CN116930953A - 雷达数据融合的方法、电子设备及系统 - Google Patents

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CN116930953A CN202210346530.6A CN202210346530A CN116930953A CN 116930953 A CN116930953 A CN 116930953A CN 202210346530 A CN202210346530 A CN 202210346530A CN 116930953 A CN116930953 A CN 116930953A
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Abstract

本申请公开了一种雷达数据融合的方法、电子设备及系统，涉及雷达技术领域。该方法应用于雷达系统中不同性能的多个雷达共同检测目标时，根据各个雷达的雷达分辨率对检测到的数据进行融合，提升雷达检测数据的准确度，提升雷达系统整体的检测性能。第一雷达和第二雷达之间的距离小于第一阈值，第一雷达的雷达分辨率与第二雷达的雷达分辨率不同，获取第一雷达测量目标的第一点云，以及获取第二雷达测量目标的第二点云；其中，第一点云和第二点云均包括多个数组；根据第一雷达的雷达分辨率与第二雷达的雷达分辨率，对第一点云和第二点云进行融合，得到第三点云；第三点云包括第一数组，第一点云和第二点云均不包括第一数组。

Description

雷达数据融合的方法、电子设备及系统
技术领域
本申请涉及雷达技术领域，尤其涉及雷达数据融合的方法、电子设备及系统。
背景技术
雷达(radio detection and ranging，radar)能够实现感知周围环境，识别目标，室内定位等功能，并广泛应用于智能设备中。雷达的种类也很丰富，包括超宽带(ultrawideband，UWB)雷达、毫米波雷达、激光雷达(light detection and ranging,LIDAR)等多种类型。不同类型的雷达具有不同的性能。
目前，会利用多个具有不用优势性能的雷达进行检测。例如，利用位于相同位置的具有不同优势性能的雷达对目标进行检测，将各个雷达检测到的所有数据进行合并，确定目标的特征(如轮廓)或识别结果(如车、树)。上述方法仅将数据直接进行简单合并，并没有充分发挥各个雷达的性能优势。
发明内容
本申请提供了雷达数据融合的方法、电子设备及系统，利用雷达系统中不同性能的多个雷达共同检测目标，并根据各个雷达的雷达分辨率对检测到的数据进行融合，提升雷达检测数据的准确度，提升雷达系统整体的检测性能。
为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
第一方面，本申请提供一种雷达数据融合的方法，应用于包括第一雷达和第二雷达的系统中，第一雷达的雷达分辨率与第二雷达的雷达分辨率不同，其中，雷达分辨率是指利用雷达测量的参数将相邻的两个目标识别为两个目标的能力，包括距离分辨率、角度分辨率(包括方位角分辨率和俯仰角分辨率)、速度分辨率；第一雷达与第二雷达之间的距离小于第一阈值，可以部署在一个电子设备上，也可以部署在不同的电子设备上；该方法包括：获取第一雷达测量目标的第一点云，以及获取第二雷达测量目标的第二点云；其中，第一点云和第二点云均包括多个数组；根据第一雷达的雷达分辨率与第二雷达的雷达分辨率，对第一点云和第二点云进行融合，得到第三点云；第三点云包括第一数组，第一点云和第二点云均不包括第一数组。
在一个示例中，当第一雷达与第二雷达之间的距离小于第一阈值时，第一雷达的天线与第二雷达的天线位于同一位置区域，也就是说，第一雷达的天线与第二雷达的天线可以间隔布局，可以理解的是，与第一雷达的天线(或第二雷达的天线)与待测目标之间的距离相比，第一雷达的天线与第二雷达的天线之间的距离可以忽略不计，可以认为第一雷达的天线与第二雷达的天线位于同一位置，也就是说，通过第一雷达的天线和第二雷达的天线检测同一目标的雷达数据理论上应该是相同。
采用上述技术方案，采用具有不同雷达分辨率的两个雷达共同检测目标，并根据第一雷达的雷达分辨率和第二雷达的雷达分辨率对第一点云和第二点云进行融合，生成包含第一数组的第三点云，也就是说，第三点云中包含新生成的数组，新生成数组中的一个数组与第一点云或第二点云中的一个数组相比都更准确，从而实现了第一雷达和第二雷达组成的整体获得了大于任意一个雷达的检测能力，提升了雷达系统整体的检测性能。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，第一雷达的雷达分辨率和第二雷达的雷达分辨率均包括第一参数的分辨率和第二参数的分辨率；第一点云的数组和第二点云的数组均包括第一参数和第二参数；上述根据第一雷达的雷达分辨率与第二雷达的雷达分辨率，对第一点云和第二点云进行融合，得到第三点云，包括：根据第一雷达的第一参数的分辨率和/或第二雷达的第一参数的分辨率，确定多个第一参数区间，每个第一参数区间的长度相等，其中，第一雷达的第一参数的分辨率与第二雷达的第一参数的分辨率相同或者大致相同；根据多个第一参数区间以及第一雷达的第二参数的分辨率得到第一栅格图，并将第一点云的数组映射到第一栅格图中；根据多个第一参数区间以及第二雷达的第二参数的分辨率得到第三栅格图，并将第二点云的数组映射到第三栅格图中；根据第一栅格图与第一点云的映射关系，以及第三栅格图与第二点云的映射关系，对第一点云和第二点云中第二参数进行融合，生成第三点云。
示例性的，将纵坐标的第一参数划分为多个第一参数区间，一个第一参数区间的长度为一个第一雷达(或第二雷达)的第一参数的分辨率，或根据目标情况，缩小或扩大第一参数区间；将横坐标划分为多个第二参数区间，一个第二参数区间的长度为一个第一雷达的第二参数的分辨率，即，得到第一栅格图。
结合第一方面和上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，第一雷达的第二参数的分辨率高于第二雷达的第二参数的分辨率，因而由第一雷达测量目标的第一点云中的第二参数的值比第二雷达测量目标的第二点云中的第二参数的值更准确；上述根据第一栅格图与第一点云的映射关系，以及第三栅格图与第二点云的映射关系，对第一点云和第二点云中第二参数进行融合，生成第三点云，包括：第一栅格图和第三栅格图都是用于表征第一参数和第二参数的，因此可以根据第一栅格图和第三栅格图，对第一点云和第二点云中的第二参数进行融合；根据第三栅格图确定第一栅格对应的第一参数区间和第二参数区间，第一栅格为第三栅格图中与第二点云中的数组具有映射关系的栅格中任一个；在第一栅格图中查找第二栅格的数量N，第二栅格为第一栅格图中与第一点云中的数组具有映射关系的栅格，且，第二栅格对应的第一参数区间与第一栅格对应的第一参数区间相同，第二栅格对应的第二参数区间位于第一栅格对应的第二参数区间内；当数量N为1时，根据第二栅格对应的第一点云中第二参数，修改第一栅格对应的第二点云中第二参数；可以理解的是，当数量N为1时，可以认为第二栅格对应的第一点云中的数组，与第一栅格对应的第二点云中的数组，表示的是同一目标的同一位置，因此根据第二栅格对应的第一点云中更准确的第二参数，修改第一栅格对应的第二点云中第二参数。
结合第一方面和上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，当数量N不为1时，保留第一栅格对应的第二点云中的第二参数，此时不能确定第一栅格对应的第二点云的第二参数，与第二栅格对应的第一点云中的第二参数之间的对应关系，也就是说，第二栅格可以对应第一点云中的多个数组，或在第一点云中不存在对应的数组。
结合第一方面和上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，当数量N大于1时，还保留第二栅格对应的第一点云中的第二参数，此时，第二栅格对应第一点云中的多个数组。
结合第一方面和上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，第一参数为速度、距离、俯仰角、方位角、目标功率中任一项；第二参数为速度、距离、俯仰角、方位角、目标功率中任一项，且第一参数和第二参数不同。
结合第一方面和上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，第一雷达的雷达分辨率和第二雷达的雷达分辨率还包括第三参数的分辨率，第一点云的数组和第二点云的数组均还包括第三参数，其中，第三参数为速度、距离、俯仰角、方位角、目标功率中任一项，且第三参数与第二参数不同，第三参数和第二参数也不同；根据第一雷达的雷达分辨率与第二雷达的雷达分辨率，对第一点云和第二点云进行融合，得到第三点云，还包括：根据多个第一参数区间以及第一雷达的第三参数的分辨率得到第二栅格图，并将第一点云的数组映射到第二栅格图中；根据多个第一参数区间以及第二雷达的第三参数的分辨率得到第四栅格图，并将第二点云的数组映射到第四栅格图中；根据第二栅格图与第一点云的映射关系，以及第四栅格图与第二点云的映射关系，对第一点云和第二点云中第三参数进行融合，生成第三点云。
