CN112578345B - 一种雷达遮挡检测方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种雷达遮挡检测方法、装置、设备或存储介质,该方法包括:获取所有目标点的角度频谱;基于角度频谱确定所有目标点的检测角度和主旁瓣比;获取所有目标点中静态目标的理论角度;根据静态目标的检测角度与理论角度确定静态目标的误差角度;基于多帧雷达回波信号下静态目标的误差角度生成误差角度分布图,并从误差角度分布图中确定出主要误差角度与主瓣宽度;基于多帧雷达回波信号下所有目标点的主旁瓣比生成主旁瓣比累计分布图,并从主旁瓣比累计分布图中确定出低于预设主旁瓣比的目标点比例;根据主旁瓣比累积分布图和误差角度分布图确定雷达遮挡情况。如此,可以提高检测遮挡物的敏感性,且运算力少,可以提高检测效率。
Description
技术领域
本申请涉及雷达技术领域,特别涉及一种雷达遮挡检测方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
雷达作为一种重要的电磁传感器,在国防和民用领域发挥着越来越重要的作用。在应用需求的牵引和技术发展的推动下,当前雷达技术的发展日新月异,一些新体制、新系统和新方法不断涌现。
随着智能驾驶技术在车辆中的普及与发展,对外部环境的信息采集提出了更高的要求。其中毫米波雷达作为利用电磁波探测周围环境的传感器,以其优异的测距测速与测角能力以及良好的环境适应性,成为了智能驾驶技术感知外部环境的重要组成部分。
但是,车辆在使用毫米波雷达的过程中若雷达表面及外罩被覆盖了泥层和积雪等遮挡物时,会对毫米波雷达探测外部环境产生极大影响,甚至产生无法探测的情况。最终使得毫米波雷达采集的信息不可信,严重情况下会产生错误信息误导判断。
发明内容
本申请实施例提供了一种雷达遮挡检测方法、装置、设备及存储介质,可以提高检测遮挡物的敏感性,且运算力少,可以提高检测效率。
一方面,本申请实施例提供了一种雷达遮挡检测方法,包括:
获取所有目标点的角度频谱;角度频谱是基于获取的多通道中各通道的雷达回波信号确定的;
基于角度频谱确定所有目标点的检测角度和主旁瓣比;主旁瓣比是根据角度频谱中第一峰值与第二峰值确定的;
获取所有目标点中静态目标的理论角度;
根据静态目标的检测角度与理论角度确定静态目标的误差角度;
基于多帧雷达回波信号下静态目标的误差角度生成误差角度分布图,并从误差角度分布图中确定出主要误差角度与主瓣宽度;
基于多帧雷达回波信号下所有目标点的主旁瓣比生成主旁瓣比累计分布图,并从主旁瓣比累计分布图中确定出低于预设主旁瓣比的目标点比例;
若主旁瓣比累积分布图中目标点比例小于等于预设比例,且误差角度分布图中主瓣宽度大于等于预设主瓣宽度,则确定雷达被遮挡。
可选的,获取所有目标点的角度频谱,包括:
获取多通道中每个通道的每帧雷达回波信号;
对每个通道的每帧雷达回波信号进行距离速度维快速傅里叶变换,得到检测矩阵;检测矩阵包括每个通道的距离速度矩阵;
对检测矩阵进行目标检测,得到所有目标点和所有目标点的特征值;特征值包括所有目标点位于每个通道的复数幅值;
对特征值进行快速傅里叶变换,得到所有目标点的角度频谱。
可选的,获取所有目标点中静态目标的理论角度,包括:
获取所有目标点中静态目标相对于雷达的径向速度和雷达相对于地面的速度;
根据径向速度和雷达相对于地面的速度确定静态目标的理论角度。
可选的,主要误差角度为误差角度分布图中最大值对应的误差角度;方法还包括:
若误差角度分布图中主瓣宽度小于预设主瓣宽度,或,主旁瓣比累积分布图中目标点比例大于预设比例,则根据主要误差角度确定雷达遮挡情况;
根据主要误差角度确定雷达遮挡情况,包括:若主要误差角度的绝对值大于等于预设角度,则确定雷达被遮挡。
另一方面,本申请实施例提供了一种雷达遮挡检测装置,包括:
第一获取模块,用于获取所有目标点的角度频谱;角度频谱是基于获取的多通道中每个通道的雷达回波信号确定的;
