标地图，包括：依据预设算法计算多个子区域经过的所有位置对应的原始障碍权值，多个子区域由雷达的视场范围划分而成，视场范围为雷达能够探测到的区域；依据多个子区域的目标数据对述多个子区域经过的所有位置对应的原始障碍权值进行调整，得到处理后的权值；依据处理后的权值对目标地图的原始层进行更新，得到更新后的原始层数据；依据更新后的原始层数据对目标地图的碰撞检测层进行更新。
可选地，依据多个子区域的目标数据对多个子区域经过的所有位置对应的原始障碍权值进行调整，得到处理后的权值，包括：根据每一子区域的目标数据检测每一子区域是否存在待探测对象；如果任一子区域不存在待探测对象时，对子区域经过的所有位置对应的原始障碍权值执行第一操作处理；如果任一子区域存在待探测对象时，根据待探测对象的位置信息获取与作业设备距离最近的目标探测对象，对目标探测对象所在位置对应的原始障碍权值执行第二操作处理，并对子区域中除目标探测对象所在位置的其他位置对应的原始权值执行第一操作处理；其中，第一操作处理包括将该子区域经过的所有位置对应的原始障碍权值与一个负值进行叠加；第二操作处理包括将障碍物所在位置对应的原始障碍权值与一个正值进行叠加。
可选地，依据更新后的原始层数据对目标地图的碰撞检测层进行更新，包括：根据更新后的原始层数据中每一子区域处理后的权值确定每一子区域是否存在障碍物；当子区域存在障碍物时，根据障碍物的位置更新子区域中多个位置的碰撞检测数据；当子区域不存在障碍物时，将子区域中的多个位置的碰撞检测数据设置为第一预设值。
可选地，当子区域存在障碍物时，根据障碍物的位置更新子区域中多个位置的碰撞检测数据，包括：当子区域存在障碍物时，将障碍物所在位置的碰撞检测数据设置为0；在子区域内遍历与障碍物所在位置相邻的多个目标位置，得到目标位置与障碍物所在位置之间的距离信息，将距离信息作为目标位置对应的碰撞检测数据。
可选地，根据更新后的原始层数据中每一子区域处理后的权值确定每一子区域是否存在障碍物，包括：将处理后的权值与第一阈值进行比较，如果处理后的权值大于第一阈值，确定处理后的权值对应的位置存在障碍物；如果处理后的权值小于第一阈值，确定处理后的权值对应的位置不存在障碍物。
可选地，在目标地图的碰撞检测层中对作业设备进行碰撞检测，包括：对作业设备的预测运动轨迹进行采样，得到多个采样点；分别确定多个采样点中各个采样点的碰撞检测数据是否小于第二阈值；如果多个采样点中存在至少一个采样点的碰撞检测数据小于第二阈值，确定作业设备按照预设运行轨迹进行作业时会发生碰撞事故。
根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种雷达数据的处理装置，包括：获取模块，用于获取通过作业设备中的雷达探测到的雷达数据；处理模块，用于对雷达数据进行稀疏处理，得到多个目标数据；建立模块，用于依据多个目标数据建立作业设备的目标地图，其中，目标地图包括：原始层和碰撞检测层，原始层用于存放原始障碍权值，原始障碍权值用于表征目标数据对应的位置存在障碍物的概率；碰撞检测层用于存放存在障碍物的位置的位置信息；检测模块，用于在目标地图的碰撞检测层中对作业设备进行碰撞检测。
根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种作业设备，包括：雷达，用于探测至少一个目标对象；处理器，与雷达通信连接，用于执行以上的雷达数据的处理方法。
根据本申请实施例的再一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行以上的雷达数据的处理方法。
根据本申请实施例的再一方面，还提供了一种处理器，处理器用于运行存储在存储器中的程序，其中，程序运行时执行以上的雷达数据的处理方法。