结合第一方面和上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，第一雷达的第三参数的分辨率低于第二雷达的第三参数的分辨率，根据第二栅格图与第一点云的映射关系，以及第四栅格图与第二点云的映射关系，对第一点云和第二点云中第三参数进行融合，生成第三点云，包括：根据第二栅格图确定第三栅格对应的第一参数区间和第三参数区间，第三栅格为第二栅格图中与第一点云中的数组具有映射关系的栅格中任一个；在第四栅格图中查找第四栅格的数量M，第四栅格为第四栅格图中与第二点云中的数组具有映射关系的栅格，且，第四栅格对应的第一参数区间与第三栅格对应的第一参数区间相同，第四栅格对应的第三参数区间位于第三栅格对应的第三参数区间内；当数量M为1时，根据第四栅格对应的第二点云中第三参数，修改第三栅格对应的第一点云中第三参数。
结合第一方面和上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，包括：第一雷达和第二雷达为不同的雷达；第一雷达和第二雷达可以是不同类型的雷达，第一雷达可以是UWB雷达、毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达中的任一种雷达，第二雷达可以是UWB雷达、毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达中与第一雷达不同的任一种雷达；第一雷达与第二雷达也可以是相同类型的雷达，或者，第一雷达与第二雷达为同一雷达，但第一雷达的雷达分辨率与第二雷达的雷达分辨率不同，例如，第一雷达对应第一工作模式，第二雷达对应第二工作模式，其中第一工作模式和第二工作模式不同。
第二方面，本申请实施例提供一种电子设备，该电子设备可以包括：一个或多个处理器；一个或多个存储器；第一雷达以及第二雷达，第一雷达和第二雷达之间的距离小于第一阈值，第一雷达的雷达分辨率与第二雷达的分辨率不同；存储器、雷达模块与处理器耦合，存储器用于存储计算机程序代码，计算机程序代码包括计算机指令，当处理器从存储器中读取计算机指令，以使电子设备执行如下步骤：获取第一雷达测量目标的第一点云，以及获取第二雷达测量目标的第二点云；其中，第一点云和第二点云均包括多个数组；根据第一雷达的雷达分辨率与第二雷达的雷达分辨率，对第一点云和第二点云进行融合，得到第三点云；第三点云包括第一数组，第一点云和第二点云均不包括第一数组。
结合第二方面和上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，第一雷达的雷达分辨率和第二雷达的雷达分辨率均包括第一参数的分辨率和第二参数的分辨率，第一点云的数组和第二点云的数组均包括第一参数和第二参数；根据第一雷达的雷达分辨率与第二雷达的雷达分辨率，对第一点云和第二点云进行融合，得到第三点云，包括：根据第一雷达的第一参数的分辨率和/或第二雷达的第一参数的分辨率，确定多个第一参数区间，每个第一参数区间的长度相等；根据多个第一参数区间以及第一雷达的第二参数的分辨率得到第一栅格图，并将第一点云的数组映射到第一栅格图中；根据多个第一参数区间以及第二雷达的第二参数的分辨率得到第三栅格图，并将第二点云的数组映射到第三栅格图中；根据第一栅格图与第一点云的映射关系，以及第三栅格图与第二点云的映射关系，对第一点云和第二点云中第二参数进行融合，生成第三点云。
结合第二方面和上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，第一雷达的第二参数的分辨率高于第二雷达的第二参数的分辨率，根据第一栅格图与第一点云的映射关系，以及第三栅格图与第二点云的映射关系，对第一点云和第二点云中第二参数进行融合，生成第三点云，包括：根据第三栅格图确定第一栅格对应的第一参数区间和第二参数区间，第一栅格为第三栅格图中与第二点云中的数组具有映射关系的栅格中任一个；在第一栅格图中查找第二栅格的数量N，第二栅格为第一栅格图中与第一点云中的数组具有映射关系的栅格，且，第二栅格对应的第一参数区间与第一栅格对应的第一参数区间相同，第二栅格对应的第二参数区间位于第一栅格对应的第二参数区间内；当数量N为1时，根据第二栅格对应的第一点云中第二参数，修改第一栅格对应的第二点云中第二参数。
结合第二方面和上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，电子设备还用于执行：当数量N不为1时，保留第一栅格对应的第二点云中的第二参数。
结合第二方面和上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，电子设备还用于执行：当数量N大于1时，还保留第二栅格对应的第一点云中的第二参数。
结合第二方面和上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，第一参数为速度、距离、俯仰角、方位角、目标功率中任一项；第二参数为速度、距离、俯仰角、方位角、目标功率中任一项，且第一参数和第二参数不同。
结合第二方面和上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，第一雷达的雷达分辨率和第二雷达的雷达分辨率还包括第三参数的分辨率，第一点云的数组和第二点云的数组均还包括第三参数；根据第一雷达的雷达分辨率与第二雷达的雷达分辨率，对第一点云和第二点云进行融合，得到第三点云，还包括：根据多个第一参数区间以及第一雷达的第三参数的分辨率得到第二栅格图，并将第一点云的数组映射到第二栅格图中；根据多个第一参数区间以及第二雷达的第三参数的分辨率得到第四栅格图，并将第二点云的数组映射到第四栅格图中；根据第二栅格图与第一点云的映射关系，以及第四栅格图与第二点云的映射关系，对第一点云和第二点云中第三参数进行融合，生成第三点云。
结合第二方面和上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，第一雷达的第三参数的分辨率低于第二雷达的第三参数的分辨率，根据第二栅格图与第一点云的映射关系，以及第四栅格图与第二点云的映射关系，对第一点云和第二点云中第三参数进行融合，生成第三点云，包括：根据第二栅格图确定第三栅格对应的第一参数区间和第三参数区间，第三栅格为第二栅格图中与第一点云中的数组具有映射关系的栅格中任一个；在第四栅格图中查找第四栅格的数量M，第四栅格为第四栅格图中与第二点云中的数组具有映射关系的栅格，且，第四栅格对应的第一参数区间与第三栅格对应的第一参数区间相同，第四栅格对应的第三参数区间位于第三栅格对应的第三参数区间内；当数量M为1时，根据第四栅格对应的第二点云中第三参数，修改第三栅格对应的第一点云中第三参数。
结合第二方面和上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，第一雷达和第二雷达为不同的雷达；或者，第一雷达与第二雷达为同一雷达，第一雷达对应第一工作模式，第二雷达对应第二工作模式，其中第一工作模式和第二工作模式不同。
第三方面，本申请实施例提供一种数据融合装置，该信息处理装置可以包括处理器，用于与存储器相连，调用存储器中存储的程序，以执行如第一方面中任一所述的雷达数据融合方法。
第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，包括：计算机指令；当计算机指令在电子设备上运行时，使得电子设备执行如第一方面中任一所述的雷达数据融合方法。
第五方面，本申请实施例提供一种计算机程序产品，当计算机程序产品在电子设备上运行时，使得电子设备执行如第一方面中任一所述的雷达数据融合方法。
第六方面，本申请实施例提供一种芯片系统，该芯片系统应用于电子设备；芯片系统包括一个或多个接口电路，以及一个或多个处理器；接口电路和处理器通过线路互联；接口电路用于从电子设备的存储器接收信号，并向处理器发送信号，信号包括存储器中存储的计算机指令。当处理器执行计算机指令时，使得执行如第一方面中任一所述的雷达数据融合方法。
需要说明的是，上述第二方面提供的电子设备、第三方面提供的数据融合装置、第四方面提供的计算机可读存储介质、第五方面提供的计算机程序产品、以及第六方面提供的芯片系统所能达到的技术效果，可参考上述第一方面以及第一方面中任一种可能的实现方式中所述方法中关于技术效果的描述，这里不再赘述。
附图说明
图1A为本申请实施例提供的一种电子设备100的结构示意图；