第一确定模块,用于基于角度频谱确定所有目标点的检测角度和主旁瓣比;主旁瓣比是根据角度频谱中第一峰值与第二峰值确定的;
第二获取模块,用于获取所有目标点中静态目标的理论角度;
第二确定模块,用于根据静态目标的检测角度与理论角度确定静态目标的误差角度;
第三确定模块,用于基于多帧雷达回波信号下静态目标的误差角度生成误差角度分布图,并从误差角度分布图中确定出主要误差角度与主瓣宽度;
第四确定模块,用于基于多帧雷达回波信号下所有目标点的主旁瓣比生成主旁瓣比累计分布图,并从主旁瓣比累计分布图中确定出低于预设主旁瓣比的目标点比例;
第五确定模块,用于若主旁瓣比累计分布图中目标点比例小于等于预设比例,且误差角度分布图中主瓣宽度大于等于预设主瓣宽度,则确定雷达被遮挡。
可选的,第一获取模块还用于:获取多通道中每个通道的每帧雷达回波信号;对每个通道的每帧雷达回波信号进行距离速度维快速傅里叶变换,得到检测矩阵;检测矩阵包括每个通道的距离速度矩阵;对检测矩阵进行目标检测,得到所有目标点和所有目标点的特征值;特征值包括所有目标点位于每个通道的复数幅值;对特征值进行快速傅里叶变换,得到所有目标点的角度频谱。
可选的,第二获取模块还用于:获取静态目标相对于雷达的径向速度和雷达相对于地面的速度;根据径向速度和雷达相对于地面的速度确定静态目标的理论角度。
可选的,主要误差角度为误差角度分布图中最大值对应的误差角度;
第五确定模块还用于:若误差角度分布图中主瓣宽度小于预设主瓣宽度,或,主旁瓣比累积分布图中目标点比例大于预设比例,则根据主要误差角度确定雷达遮挡情况;
第五确定模块还用于:若主要误差角度的绝对值大于等于预设角度,则确定雷达被遮挡。
另一方面,本申请实施例提供了一种设备,设备包括处理器和存储器,存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序,至少一条指令或至少一段程序由处理器加载并执行上述的雷达遮挡检测方法。
另一方面,本申请实施例提供了一种计算机存储介质,存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序,至少一条指令或至少一段程序由处理器加载并执行以实现上述的雷达遮挡检测方法。
本申请实施例提供的一种雷达遮挡检测方法、装置、设备或存储介质具有如下有益效果:
通过获取所有目标点的角度频谱;角度频谱是基于获取的多通道中各通道的雷达回波信号确定的;基于角度频谱确定所有目标点的检测角度和主旁瓣比;主旁瓣比是根据角度频谱中第一峰值与第二峰值确定的;获取所有目标点中静态目标的理论角度;根据静态目标的检测角度与理论角度确定静态目标的误差角度;基于多帧雷达回波信号下静态目标的误差角度生成误差角度分布图,并从误差角度分布图中确定出主要误差角度与主瓣宽度;基于多帧雷达回波信号下所有目标点的主旁瓣比生成主旁瓣比累计分布图,并从主旁瓣比累计分布图中确定出低于预设主旁瓣比的目标点比例;若主旁瓣比累积分布图中目标点比例小于等于预设比例,且误差角度分布图中主瓣宽度大于等于预设主瓣宽度,则确定雷达被遮挡。如此,可以提高检测遮挡物的敏感性,且运算力少,可以提高检测效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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是本申请实施例提供的一种雷达遮挡检测方法的流程示意图;
图2是本申请实施例提供的一种角度频谱图的示意图;
图3是本申请实施例提供的一种应用场景的示意图;
图4是本申请实施例提供的一种误差角度分布图的示意图;
图5是本申请实施例提供的一种主旁瓣比累计分布图的示意图;
图6是本申请实施例提供的另一种误差角度分布图的示意图;
图7是本申请实施例提供的另一种主旁瓣比累计分布图的示意图;
图8是本申请实施例提供的一种雷达遮挡检测装置的结构示意图;
图9是本申请实施例提供的一种雷达遮挡检测方法的服务器的硬件结构框图。