在本申请实施例中，采用获取通过作业设备中的雷达探测到的雷达数据；对雷达数据进行稀疏处理，得到多个目标数据；依据多个目标数据建立作业设备的目标地图，其中，目标地图包括：原始层和碰撞检测层，原始层用于存放原始障碍权值，原始障碍权值用于表征目标数据对应的位置存在障碍物的概率；碰撞检测层用于存放存在障碍物的位置的位置信息；在目标地图的碰撞检测层中对作业设备进行碰撞检测的方式，通过对作业设备的雷达探测到的数据进行稀疏处理，然后利用稀疏处理后的数据建立包括原始层和碰撞检测层的作业设备的地图，利用建立的作业设备的地图对作业设备进行碰撞检测，从而实现了在存储空间有限的情况下，完成快速建立植保无人机的地图，同时能够快速进行碰撞检测支持植保无人机的避障飞行的技术效果，进而解决了现有的雷达数据处理方法无法对植保无人机进行碰撞检测，进而实现支持植保无人机的避障飞行技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例的一种雷达数据的处理方法的流程图；
图2是根据本申请实施例的一种作业设备的目标地图的示意图；
图3是根据本申请实施例的一种雷达探测目标对象的示意图；
图4是根据本申请实施例的一种雷达视场划分的示意图；
图5是根据本申请实施例的一种雷达目标数据稀疏化的示意图；
图6是根据本申请实施例的一种雷达数据的处理装置的结构图；
图7是根据本申请实施例的一种作业设备的结构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，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的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本申请实施例，提供了一种雷达数据的处理方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本申请实施例的一种雷达数据的处理方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，获取通过作业设备中的雷达探测到的雷达数据。
根据本申请的一个可选的实施例，上述作业设备包括可以是植保无人机，无人车等其它无人驾驶设备，也可以是普通人力驾驶的农机驾驶设备，上述雷达优选使用毫米波雷达。
步骤S104，对雷达数据进行稀疏处理，得到多个目标数据。
步骤S106，依据多个目标数据建立作业设备的目标地图，其中，该目标地图包括：原始层和碰撞检测层，原始层用于存放原始障碍权值，原始障碍权值用于表征目标数据对应的位置存在障碍物的概率，碰撞检测层用于存放存在障碍物的位置的位置信息。
图2是根据本申请实施例的一种作业设备的目标地图的示意图，如图2所示，目标地图分为两层，为原始层以及碰撞检测层。
原始层：顾名思义，原始层存放的就是原始障碍权值信息，所谓的障碍权值，与某一位置障碍物的概率有关，该位置障碍物存在的概率比较高，则权值比较大，反之，权值比较小。
碰撞检测层：顾名思义，碰撞检测层的作用是在路径规划时，方便规划算法进行碰撞检测。碰撞检测层的更新由原始层触发，在原始层中判断为障碍的位置，会更新到碰撞检测层中，同时进行欧氏距离的膨胀操作。所谓欧式距离的膨胀操作，指的是对障碍周围的位置进行检索，如果该位置与障碍物的距离小于一定距离阈值，则判断为障碍物膨胀区；进行碰撞检测时，如果植保无人机落入障碍物膨胀区内，会被判断为发生了碰撞。
步骤S108，在目标地图的碰撞检测层中对作业设备进行碰撞检测。
通过上述步骤，通过对作业设备的雷达探测到的数据进行稀疏处理，然后利用稀疏处理后的数据建立包括原始层和碰撞检测层的作业设备的地图，利用建立的作业设备的地图对作业设备进行碰撞检测，从而实现了在存储空间有限的情况下，完成快速建立植保无人机的地图，同时能够快速进行碰撞检测支持植保无人机的避障飞行的技术效果。
在本申请的一个可选的实施例中，步骤S102可以通过以下方法实现：获取雷达探测到的至少一个目标对象在预设坐标系中的位置信息，位置信息包括：至少一个目标对象距雷达的距离，以及至少一个目标对象的方位角，其中，预设坐标系是以雷达的天线面中心为原点，以天线面的法线为0度线的确定的极坐标系。
图3是根据本申请实施例的一种雷达探测目标对象的示意图，如图3所示，扇形区域为雷达有效视场，扇形区域中的点为目标对象。
毫米波雷达的数据结构如下：
单个目标对象的数据结构：