图1B为本申请实施例提供的一种雷达系统的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种雷达天线排列的示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种雷达天线排列的示意图；
图4为本申请实施例提供的一种雷达数据融合的方法的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的一种雷达数据融合的场景示意图；
图6为本申请实施例提供的一种栅格图的示意图；
图7为本申请实施例提供的又一种雷达数据融合的方法的流程示意图；
图8为本申请实施例提供的另一种栅格图的示意图；
图9为本申请实施例提供的另一种雷达数据融合的场景示意图；
图10为本申请实施例提供的一种雷达数据融合的方法的示意图。
具体实施方式
以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解，在本申请以下各实施例中，“至少一个”、“一个或多个”是指一个、两个或两个以上。术语“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系；例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A、B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
为了便于理解本申请的技术方案，先对本申请涉及的一些技术术语进行说明。
雷达：是一种利用电磁波探测目标的电子设备，雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波信号发射点的距离、俯仰角、方位角、速度等信息。其中，以电磁波信号发射点所在的位置为原点，俯仰角是指目标中某一位置与雷达的连线与该连线在水平面的投影的夹角。方位角是指目标中某一位置与雷达的连线在水平面的投影与基准方向(如水平面上的正北方向)的夹角。
雷达的种类也很丰富，包括超宽带(ultra wideband，UWB)雷达、毫米波雷达、激光雷达(light detection and ranging,LIDAR)等多种类型。
其中，超宽带雷达：是一种利用非正弦波窄脉冲检测目标的雷达。与其他雷达相比，超带宽雷达占用的带宽更大，因此具有较好的抗干扰能力以及很高的距离分辨率。
其中，毫米波雷达：是一种工作在毫米波段的雷达。毫米波(millimeter wave)是指波长介于1-10mm的电磁波，其对应的频率范围一般为30-300GHz。具有体积小、质量轻和空间分辨率(包括距离分辨率和角度分辨率)高的特点。
雷达分辨率，指的利用雷达测量的参数将相邻的两个目标识别为两个目标的能力。雷达分辨率可以具体包括距离分辨率、角度分辨率(包括方位角分辨率和俯仰角分辨率)、速度分辨率。其中，距离分辨率：是指利用雷达测量的距离将相邻的两个目标识别为两个目标的能力，其中，角度分辨率：是指利用雷达测量的角度将相邻的两个目标识别为两个目标的能力。其中，速度分辨率：是指利用雷达测量的速度将相邻的两个目标识别为两个目标的能力。
雷达的距离分辨率取决于雷达的带宽，而带宽又受限于法规。雷达的角度分辨率取决于雷达的天线口径，而天线口径又受限于天线的尺寸和天线占用的面积。雷达的速度分辨率取决于雷达的波形，而波形又受限于雷达的刷新率。由此可见，单个雷达不能在所有方面都取得最佳的性能，故本申请采用的是多雷达对目标进行检测，并将检测到的目标数据进行融合，从而实现提高多个雷达组成的整体的性能。
本申请提供了一种雷达数据融合的方法，可应用于雷达系统，该雷达系统可以安装在室内，可用于检测室内的目标，对室内目标进行定位等。该雷达系统也可以安装在车辆，对车辆周围的障碍物进行识别，并依据识别结果规划行车路线等。该雷达系统还可以安装在安检设备上，用于识别目标等。需要说明的是，该雷达系统包括至少两个雷达，两个雷达之间的距离小于第一阈值，其中，两个雷达可以部署在一个电子设备上，也可以部署在不同的电子设备上，本申请实施例对此不做限定。
下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
如图1A所示，为本申请实施例提供的一种电子设备100的结构示意图。该电子设备100可以包括：处理器110、存储器120、以及通信模块130。其中，处理器110、存储器120、以及通信模块130通过总线相连接。该电子设备100还可以包括输出设备和输入设备等，图中未示出。
可以理解的是，本实施例示意的结构并不构成对上述电子设备100的具体限定。在另一些实施例中，上述电子设备100可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。
处理器110，是电子设备100的控制中心，可以通过运行或执行存储在存储器120内的软件程序，以及调用存储在存储器120内的数据，执行电子设备100的各种功能。处理器110可以是一个处理器，也可以是多个处理元件的统称，该多个处理单元可以包括微控制单元(micro controller unit，MCU)。例如，处理器110是一个中央处理器(centralprocessing unit，CPU)，也可以是特定集成电路(application specificintegratedcircuit，ASIC)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路，例如：一个或多个振荡电路，或，一个或多个同步时序逻辑电路。
存储器120，可以是随机存取存储器(random access memory，RAM)，只读存储器(Read-Only Memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compactdisc read-only memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。其中，存储器120可用于存储执行本申请方案的软件程序，并由处理器110来控制执行。例如，存储器120中存储有数据融合的程序。
通信模块130，可用于与其他设备或通信网络通信。通信模块130可以提供应用在电子设备100上的包括无线局域网(wireless local area networks，WLAN)(如无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)网络)，蓝牙(bluetooth，BT)，全球导航卫星系统(globalnavigation satellite system，GNSS)，调频(frequency modulation，FM)，近距离无线通信技术(near field communication，NFC)，红外技术(infrared，IR)等无线通信的解决方案。通信模块130可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。
在本申请的一些实施例中，通信模块130，还可以提供应用在电子设备100上的雷达技术的解决方案，即通信模块130包括雷达模块。在一些实施例中，通信模块130中的雷达模块包括第一雷达131和第二雷达132。其中，第一雷达131可以是UWB雷达、毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达中的任一个。第二雷达132也可以是UWB雷达、毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达中的任一个。需要说明的是，第一雷达131和第二雷达132可以是不同类型的雷达，第一雷达131和第二雷达132具有不同的雷达分辨率。其中，雷达分辨率包括：距离分辨率、角度分辨率(包括方位角分辨率和俯仰角分辨率)、速度分辨率中一项或多项。例如，第一雷达131的距离分辨率高于第二雷达132的距离分辨率，第一雷达131的角度分辨率低于第二雷达132的距离分辨率。或者，第一雷达131和第二雷达132也可以是同一类型的雷达，但第一雷达131和第二雷达132的工作模式不同，使得第一雷达131和第二雷达132具有不同的参数分辨率。例如，第一雷达131与第二雷达132都是UWB雷达，但是工作在不同的带宽下，因而具有不同的距离分辨率。