一个雷达数据帧由多个目标对象组成，其数据结构为：
雷达探测到的目标对象的位置信息参考坐标是以雷达天线面中心为原点，以天线面法线为0度线的极坐标系。上述目标距离是指雷达探测到的目标对象距雷达的距离，目标方位角，指的是目标对象在上述极坐标系中的方位角。
根据本申请的一个可选的实施例，步骤S104可以通过以下方法实现：将雷达的视场范围划分为多个子区域，视场范围为雷达能够探测到的区域；分别确定位于多个子区域中的障碍物，其中，障碍物为至少一个目标对象中对作业设备的行驶产生影响的目标对象；将划分完成的多个子区域和位于多个子区域中的障碍物作为目标数据。
根据本申请的一个可选的实施例，雷达的视场范围是以雷达为顶点的扇形区域，将雷达的视场范围划分为多个子区域，包括：将扇形区域的圆心角等间距划分为面积相同的多个子扇形区域。
图4是根据本申请实施例的一种雷达视场划分的示意图，如图4所示，雷达的视场范围是以雷达为顶点的扇形区域，将雷达的视场范围划分为多个子区域，包括：将扇形区域的圆心角等间距划分为面积相同的多个子扇形区域。
如图4所示，将雷达视场角等间距划分为8个区域。需要说明的是，在实际应用时，划分的区域的数量可以根据需求设定。
在本申请的一些可选的实施例中，分别确定位于多个子区域中的障碍物，包括：将每个子扇形区域中距雷达的距离最近的目标对象作为子扇形区域中的障碍物；如果子扇形区域中没有目标对象，将雷达的最大探测距离作为子扇形区域中的障碍物距雷达的距离。
图5是根据本申请实施例的一种雷达目标数据稀疏化的示意图，如图5所示，每个区域只记录那个区域范围内距离最小的目标，阴影区域就是将雷达的视场等间距划分之后，每个子区域所存储的最近目标的距离示意。其中，编号6和编号8的区域由于没有目标落在其中，因此存储的距离是雷达的最大探测距离。
在本申请的一个可选的实施例中，步骤S106可以通过以下方法实现：依据预设算法计算多个子区域经过的所有位置对应的原始障碍权值，多个子区域由雷达的视场范围划分而成，视场范围为雷达能够探测到的区域；依据多个子区域的目标数据对多个子区域经过的所有位置对应的原始障碍权值进行调整，得到处理后的权值；依据处理后的权值对目标地图的原始层进行更新，得到更新后的原始层数据；依据更新后的原始层数据对目标地图的碰撞检测层进行更新。
根据本申请的一个可选的实施例，依据多个子区域的目标数据对多个子区域经过的所有位置对应的原始障碍权值进行调整，得到处理后的权值，包括：根据每一子区域的目标数据检测每一子区域是否存在待探测对象；如果任一子区域不存在待探测对象时，对子区域经过的所有位置对应的原始障碍权值执行第一操作处理；如果任一子区域存在待探测对象时，根据待探测对象的位置信息获取与作业设备距离最近的目标探测对象，对目标探测对象所在位置对应的原始障碍权值执行第二操作处理，并对子区域中除目标探测对象所在位置的其他位置对应的原始权值执行第一操作处理；其中，第一操作处理包括将该子区域经过的所有位置对应的原始障碍权值与一个负值进行叠加；第二操作处理包括将障碍物所在位置对应的原始障碍权值与一个正值进行叠加。
原始层的数据来源是稀疏后的毫米波雷达数据，使用稀疏后的毫米波雷达数据进行hit(上述第二操作处理)和miss操作(上述第一操作处理)。
稀疏后的毫米波雷达数据示意图如图5所示。在图5中，数据被分为8个通道，有的通道有障碍物，如1、2、3、4、5、7、8通道，有的通道没有障碍物，如6通道。
对于无障碍物的通道，使用Bresenham的方法，计算出整个通道所经过的所有位置所对应的原始层数据，对这些数据执行miss操作。所谓miss操作，就是在原来权值的基础上叠加一个miss值，得到一个新的权值，miss值一般为负值。例如，原始权值为0.8，miss值为-0.02，那么叠加后的新权值为0.78。
Bresenham算法，一般指布雷森汉姆直线算法，它确定应该选择的n维光栅的点，以便形成两点之间的直线的近似。
对于有障碍物的通道，障碍物所在位置对应的原始层数据执行hit操作。所谓hit操作，就是给原来的权值叠加一个hit值，得到一个新的权值。例如，原有权值为0.8，hit值为0.02，那么叠加后的新权值就为0.82。
有障碍物的通道中，除了障碍物所在的位置，其他位置要执行miss操作，意味着，从中心点发射一条光线到障碍物位置，光线没有受到其他阻挡，也即该通道无其他障碍。
在本申请的另一个可选的实施例中，依据更新后的原始层数据对目标地图的碰撞检测层进行更新，包括：根据更新后的原始层数据中每一子区域处理后的权值确定每一子区域是否存在障碍物；当子区域存在障碍物时，根据障碍物的位置更新子区域中多个位置的碰撞检测数据；当子区域不存在障碍物时，将子区域中的多个位置的碰撞检测数据设置为第一预设值。
根据本申请的另一个可选的实施例，当子区域存在障碍物时，根据障碍物的位置更新子区域中多个位置的碰撞检测数据，包括：当子区域存在障碍物时，将障碍物所在位置的碰撞检测数据设置为0；在子区域内遍历与障碍物所在位置相邻的多个目标位置，得到目标位置与障碍物所在位置之间的距离信息，将距离信息作为目标位置对应的碰撞检测数据。
在本申请的一些可选的实施例中，根据更新后的原始层数据中每一子区域处理后的权值确定每一子区域是否存在障碍物，包括：将处理后的权值与第一阈值进行比较，如果处理后的权值大于第一阈值，确定处理后的权值对应的位置存在障碍物；如果处理后的权值小于第一阈值，确定处理后的权值对应的位置不存在障碍物。
雷达数据直接影响的是原始层，通过hit和miss操作来影响原始层中不同位置的障碍权值，权值大于一个阈值之后就会判断为该权值对应的位置存在障碍物，权值小于该阈值，则判断为该权值对应的位置无障碍物。
在原始层中判断为障碍的位置，会更新到碰撞检测层中，同时进行欧氏距离的膨胀操作。所谓欧式距离的膨胀操作，指的是对障碍周围的位置进行检索，如果该位置与障碍物的距离小于一定距离阈值，则判断为障碍物膨胀区。
下面对碰撞检测层的更新过程进行说明：
碰撞检测层记录的是每个位置离最近障碍物的距离。初始化时，由于还未更新障碍物，所以整个碰撞检测层的数据置为1e6，意味着离障碍物无限远。
完成原始层更新后，会有一些数据大于障碍物阈值OCC(自定义)，从而被判断为障碍物，有另外一些数据小于自由区阈值FREE(自定义)，被判断为无障碍物。将单次更新从无障碍变为障碍物的数据填入insert_queue队列中，将从障碍物变为无障碍的数据填入delete_queue队列中。
对于insert_queue里面的数据，首先更新其对应的碰撞检测数据为0，意味着离障碍物距离为0。然后，使用广度优先搜索方法，遍历该数据的邻接数据，使用离障碍物的实际距离更新这些数据。更新的范围可以用一个距离约束，大于该距离就停止搜索。
对于delete_queue里面的数据，首先，更新其对应的碰撞检测数据为1e6，意味着无障碍。然后，使用广度优先搜索方法，遍历该数据的邻接数据，使用1e6更新这些数据。同样，更新范围可以用一个距离约束，大于该距离就停止搜索。
在本申请的一个可选的实施例中，步骤S108可以通过如下方法实现：对作业设备的预测运动轨迹进行采样，得到多个采样点；分别确定多个采样点中各个采样点的碰撞检测数据是否小于第二阈值；如果多个采样点中存在至少一个采样点的碰撞检测数据小于第二阈值，确定作业设备按照预设运行轨迹进行作业时会发生碰撞事故。
完成碰撞检测层更新后，就可以进行碰撞检测了。该算法支持的碰撞检测有多种，有无障碍物检测，最近障碍物距离检测，运动碰撞预测等。
有无障碍物：设定一个阈值，检查某位置对应距离，一旦小于该阈值则为碰撞；
最近障碍物距离：直接查询可以得到；
运动碰撞预测：设定一个阈值，将预测的运动轨迹中根据一定间隔进行离散采样，然后检测每个采样点对应的距离是否小于该阈值，如果小于，则该运动轨迹会发生碰撞。
图6是根据本申请实施例的一种雷达数据的处理装置的结构图，如图6所示，该装置包括：
获取模块60，用于获取通过作业设备中的雷达探测到的雷达数据；
处理模块62，用于对雷达进行稀疏处理，得到多个目标数据；
建立模块64，用于依据多个目标数据建立作业设备的目标地图，其中，目标地图包括：原始层和碰撞检测层，原始层用于存放原始障碍权值，原始障碍权值用于表征目标数据对应的位置存在障碍物的概率；碰撞检测层用于存放存在障碍物的位置的位置信息；