其中，第一雷达131与第二雷达132之间的距离小于第一阈值，例如第一雷达131与第二雷达132部署在一个电子设备上。此时，第一雷达131的天线(例如天线1)与第二雷达132的天线(例如天线2)位于同一位置区域。在一个示例中，第一雷达具有多个天线，即天线1的数量为大于1。第二雷达具有多个天线，即天线2的数量为大于1。那么天线1和天线2可以间隔布局。如图2所示，为本申请实施例提供的一种雷达天线排列的示意图。其中，白色方块代表第一雷达的天线(即天线1)，黑色方块代表第二雷达的天线(即天线2)。可以理解的是，与天线1(或天线2)与待测的目标之间的距离相比，天线1和天线2之间的距离极小，那么天线1和天线2之间的距离可以忽略不计。也就是说，天线1和天线2可认为位于同一位置，那么通过天线1和天线2测量同一目标的雷达数据理论上应该是相同。
在另一个示例中，第一雷达具有天线阵列，第二雷达具有天线阵列。那么，第一雷达的天线阵列与第二雷达的天线阵列可以间隔布局。其中，天线阵列是指将工作在同一频率的两个或两个以上的单个天线，按照一定要求进行馈电和空间排列而构成的天线阵。组成天线阵列的单个天线称为天线单元。如图3所示，为本申请实施例提供的另一种雷达天线排列的示意图。其中，所有白色方块代表第一雷达的天线阵列(即天线1)，所有黑色方块代表第二雷达的天线阵列(即天线2)。天线1中包含M个(图3中，M＝12)天线单元，天线2中包含N个(图3中，N＝8)天线单元。在天线1的天线单元间部署天线2的天线单元。
上述图1A是以第一雷达和第二雷达部署在一个电子设备上为例进行说明的。在其他一些实施例中，第一雷达和第二雷达也可以部署在不同的电子设备上。
如图1B所示，为本申请实施例提供的一种雷达系统的结构示意图。该雷达系统包括第一雷达、第二雷达和处理模块。其中，处理模块可以设置在第一雷达或第二雷达上，也可以设置在第一雷达与第二雷达以外的其他设备上。处理模块可以包括MCU，融合模块和同步时钟。其中，融合模块可以集成在MCU上。在一些实施例中，MCU通过同步时钟控制波形发生器1和波形发生器2同步产生电磁波信号，波形发生器1产生的电磁波信号经第一雷达的天线发射至空间中的某一方向，波形发生器2产生的电磁波信号经第二雷达的天线发射至空间中的同一方向。当该方向上存在目标时，目标对第一雷达发射的电磁波信号和第二雷达发射的电磁波信号进行反射。第一雷达通过第一雷达的接收天线接收回波信号，并对其进行处理得到第一点云。第二雷达通过第二雷达的接收天线接收回波信号，并对其进行处理得到第二点云。而后MCU中的融合模块将第一雷达的点云以及第二雷达的点云进行融合，可以得到新的点云。
以下，对本申请实施例提供的雷达数据的融合方法进行详细说明。
图4为本申请实施例提供的一种雷达数据融合的方法的流程示意图。如图4所示，该方法可以包括：
S201、获取第一雷达测量目标的第一点云，以及获取第二雷达测量目标的第二点云。
在一些实施例中，第一雷达和第二雷达是两个不同的雷达，可以部署在一个电子设备上(如芯片)。例如，第一雷达和第二雷达可以是不同类型的雷达。第一雷达可以是UWB雷达、毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达中的任一种雷达。第二雷达可以是UWB雷达、毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达中与第一雷达不同的任一种雷达。在一些场景中，若目标速度快，可以控制第一雷达和第二雷达同时开始检测，确保检测到的是同一目标。在另一些场景中，目标静止或速度慢时，可以控制第一雷达和第二雷达先后开始检测。
又例如，第一雷达与第二雷达可以是相同类型的雷达，但是第一雷达的雷达分辨率与第二雷达的雷达分辨率不同。在一个示例中，两个雷达是相同类型的雷达，各自工作在不同的工作模式下。其中，在一个示例中，工作模式是指雷达发射的电磁波信号的频段、带宽以及刷新率。在另一个示例中，工作模式是指雷达发射的电磁波信号的形式，具体的，包括脉冲模式和连续波模式，在脉冲模式下，雷达发射的电磁波信号可以是高斯脉冲信号，在连续波模式下，雷达发射的电磁波信号可以是单一连续波信号、调频连续波信号、步进频连续波信号。
在又一些实施例中，第一雷达和第二雷达是同一个雷达，工作在不同的工作模式下，第一雷达对应第一工作模式，第二雷达对应第二工作模式。在一些场景中，当目标静止或速度慢时，一个雷达可以先工作在第一工作模式(如高宽带)下，发射电磁波信号对目标进行检测，获得第一点云，之后该雷达工作在第二工作模式(如低宽带)下，再次发射电磁波信号对目标进行检测，获得第二点云。相当于，采用两个雷达先后对目标进行检测。
第一雷达与第二雷达同时发射电磁波信号对目标进行检测。第一雷达通过第一雷达的天线接收到回波信号，并对其进行处理得到第一点云。第二雷达通过第二雷达的天线接收到回波信号，并对其进行处理得到第二点云。具体地，第一雷达用于检测目标的第一参数、第二参数和第三参数，形成第一点云。类似的，第二雷达用于检测目标的第一参数、第二参数和第三参数，形成第二点云。可以理解的，第一点云与第二点云中的每一个点可以对应一个数组，该数组中包含第一参数、第二参数、第三参数的值。其中，第一参数、第二参数和第三参数是指第一雷达(或第二雷达)检测到的目标上某一位置相对于第一雷达(或第二雷达)的参数，如速度、距离、俯仰角、方位角、目标功率。目标功率是指回波信号的功率。
在本申请中，第一雷达和第二雷达具有不同的性能，即第一雷达的雷达分辨率与第二雷达的雷达分辨率不同。例如第一雷达可用于测量目标的第一参数和第二参数，第二雷达也可以用于测量目标的第一参数和第二参数。在该示例中，第一雷达的雷达分辨率包括第一参数的分辨率和第二参数的分辨率。第二雷达的雷达分辨率包括第一参数的分辨率和第二参数的分辨率。例如，第一雷达的第一参数的分辨率与第二雷达的第一参数的分辨率相同或者大致相同，第一雷达的第二参数的分辨率高于第二雷达的第二参数的分辨率。可选的，第一雷达和第二雷达还可以用于测量目标的第三参数，第一雷达的雷达分辨率和第二雷达的雷达分辨率还可以包括第三参数的分辨率。例如，第一雷达的第三参数的分辨率低于第二雷达的第三参数的分辨率。
可以理解的是，由于第一雷达与第二雷达的第二参数/第三参数的分辨率不同，那么检测目标上同一位置时获取的第二参数/第三参数会存在差异。如图5所示，第一雷达的距离分辨率与第二雷达的距离分辨率相同，第一雷达的方位角分辨率高于第二雷达的方位角分辨率，第一雷达的速度分辨率低于第二雷达的速度分辨率。若目标的真实坐标为(5.2m，12.0°，2.62m/s)，第一雷达对目标进行检测，得到的目标坐标为(5.2m，11.1°，2.67m/s)。第二类达对目标进行检测，得到的目标坐标为(5.3m，22.1°，2.63m/s)。为此，本申请提出将第一点云与第二点云中的参数进行融合，以获取更加精确的测量结果，提高第一雷达与第二雷达组成的整体的检测性能。
S202、根据第一雷达的第一参数的分辨率和/或第二雷达的第一参数的分辨率，确定多个第一参数区间，每个第一参数区间的长度相等。
在一些实施例中，第一雷达与第二雷达的第一参数的分辨率相同，以第一参数的分辨率作为第一参数区间。示例性的，以第一雷达为UWB雷达，第二雷达为毫米波雷达(例如24GHz毫米波雷达)，第一参数为速度为例。根据UWB雷达的速度分辨率和毫米波雷达的速度分辨率，将UWB雷达和毫米波雷达的速度区间都设置为0.05m/s，每个速度区间的长度相同。
在另一些实施例中，第一雷达的第一参数的分辨率与第二雷达的第一参数的分辨率不同，可以取第一雷达的第一参数的分辨率与第二雷达的第一参数的分辨率中较小的一个第一参数的分辨率作为第一参数区间的长度。例如，若第一参数是速度，第一雷达的速度分辨率是0.05m/s，第二雷达的速度分辨率是0.08m/s，可以取第一雷达的速度分辨率0.05m/s。
可选的，当第一雷达的第一参数的分辨率与第二雷达的第一参数的分辨率不同时，还可以取第一雷达的第一参数的分辨率与第二雷达的第一参数的分辨率中较大的一个第一参数的分辨率作为第一参数区间的长度，或第一雷达的第一参数的分辨率与第二雷达的第一参数的分辨率的中间值作为第一参数区间的长度。
在又一些实施例中，若目标体积小、结构或行为复杂、或雷达与目标之间的距离远，可以根据第一雷达的第一参数的分辨率与第二雷达的第一参数的分辨率，缩小第一参数区间的长度。例如，若第一参数是距离，目标是一个水杯，第一雷达与第二雷达的距离分辨率都是10cm，则可以将距离区间的长度设置为5cm。与将距离分辨率直接作为距离区间的长度相比，由于划分的距离区间更小，被划分在同一距离区间的数组之间的距离值更接近。在相同的距离区间中，对两组数组中的其他参数进行融合，得到的融合后的数组更接近实际值，可以根据点云中的数组得到更清晰的特征(如轮廓)或更准确的结果。若目标体积大、结构或行为简单、或雷达与目标之间的距离进，可以根据第一雷达的第一参数的分辨率与第二雷达的第一参数的分辨率扩大第一参数区间的长度。例如，若第一参数是距离，目标是距离雷达一米远的一面墙，第一雷达与第二雷达的距离分辨率都为25cm，则可以将距离分辨率的长度设置为50cm。在不影响后续利用新的点云进行应用的前提下，扩大距离区间的长度，可以减少运算量，便于更快地生成新的点云。