检测模块66，用于在目标地图的碰撞检测层中对作业设备进行碰撞检测。
需要说明的是，图6所示实施例的优选实施方式可以参见图1所示实施例的相关描述，此处不再赘述。
图7是根据本申请实施例的一种作业设备的结构图，如图7所示，该作业设备包括：
雷达70，用于探测至少一个目标对象；
根据本申请的一个可选的是实施例，雷达70优先选用多发多收毫米波雷达。
处理器72，与雷达70通信连接，用于执行以上的雷达数据的处理方法。
需要说明的是，图7所示实施例中的作业设备包括但不限于植保无人机、植保无人车。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行以上的雷达数据的处理方法。
存储介质用于存储执行以下功能的程序：获取通过作业设备中的雷达探测到的雷达数据；对雷达数据进行稀疏处理，得到多个目标数据；依据多个目标数据建立作业设备的目标地图，其中，目标地图包括：原始层和碰撞检测层，原始层用于存放原始障碍权值，原始障碍权值用于表征目标数据对应的位置存在障碍物的概率，碰撞检测层用于存放存在障碍物的位置的位置信息；在目标地图的碰撞检测层中对作业设备进行碰撞检测。
本申请实施例还提供了一种处理器，处理器用于运行存储在存储器中的程序，其中，程序运行时执行以上的雷达数据的处理方法。
处理器用于运行执行以下功能的程序：获取通过作业设备中的雷达探测到的雷达数据；对雷达数据进行稀疏处理，得到多个目标数据；依据多个目标数据建立作业设备的目标地图，其中，目标地图包括：原始层和碰撞检测层，原始层用于存放原始障碍权值，原始障碍权值用于表征目标数据对应的位置存在障碍物的概率，碰撞检测层用于存放存在障碍物的位置的位置信息；在目标地图的碰撞检测层中对作业设备进行碰撞检测。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，ReGZJFd-Only Memory)、随机存取存储器(RGZJFM，RGZJFndom GZJFccess Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种雷达数据的处理方法，其特征在于，包括：
获取通过作业设备中的雷达探测到雷达数据；
对所述雷达数据进行稀疏处理，得到多个目标数据；
依据所述多个目标数据建立所述作业设备的目标地图，其中，所述目标地图包括：原始层和碰撞检测层，所述原始层用于存放原始障碍权值，所述原始障碍权值用于表征所述目标数据对应的位置存在障碍物的概率，所述碰撞检测层用于存放存在所述障碍物的位置信息；在依据所述多个目标数据建立所述作业设备的目标地图的过程中，包括：依据所述多个目标数据调整所述原始层的原始障碍权值，以得到更新后的原始层，并依据更新后的原始层对所述碰撞检测层所存放的障碍物的位置信息进行更新；
在所述目标地图的碰撞检测层中对所述作业设备进行碰撞检测。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据所述多个目标数据建立所述作业设备的目标地图，包括：
依据预设算法计算多个子区域经过的所有位置对应的所述原始障碍权值，所述多个子区域由所述雷达的视场范围划分而成，所述视场范围为所述雷达能够探测到的区域；
依据所述多个子区域的目标数据对所述多个子区域经过的所有位置对应的所述原始障碍权值进行调整，得到处理后的权值；
依据所述处理后的权值对所述目标地图的原始层进行更新，得到更新后的原始层数据；
依据所述更新后的原始层数据对所述目标地图的碰撞检测层进行更新。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，依据所述多个子区域的目标数据对所述多个子区域经过的所有位置对应的所述原始障碍权值进行调整，得到处理后的权值，包括：
根据每一子区域的目标数据检测每一子区域是否存在待探测对象；
如果任一子区域均不存在待探测对象时，对所述子区域经过的所有位置对应的原始障碍权值执行第一操作处理；
如果任一子区域存在待探测对象时，根据所述待探测对象的位置信息获取与所述作业设备距离最近的目标探测对象，对所述目标探测对象所在位置对应的原始障碍权值执行第二操作处理，并对子区域中除所述目标探测对象所在位置的其他位置对应的原始权值执行所述第一操作处理；
其中，所述第一操作处理包括将该子区域经过的所有位置对应的原始障碍权值与一个负值进行叠加；所述第二操作处理包括将所述障碍物所在位置对应的原始障碍权值与一个正值进行叠加。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，依据所述更新后的原始层数据对所述目标地图的碰撞检测层进行更新，包括：
根据所述更新后的原始层数据中每一子区域处理后的权值，确定每一子区域是否存在障碍物；
当所述子区域存在障碍物时，根据所述障碍物的位置更新所述子区域中多个位置的碰撞检测数据；
当所述子区域不存在障碍物时，将所述子区域中的多个位置的碰撞检测数据设置为第一预设值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述子区域存在障碍物时，根据所述障碍物的位置更新所述子区域中多个位置的碰撞检测数据，包括：
当所述子区域存在障碍物时，将所述障碍物所在位置的碰撞检测数据设置为0；
在所述子区域内遍历与所述障碍物所在位置相邻的多个目标位置，得到所述目标位置与所述障碍物所在位置之间的距离信息，将所述距离信息作为所述目标位置对应的碰撞检测数据。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述更新后的原始层数据中每一子区域处理后的权值确定每一子区域是否存在障碍物，包括：
将所述处理后的权值与第一阈值进行比较，如果所述处理后的权值大于所述第一阈值，确定所述处理后的权值对应的位置存在所述障碍物；
如果所述处理后的权值小于所述第一阈值，确定所述处理后的权值对应的位置不存在所述障碍物。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述目标地图的碰撞检测层中对所述作业设备进行碰撞检测，包括：
对所述作业设备的预设运行轨迹进行采样，得到多个采样点；
分别确定所述多个采样点中各个采样点的碰撞检测数据是否小于第二阈值；
如果所述多个采样点中存在至少一个采样点的碰撞检测数据小于所述第二阈值，确定所述作业设备按照所述预设运行轨迹进行作业时会发生碰撞事故。
8.一种雷达数据的处理装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取通过作业设备中的雷达探测到的雷达数据；
处理模块，用于对所述雷达数据进行稀疏处理，得到多个目标数据；
建立模块，用于依据所述多个目标数据建立所述作业设备的目标地图，其中，所述目标地图包括：原始层和碰撞检测层，所述原始层用于存放原始障碍权值，所述原始障碍权值用于表征所述目标数据对应的位置存在障碍物的概率；所述碰撞检测层用于存放存在所述障碍物的位置的位置信息；在依据所述多个目标数据建立所述作业设备的目标地图的过程中，包括：依据所述多个目标数据调整所述原始层的原始障碍权值，以得到更新后的原始层，并依据更新后的原始层对所述碰撞检测层所存放的障碍物的位置信息进行更新；
检测模块，用于在所述目标地图的碰撞检测层中对所述作业设备进行碰撞检测。
9.一种作业设备，其特征在于，包括：
雷达，用于探测至少一个目标对象；
处理器，与所述雷达通信连接，用于执行权利要求1至7中任意一项所述的雷达数据的处理方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的雷达数据的处理方法。
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| CN202011335157.1A CN112578385B (zh) | 2020-11-24 | 2020-11-24 | 雷达数据的处理方法及装置、作业设备 |
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