S203、根据多个第一参数区间以及第一雷达的除第一参数外的其他参数的分辨率得到第一雷达对应的一个或多个栅格图，并将第一点云映射到第一雷达对应的栅格图中；根据多个第一参数区间以及第二雷达的除第一参数外的其他参数的分辨率得到第二雷达对应的一个或多个栅格图，并将第二点云映射到第二雷达对应的栅格图中。
示例性的，根据多个第一参数区间以及第一雷达的第二参数的分辨率得到第一栅格图，并将第一点云的数组映射到第一栅格图中。根据多个第一参数区间以及第二雷达的第二参数的分辨率得到第三栅格图，并将第二点云的数组映射到第三栅格图中。
可选的，根据多个第一参数区间以及第一雷达的第三参数的分辨率得到第二栅格图，并将第一点云的数组映射到第二栅格图中。根据多个第一参数区间以及第二雷达的第三参数的分辨率得到第四栅格图，并将第二点云的数组映射到第四栅格图中。
示例性的，继续以第一雷达为UWB雷达，第二雷达为毫米波雷达为例。其中，第二参数为距离。其中，距离分辨率为c/(2B)，c为光速，B为雷达电磁波信号的带宽。第三参数分为角度(如方位角)。其中，角度分辨率与λ/D成正比，λ为雷达的工作波长，D为天线口径的直径。如下表1所示，为UWB雷达与毫米波雷达的带宽、距离分辨率以及角度分辨率的一个示例。
表1
带宽 距离分辨率 角度分辨率
UWB雷达 500MHz 30cm ～55.0°
毫米波雷达 250MHz 60cm ～14.3°
其中，“～”代表约为，天线口径D为50mm，UWB雷达的工作频段为6.00GHz-6.50GHz，功率密度为-41dBm/MHz，毫米波雷达的工作频段为24.00GHz-24.25GHz，功率密度为10dBm/MHz。
在一个具体实现中，如图6中(a)所示，可以根据UWB雷达的速度分辨率(0.05m/s)将纵坐标的速度划分为多个速度区间，其中每个速度区间的长度为一个UWB雷达的速度分辨率，即0.05m/s。再根据UWB雷达的距离分辨率(30cm)将横坐标的距离划分为多个距离区间，其中每个距离区间的长度为一个UWB雷达的距离分辨率，即30cm。即，得到图6中(a)所示的第一栅格图。在本申请用“栅格(V1，R1u)”表示第一栅格图中的一个栅格。其中，“V”用于表示速度，“R”用于表示距离，数字“1”用于表示栅格的序号，“u”用于表示UWB雷达对应的栅格图。栅格(V1，R1u)可以用于对应速度位于(V0，V1)，且距离位于(R0u，R1u)的点集合。
类似的，如图6中(b)所示，可以根据UWB雷达的速度分辨率(0.05m/s)将纵坐标的速度划分为多个速度区间，其中每个速度区间的长度为一个UWB雷达的速度分辨率，即0.05m/s。再根据UWB雷达的角度分辨率(约为55°)将横坐标的角度划分为多个角度区间，同时，考虑到毫米波雷达的角度分辨率(约为14.3°)，将每个角度区间的长度设置为毫米波雷达的角度分辨率的四倍，接近一个UWB雷达的角度分辨率，即57.3°。即，得到图6中(b)所示的第二栅格图。在本申请用“栅格(V1，A1u)”表示第二栅格图中的一个栅格。其中，“V”用于表示速度，“A”用于表示角度，数字“1”用于表示栅格的序号，“u”用于表示UWB雷达对应的栅格图。栅格(V1，A1u)可以用于对应速度位于(V0，V1)，且角度位于(A0u，A1u)的点集合。
类似的，如图6中(c)所示，可以根据毫米波雷达的速度分辨率(0.05m/s)将纵坐标的速度划分为多个速度区间，其中每个速度区间的长度为一个毫米波雷达的速度分辨率，即0.05m/s。再根据毫米波雷达的距离分辨率(60cm)将横坐标的距离划分为多个距离区间，其中每个距离区间的长度为一个毫米波雷达的距离分辨率，即60cm。即，得到图6中(c)所示的第三栅格图。在本申请用“栅格(V1，R1m)”表示第三栅格图中的一个栅格。其中，“V”用于表示速度，“R”用于表示距离，数字“1”用于表示栅格的序号，“m”用于表示毫米波雷达对应的栅格图。栅格(V1，R1m)可以用于对应速度位于(V0，V1)，且距离位于(R0m，R1m)的点集合。
需要说明的是，图6中(a)和图6中(c)中距离区间中的第一区间的左端点值相同，即R0u＝R0m。例如，R0u为15cm，则栅格(V1，R1u)对应的距离区间为[15cm,45cm)。相应的，R0m也为15cm，则栅格(V1，R1m)对应的距离区间为[15cm，75cm)。
类似的，如图6中(d)所示，可以根据毫米波雷达的速度分辨率(0.05m/s)将纵坐标的速度划分为多个速度区间，其中每个速度区间的长度为一个毫米波雷达的速度分辨率，即0.05m/s。再根据毫米波雷达的角度分辨率(约为14.3°)将横坐标的角度划分为多个角度区间，其中每个角度区间的长度为一个毫米波雷达的角度分辨率，即14.3°。即，得到图6中(d)所示的第四栅格图。在本申请用“栅格(V1，A1m)”表示第四栅格图中的一个栅格。其中，“V”用于表示速度，“A”用于表示角度，数字“1”用于表示栅格的序号，“m”用于表示毫米波雷达对应的栅格图。栅格(V1，A1m)可以用于对应速度位于(V0，V1)，且角度位于(A0m，A1m)的点集合。
需要说明的是，图6中(b)和图6中(d)中角度区间中的第一区间的左端点值相同，即A0u＝A0m。
进一步的，由于毫米波雷达的距离分辨率(60cm)是UWB雷达的距离分辨率(30cm)的二倍，则第三栅格图中一个栅格对应的距离区间，对应着第一栅格图中两个栅格对应的距离区间。例如，第三栅格图中一个栅格(V1，R1m)对应的距离区间(R0m，R1m)，对应着第一栅格图栅格(V1，R1u)对应的距离区间(R0u，R1u)和栅格(V1，R2u)对应的距离区间(R1u，R2u)。相应的，第二栅格图中一个栅格对应的距离区间，对应着第四栅格图中四个栅格对应的距离区间。
在一个具体实现中，将第一点云的数组映射到第一栅格图中，如图6中(a)所示。例如，若第一点云中一个数组为(0.18m/s，235cm，60°)，则将该数组映射到第一栅格图中，对应栅格为(V4，R8u)，其中，第一栅格图中V0＝0m/s，R0u＝0cm。相应的，将第一点云映射到第二栅格图中，将第二点云映射到第三栅格图和第四栅格图中的方法可以参考将第一点云映射到第一栅格图中的方法。映射的结果如下表2，下表3以及图6中(b)、(c)和(d)所示。
表2
(V4，R1u，A1u) (V4，R8u，A2u)
(V2，R3u，A2u) (V2，R5u，A1u)
(V1，R3u，A1u) (V1，R4u，A1u)
表3
(V5，R1m，A2m)
(V4，R4m，A8m)
(V2，R2m，A5m) (V2，R3m，A2m) (V2，R3m，A3m)
(V1，R2m，A3m) (V1，R2m，A2m)
继续如图6所示，图6中有线条的栅格表示第一点云或第二点云中一个数组与该栅格具有映射关系，“X”表示与该栅格具有映射关系的数组中某一参数的值测量得更准确，“\”表示与该栅格具有映射关系的数组中某一参数的值测量的偏差较大。一个栅格中中可以映射多个数组。例如，若第一点云中存在两个数组，分别为(0.03m/s,65cm，23°)、(0.04m/s，95cm，25°)。将这两个数组映射到第二栅格图中，对应的栅格均为(V1，A1u)，其中，第二栅格图中V0＝0m/s，A0u＝0cm。可以理解的是，第二栅格图用于表征一个数组的第一参数和第三参数，而一个栅格对应的第一参数区间是根据第一参数的分辨率确定，对应的第三参数区间是根据第三参数的分辨率确定的，也就是说，一个栅格是从两种参数的分辨率的维度去划分的。此时，位于第二栅格图中同一栅格中的数组，不能通过第一雷达的第一参数的分辨率和第一雷达的第三参数的分辨率识别为多个数组，故在第二栅格图中存在多个数组与一个栅格具有映射关系的情况。类似的，第一栅格图、第三栅格图和第四栅格图中也可以存在多个数组与一个栅格具有映射关系的情况。
S204、根据第一雷达对应的栅格图和第二雷达对应的栅格图，对第一点云和第二点云进行融合，得到第三点云。
其中，第三点云包括第一数组，第一点云和第二点云均不包括第一数组。
上文已说明，第一雷达对应的栅格图包括第一栅格图和第二栅格图，第二雷达对应的栅格图包括第三栅格图和第四栅格图。其中，第一栅格图和第三栅格图都是用于表征第一参数和第二参数的。因此，可以根据第一栅格图和第三栅格图，对第一点云和第二点云中的第二参数进行融合。类似的，第二栅格图和第四栅格图都是用于表征第一参数和第三参数的。因此，可以根据第二栅格图和第四栅格图，对第一点云和第二点云中的第三参数进行融合。
具体的，如图7所示。
S701、根据第三栅格图确定第一栅格对应的第一参数区间和第二参数区间，查找在第一栅格图中第二栅格的数量N。
其中，第一栅格为第三栅格图中与第二点云中的数组具有映射关系的栅格中的任一个，第二栅格为第一栅格图中与第一点云中的数组具有映射关系的栅格，且，第二栅格对应的第一参数区间与第一栅格对应的第一参数区间相同，第二栅格对应的第二参数区间位于第一栅格对应的第二参数区间内。
具体的，遍历第三栅格图，查找第三栅格图中与第二点云中的数组具有映射关系的一个或多个栅格。针对查找到的任一个栅格，即第一栅格，确定第一栅格对应的第一参数区间和第二参数区间。相应地，在第一栅格图中查找与第一栅格对应的第一参数区间和第二参数区间内，且与第一点云具有映射关系的栅格(即第二栅格)的数量。
S702、当数量N为1时，根据第二栅格对应的第一点云中第二参数，修改第一栅格对应的第二点云中第二参数，即实现对第一点云和第二点云中的第二参数进行融合。
当数量N不为1时，保留第一栅格对应的第二点云中的第二参数。其中，当数量N大于1时，还保留第二栅格对应的第一点云中的第二参数。
S703、根据第二栅格图确定第三栅格对应的第一参数区间和第三参数区间，查找在第四栅格图中第四栅格的数量M。
其中，第三栅格为第二栅格图中与第一点云中的数组具有映射关系的栅格中的任一个，第四栅格为第四栅格图中与第二点云中的数组具有映射关系的栅格，且，第四栅格对应的第一参数区间与第三栅格对应的第一参数区间相同，第四栅格对应的第三参数区间位于第三栅格对应的第三参数区间内。
具体的，遍历第二栅格图，查找第二栅格图中与第一点云中的数组具有映射关系的一个或多个栅格。针对查找到的任一个栅格，即第三栅格，确定第三栅格对应的第一参数区间和第三参数区间。相应地，在第四栅格图中查找与第三栅格对应的第一参数区间和第三参数区间内，且与第二点云具有映射关系的栅格(即第四栅格)的数量。
S704、当数量N为1时，根据第四栅格对应的第二点云中第三参数，修改第三栅格对应的第一点云中第三参数，即实现对第一点云和第二点云中的第三参数进行融合。
当数量N不为1时，保留第三栅格对应的第一点云中的第三参数。其中，当数量N大于1时，还保留第四栅格对应的第二点云中的第三参数。
需要说明的是，在本申请实施例中，步骤S701-步骤S702可以在步骤S703-步骤S704之后或同时执行，本申请不限定步骤S701-步骤S702和步骤S703-步骤S704的执行顺序。
示例性的，继续以第一雷达为UWB雷达，第二雷达为毫米波雷达为例。在一个实施例中，第二点云中的一个数组(0.18m/s，220cm，105°)，将该数组映射到第三栅格图中，对应的栅格为(V4，R4m)，其中，第三栅格图中V0＝0m/s，R0m＝0cm。根据栅格(V4，R4m)对应的第一参数区间(V3，V4)和第二参数区间(R3m，R4m)，确定栅格(V4，R4m)在第一栅格图对应的第一参数区间为(V3，V4)，第二参数区间为(R6u，R7u)和(R7u，R8u)。相应的，在第一栅格图中查找第一参数区间(V3，V4)，第二参数区间(R6u，R7u)和(R7u，R8u)内，与第一点云具有映射关系的栅格的数量，此时只有一个栅格(V4，R8u)与第一点云中的一个数组(0.19m/s，223cm，100°)具有映射关系。则将第三栅格图中与栅格(V4，R4m)具有映射关系的数组(0.18m/s，220cm，105°)中的距离值200cm，修改为第一栅格图中与栅格(V4，R8u)具有映射关系的数组(0.19m/s，223cm，100°)中的距离值223cm，生成新的数组(0.18m/s，223cm，105°)。相应的，第四栅格图中与栅格(V4，A8m)具有映射关系的数组也变为(0.18m/s，223cm，105°)，即从第二点云中生成新的数组。
在另一个实施例中，在第三栅格图中，一个栅格(V1，R2m)与数组具有映射关系，根据栅格(V1，R2m)对应的第一参数区间(V0，V1)和第二参数区间(R1m，R2m)，确定栅格(V1，R2m)在第一栅格对应的第一参数区间为(V0，V1)，第二参数区间为(R2u，R3u)和(R3u，R4u)。相应的，在第一栅格图中查找第一参数区间(V0，V1)，第二参数区间(R2u，R3u)和(R3u，R4u)内，与第一点云具有映射关系的栅格的数量，此时存在栅格(V1，R3u)和栅格(V1，R4u)与数组具有映射关系。则将与栅格(V1，R2m)、(V1，R3u)和(V1，R4u)具有映射关系的数组保留。
在又一个实施例中，若目标中某一位置的真实坐标为(0.19m/s，23cm，18°)，UWB雷达测得的数组为(0.18m/s，22cm，13°)，将该数组映射到第一栅格图中对应的栅格为(V4，R1u)，映射到第二栅格图中对应的栅格为(V4，A1u)，其中，第一栅格图中V0＝0m/s，R0u＝0cm，第二栅格图中V0＝0m/s，A0u＝0cm。毫米波雷达测得的数组为(0.21m/s,25cm,20°)，将该数组映射到第一栅格图中对应的栅格为(V5，R1m)，映射到第二栅格图中对应的栅格为(V5，A2m)。此时，第三栅格图中的一个栅格(V5，R1m)与数组具有映射关系，根据栅格(V5，R1m)对应的第一参数区间(V4，V5)和第二参数区间(R0m，R1m)，确定栅格(V5，R1m)在第一栅格对应的第一参数区间为(V4，V5)，第二参数区间为(R0u，R1u)和(R1u，R2u)。相应的，在第一栅格图中查找第一参数区间(V4，V5)，第二参数区间(R0u，R1u)和(R1u，R2u)内，与第一点云具有映射关系的栅格的数量，此时不存在与数组具有映射关系的栅格。则将与栅格(V5，R1m)具有映射关系的数组保留。
可选的，在每个第一参数的区间中，针对第三栅格图中与第二点云具有映射关系的每个栅格的第二参数区间，确定每个栅格在第一栅格图中对应第二参数区间中与第一点云具有映射关系的栅格的数量；在每个第一参数的区间中，针对第二栅格图中与第一点云具有映射关系的每个栅格的第一参数区间和第三参数区间，确定每个栅格在第四栅格图中对应的第一参数区间和第三参数区间中与第二点云具有映射关系的栅格的数量。例如，遍历第三栅格图中的速度区间(V0，V1)，查找到该速度区间中与数组具有映射关系的栅格(V1,R2m)。针对栅格(V1,R2m)，确定栅格(V1,R2m)在第一栅格图中相同的速度区间(V0，V1)以及对应的第二参数区间中与第一点云具有映射关系的栅格的数量。之后的执行步骤可以参考S702，在此不在赘述。
在一些实施例中，对第一点云和第二点云进行融合后得到的数组中，存在着距离值和角度值重复的数组。例如，由上述可知，第一点云中存在一个数组为(0.19m/s，223cm，100°)，该数组映射到第一栅格图为(V4，R8m)，该数组映射到第二栅格图中为(V4，A8m)，其中，第一栅格图中V0＝0m/s，R0u＝0cm，第二栅格图中V0＝0m/s，A0u＝0cm；第二点云中存在一个数组为(0.18m/s，220cm，105°)，该数组映射到第三栅格图为(V4，R4m)，该数组映射到第四栅格图中为(V4，A8m)。将图第三栅格图中与栅格(V4，R4m)具有映射关系数组(0.18m/s，220cm，105°)中的距离值，修改为第一栅格图中与栅格(V4，R8u)具有映射关系的数组(0.19m/s，223cm，100°)中的距离值223cm，生成新的数组(0.18m/s，223cm，105°)。相应的，第四栅格图中与栅格(V4，A8m)具有映射关系的数组(0.18m/s，220cm，105°)也变为(0.18m/s，223cm，105°)，即从第二点云中生成新的数组。第二栅格图中与栅格(V4，A2u)具有映射关系的数组(0.19m/s，223cm，100°)的角度值，修改为第四栅格图中与栅格(V4，A8m)具有映射关系的数组(0.18m/s，223cm，105°)的角度值，生成新的数组(0.19m/s，223cm，105°)。相应的，第一栅格图中的与栅格(V4，R8u)具有映射关系的数组也变为(0.19m/s，223cm，105°)，即从第一点云中生成新的数组。
此时，在第一点云与第二点云中新生成的数组中，取距离值和角度值相同的两个数组中速度值的平均值，作为新的数组。例如，在第一点云与第二点云在经过融合后，都生成了距离值为223cm，角度值为105°的数组，此时取两个数组速度值的平均值，即0.0185m/s。可以理解的是，两个数组的速度值虽然位于同一速度区间，但是可以存在差异。
可选的，在第一点云与第二点云新生成的数组中，可以选择距离值和角度值相同的两个数组中由速度分辨率更高的一个雷达测得的速度值。例如，若UWB雷达的速度分辨率为0.05m/s，毫米波雷达的速度分辨率为0.08m/s，则可以选择由UWB雷达测得数组中的速度值，即0.19m/s。
如上所述，对融合后得到的数组中距离值和角度值存在重复的数组进行了处理后，生成第三点云。其中，在第三点云中包括了第一数组，第一数组是将第一点云与第二点云进行融合后生成的新数组。
为了体现出本申请生成的第三点云中数组的分布情况，将第三点云映射到第五栅格图和第六栅格图中。映射的结果如下表4以及图8中(a)和(b)所示。
表4
(V5，R1m，A2m)
(V4，R4m，A8m) (V4，R8m，A8m)
(V2，R3u，A5m) (V2，R5u，A2m) (V2，R5u，A3m)
(V1，R3u，A1u) (V1，R4u，A1u) (V1，R2m，A3m) (V1，R2m，A2m)
如图8所示。其中，“X”表示表示该栅格对应的数组中某一参数进行了修改，“/”表示该栅格对应的数组中没有参数进行修改。
上述方法中两个雷达可以检测目标的三个参数，且三个参数是相同的，该方法也可以适用于检测目标的两个参数或三个以上参数，还可以适用于两个雷达检测目标的参数不相同。在一个实施例中，如图9所示，若目标1的真实坐标为(5.2m,12.0°,2.65m/s)，目标2的真实坐标为(4.9m,10.0°,2.65m/s)。第一雷达可以检测目标的距离、速度和角度，第二雷达可以检测目标的距离和速度，其中，第一雷达的速度分辨率与第二雷达的速度分辨率相同，第一雷达的距离分辨率低于第二雷达的距离分辨率。此时第一雷达检测到的目标1的数据为(5.0m,11°,2.65m/s)，检测到的目标2的数据为(5.1m,13°,0.05m/s)。第二雷达检测到的目标1的数据为(5.2m,2.65m/s)，检测到的目标2的数据(4.9m,2.65m/s)。在相同的速度区间中，将两个雷达检测到的数据进行融合，融合后的数据为(5.2m,11°,2.65m/s)和(4.9m,11°,2.65m/s)。可以理解的是，由于第一雷达的距离分辨率较低，使得第一雷达难以分辨出两个距离很近的物体，导致测得一个目标的数据误差较大，而对两个雷达的检测数据融合后，不仅消除了误差较大的数据，而且将目标数据表示的更完整、更准确。
上述技术方案，以第一雷达(如UWB雷达)和第二雷达(如毫米波雷达)为例，如图10所示，根据两个雷达的第一参数(如速度)的分辨率，设置两个雷达的第一参数区间相同。在相同的第一参数区间中，利用第二参数(如距离)的分辨率和第三参数(如角度)分辨率对第一点云和第二点云中数组的第二参数和第三参数进行融合，从而获得第三点云。从而实现了第一雷达和第二雷达组成的整体获得了大于任意一个雷达的检测能力，具有了两个雷达中较高的第二参数的分辨率(如30cm)以及较高的第三参数的分辨率(如57.3°)，使得检测到的数据更准确，从而提升利用检测数据进行目标识别等处理结果的准确性。
另外，当第一雷达与第二雷达之间的距离小于第一阈值时，将第一雷达的天线与第二雷达的天线布置在同一位置区域，既保证了两个雷达从同一位置发射电磁波信号，检测到的目标相同，又节约了空间。
还有，采用本方案也无需通过拓宽频谱，占用新的频谱资源，来提升雷达分辨率，可以在现有雷达系统的基础上，添加数据融合程序，即可对检测到的数据进行融合，提升雷达检测数据的准确度，提升雷达系统整体的检测性能。
本申请实施例还提供一种装置，该装置包含在电子设备中，该装置具有实现上述实施例中任一方法中电子设备行为的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括至少一个与上述功能相对应的模块或单元。例如，处理模块或单元、存储模块或单元、通信模块或单元、以及雷达模块或单元等。
本申请实施例还提供一种电子设备，包括一个或多个处理器，一个或多个存储器。第一雷达以及第二雷达，第一雷达和第二雷达之间的距离小于第一阈值，第一雷达的雷达分辨率与第二雷达的分辨率不同。存储器、雷达模块与处理器耦合，存储器用于存储计算机程序代码，计算机程序代码包括计算机指令，当处理器从存储器中读取计算机指令，以使得电子设备执行上述各个实施例的方法。
本申请另一实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机指令，当计算机指令在电子设备上运行时，使得电子设备执行上述方法实施例所示的方法流程中的各个步骤。
本申请另一个实施例中还提供了提供一种计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行上述方法实施例所示的方法流程中的各个步骤。
本申请另一实施例还提供一种芯片系统，该芯片系统应用于电子设备。芯片系统包括一个或多个接口电路，以及一个或多个处理器。接口电路和处理器通过线路互联。接口电路用于从电子设备的存储器接收信号，并向处理器发送信号，信号包括存储器中存储的计算机指令。当处理器执行计算机指令时，电子设备执行上述方法实施例所示的方法流程中的各个步骤。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅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装置，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，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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一个物理单元或多个物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同地方。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，可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例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个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)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、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (19)

1.一种雷达数据融合的方法，其特征在于，应用于包括第一雷达和第二雷达的系统，所述第一雷达和所述第二雷达之间的距离小于第一阈值，所述第一雷达的雷达分辨率与所述第二雷达的雷达分辨率不同，所述方法包括：
获取所述第一雷达测量目标的第一点云，以及获取所述第二雷达测量所述目标的第二点云；其中，所述第一点云和所述第二点云均包括多个数组；
根据所述第一雷达的雷达分辨率与所述第二雷达的雷达分辨率，对所述第一点云和所述第二点云进行融合，得到第三点云；所述第三点云包括第一数组，所述第一点云和所述第二点云均不包括所述第一数组。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一雷达的雷达分辨率和所述第二雷达的雷达分辨率均包括第一参数的分辨率和第二参数的分辨率，所述第一点云的数组和所述第二点云的数组均包括所述第一参数和所述第二参数；
所述根据所述第一雷达的雷达分辨率与所述第二雷达的雷达分辨率，对所述第一点云和所述第二点云进行融合，得到第三点云，包括：
根据所述第一雷达的第一参数的分辨率和/或所述第二雷达的第一参数的分辨率，确定多个第一参数区间，每个所述第一参数区间的长度相等；
根据所述多个第一参数区间以及所述第一雷达的第二参数的分辨率得到第一栅格图，并将所述第一点云的数组映射到所述第一栅格图中；根据所述多个第一参数区间以及所述第二雷达的第二参数的分辨率得到第三栅格图，并将所述第二点云的数组映射到所述第三栅格图中；
根据所述第一栅格图与所述第一点云的映射关系，以及所述第三栅格图与所述第二点云的映射关系，对所述第一点云和所述第二点云中第二参数进行融合，生成所述第三点云。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一雷达的第二参数的分辨率高于所述第二雷达的第二参数的分辨率，
所述根据所述第一栅格图与所述第一点云的映射关系，以及所述第三栅格图与所述第二点云的映射关系，对所述第一点云和所述第二点云中第二参数进行融合，生成所述第三点云，包括：
根据所述第三栅格图确定第一栅格对应的第一参数区间和第二参数区间，所述第一栅格为所述第三栅格图中与所述第二点云中的数组具有映射关系的栅格中任一个；
在所述第一栅格图中查找第二栅格的数量N，所述第二栅格为所述第一栅格图中与所述第一点云中的数组具有映射关系的栅格，且，所述第二栅格对应的第一参数区间与所述第一栅格对应的第一参数区间相同，所述第二栅格对应的第二参数区间位于所述第一栅格对应的第二参数区间内；
当所述数量N为1时，根据所述第二栅格对应的所述第一点云中所述第二参数，修改所述第一栅格对应的所述第二点云中第二参数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述数量N不为1时，保留所述第一栅格对应的所述第二点云中的第二参数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述数量N大于1时，还保留所述第二栅格对应的所述第一点云中的第二参数。
6.根据权利要求2-5任一项所述的方法，其特征在于，所述第一参数为速度、距离、俯仰角、方位角、目标功率中任一项；所述第二参数为速度、距离、俯仰角、方位角、目标功率中任一项，且所述第一参数和所述第二参数不同。
7.根据权利要求2-6任一项所述的方法，其特征在于，所述第一雷达的雷达分辨率和所述第二雷达的雷达分辨率还包括第三参数的分辨率，所述第一点云的数组和所述第二点云的数组均还包括所述第三参数；
所述根据所述第一雷达的雷达分辨率与所述第二雷达的雷达分辨率，对所述第一点云和所述第二点云进行融合，得到第三点云，还包括：
根据所述多个第一参数区间以及所述第一雷达的第三参数的分辨率得到第二栅格图，并将所述第一点云的数组映射到所述第二栅格图中；根据所述多个第一参数区间以及所述第二雷达的第三参数的分辨率得到第四栅格图，并将所述第二点云的数组映射到所述第四栅格图中；
根据所述第二栅格图与所述第一点云的映射关系，以及所述第四栅格图与所述第二点云的映射关系，对所述第一点云和所述第二点云中第三参数进行融合，生成所述第三点云。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一雷达的第三参数的分辨率低于所述第二雷达的第三参数的分辨率，
所述根据所述第二栅格图与所述第一点云的映射关系，以及所述第四栅格图与所述第二点云的映射关系，对所述第一点云和所述第二点云中第三参数进行融合，生成所述第三点云，包括：
根据所述第二栅格图确定第三栅格对应的第一参数区间和第三参数区间，所述第三栅格为所述第二栅格图中与所述第一点云中的数组具有映射关系的栅格中任一个；
在所述第四栅格图中查找第四栅格的数量M，所述第四栅格为所述第四栅格图中与所述第二点云中的数组具有映射关系的栅格，且，所述第四栅格对应的第一参数区间与所述第三栅格对应的第一参数区间相同，所述第四栅格对应的第三参数区间位于所述第三栅格对应的第三参数区间内；
当所述数量M为1时，根据所述第四栅格对应的所述第二点云中所述第三参数，修改所述第三栅格对应的所述第一点云中第三参数。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，
所述第一雷达和所述第二雷达为不同的雷达；
或者，所述第一雷达与所述第二雷达为同一雷达，所述第一雷达对应第一工作模式，所述第二雷达对应第二工作模式，其中所述第一工作模式和所述第二工作模式不同。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
一个或多个存储器；
第一雷达以及第二雷达，所述第一雷达和所述第二雷达之间的距离小于第一阈值，所述第一雷达的雷达分辨率与所述第二雷达的分辨率不同；
所述存储器、所述雷达模块与所述处理器耦合，所述存储器用于存储计算机程序代码，所述计算机程序代码包括计算机指令，当所述处理器从所述存储器中读取所述计算机指令，以使得所述电子设备执行如下步骤：
获取所述第一雷达测量目标的第一点云，以及获取所述第二雷达测量所述目标的第二点云；其中，所述第一点云和所述第二点云均包括多个数组；
根据所述第一雷达的雷达分辨率与所述第二雷达的雷达分辨率，对所述第一点云和所述第二点云进行融合，得到第三点云；所述第三点云包括第一数组，所述第一点云和所述第二点云均不包括所述第一数组。
11.根据权利要求10所述的电子设备，其特征在于，所述第一雷达的雷达分辨率和所述第二雷达的雷达分辨率均包括第一参数的分辨率和第二参数的分辨率，所述第一点云的数组和所述第二点云的数组均包括所述第一参数和所述第二参数；
所述根据所述第一雷达的雷达分辨率与所述第二雷达的雷达分辨率，对所述第一点云和所述第二点云进行融合，得到第三点云，包括：
根据所述第一雷达的第一参数的分辨率和/或所述第二雷达的第一参数的分辨率，确定多个第一参数区间，每个所述第一参数区间的长度相等；
根据所述多个第一参数区间以及所述第一雷达的第二参数的分辨率得到第一栅格图，并将所述第一点云的数组映射到所述第一栅格图中；根据所述多个第一参数区间以及所述第二雷达的第二参数的分辨率得到第三栅格图，并将所述第二点云的数组映射到所述第三栅格图中；
根据所述第一栅格图与所述第一点云的映射关系，以及所述第三栅格图与所述第二点云的映射关系，对所述第一点云和所述第二点云中第二参数进行融合，生成所述第三点云。
12.根据权利要求11所述的电子设备，其特征在于，所述第一雷达的第二参数的分辨率高于所述第二雷达的第二参数的分辨率，
所述根据所述第一栅格图与所述第一点云的映射关系，以及所述第三栅格图与所述第二点云的映射关系，对所述第一点云和所述第二点云中第二参数进行融合，生成所述第三点云，包括：
根据所述第三栅格图确定第一栅格对应的第一参数区间和第二参数区间，所述第一栅格为所述第三栅格图中与所述第二点云中的数组具有映射关系的栅格中任一个；
在所述第一栅格图中查找第二栅格的数量N，所述第二栅格为所述第一栅格图中与所述第一点云中的数组具有映射关系的栅格，且，所述第二栅格对应的第一参数区间与所述第一栅格对应的第一参数区间相同，所述第二栅格对应的第二参数区间位于所述第一栅格对应的第二参数区间内；
当所述数量N为1时，根据所述第二栅格对应的所述第一点云中所述第二参数，修改所述第一栅格对应的所述第二点云中第二参数。
13.根据权利要求12所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还用于执行：
当所述数量N不为1时，保留所述第一栅格对应的所述第二点云中的第二参数。
14.根据权利要求13所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还用于执行：
当所述数量N大于1时，还保留所述第二栅格对应的所述第一点云中的第二参数。
15.根据权利要求11-14中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述第一参数为速度、距离、俯仰角、方位角、目标功率中任一项；所述第二参数为速度、距离、俯仰角、方位角、目标功率中任一项，且所述第一参数和所述第二参数不同。
16.根据权利要求11-15中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述第一雷达的雷达分辨率和所述第二雷达的雷达分辨率还包括第三参数的分辨率，所述第一点云的数组和所述第二点云的数组均还包括所述第三参数；
所述根据所述第一雷达的雷达分辨率与所述第二雷达的雷达分辨率，对所述第一点云和所述第二点云进行融合，得到第三点云，还包括：
根据所述多个第一参数区间以及所述第一雷达的第三参数的分辨率得到第二栅格图，并将所述第一点云的数组映射到所述第二栅格图中；根据所述多个第一参数区间以及所述第二雷达的第三参数的分辨率得到第四栅格图，并将所述第二点云的数组映射到所述第四栅格图中；
根据所述第二栅格图与所述第一点云的映射关系，以及所述第四栅格图与所述第二点云的映射关系，对所述第一点云和所述第二点云中第三参数进行融合，生成所述第三点云。
17.根据权利要求16所述的电子设备，其特征在于，所述第一雷达的第三参数的分辨率低于所述第二雷达的第三参数的分辨率，
所述根据所述第二栅格图与所述第一点云的映射关系，以及所述第四栅格图与所述第二点云的映射关系，对所述第一点云和所述第二点云中第三参数进行融合，生成所述第三点云，包括：
根据所述第二栅格图确定第三栅格对应的第一参数区间和第三参数区间，所述第三栅格为所述第二栅格图中与所述第一点云中的数组具有映射关系的栅格中任一个；
在所述第四栅格图中查找第四栅格的数量M，所述第四栅格为所述第四栅格图中与所述第二点云中的数组具有映射关系的栅格，且，所述第四栅格对应的第一参数区间与所述第三栅格对应的第一参数区间相同，所述第四栅格对应的第三参数区间位于所述第三栅格对应的第三参数区间内；
当所述数量M为1时，根据所述第四栅格对应的所述第二点云中所述第三参数，修改所述第三栅格对应的所述第一点云中第三参数。
18.根据权利要求10-17任一项所述的电子设备，其特征在于，
所述第一雷达和所述第二雷达为不同的雷达；
或者，所述第一雷达与所述第二雷达为同一雷达，所述第一雷达对应第一工作模式，所述第二雷达对应第二工作模式，其中所述第一工作模式和所述第二工作模式不同。
19.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括计算机指令，当所述计算机指令在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行如权利要求1-5中任一项所述的雷达数据融合的方法。
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