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的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。
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、产品或服务器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。
本申请适用于多输入多输出(Multiple input multiple ontput,MIMO)雷达,根据雷达被遮挡后,遮挡物破坏了通道之间的幅相一致性这一特性出发,提出一种雷达遮挡检测方法,可以通过判断测角误差的大小判断雷达是否存在遮挡,相较于现有技术敏感性大大提高;且适用于车辆、扫地机器人等其他需要对周围环境进行感知的设备的雷达系统,例如车辆雷达中以提高目标检测精度。
以下介绍本申请一种雷达遮挡检测方法的具体实施例,图1是本申请实施例提供的一种雷达遮挡检测方法的流程示意图,本说明书提供了如实施例或流程图的方法操作步骤,但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式,不代表唯一的执行顺序。在实际中的系统或服务器产品执行时,可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。具体的如图1所示,该方法可以包括:
S101:获取所有目标点的角度频谱;角度频谱是基于获取的多通道中每个通道的每帧雷达回波信号确定的。
本申请实施例中,雷达通过天线阵列获取多通道中每个通道的雷达回波信号,并基于每帧雷达回波信号进行二次快速傅里叶变换(Fast FourierTransformation,FFT)后确定出目标点的角度频谱;需要说明的是,目标点的数量由实际周围环境确定,若存在多个目标点,则分别获取每个目标点对应的角度频谱。
一种可选的获取所有目标点的角度频谱的实施方式中,包括:获取多通道中每个通道的每帧雷达回波信号;对每个通道的每帧雷达回波信号进行距离速度维快速傅里叶变换,得到检测矩阵;检测矩阵包括每个通道的距离速度矩阵;对检测矩阵进行目标检测,得到所有目标点和所有目标点的特征值;特征值包括所有目标点位于每个通道的复数幅值;对特征值进行快速傅里叶变换,得到所有目标点的角度频谱。
具体的,上述对每个通道的每帧雷达回波信号进行距离速度维快速傅里叶变换,得到检测矩阵的步骤中,可以包括:对每个通道的每帧雷达回波信号依次进行距离维1D-FFT与多普勒维2D-FFT,得到各通道的距离-速度矩阵,将多个通道的距离-速度矩阵进行串联,获得检测矩阵。
具体的,上述对检测矩阵进行目标检测,得到所有目标点和所有目标点的特征值的步骤中,可以包括:利用现有的检测目标算法对检测矩阵进行目标检测,得到目标特征信息,并得到目标点的特征值,即目标点位于每个通道的复数幅值;也可以直接对现有检测目标算法进行改进,从而直接利用改进后的检测目标算法对检测矩阵进行目标检测后,得到目标点和目标点的特征值;其中静态目标获得方法为:对所有目标点的特征值进行筛选,选取速度处于预设范围内的目标点作为静态目标。
S103:基于角度频谱确定所有目标点的检测角度和主旁瓣比;主旁瓣比是根据角度频谱中第一峰值与第二峰值确定的。
本申请实施例中,对特征值进行快速傅里叶变换,即将目标点各通道的特征值排列之后进行角度FFT,得到的角度频谱图可以参阅图2,然后基于角度频谱可以直接确定目标点的检测角度和主旁瓣比,例如图2中将第二峰值B点幅值除以第一峰值A点幅值即可得到静态目标的主旁瓣比;目标点的实际角度为第一峰值A点处对应的0°。
S105:获取所有目标点中静态目标的理论角度。
S107:根据静态目标的检测角度与理论角度确定静态目标的误差角度。
本申请实施例中,通过上述步骤S103由雷达直接测量并分析得到的静态目标的检测角度,在步骤S105中可以根据雷达获取的其他信息从另一个角度计算静态目标的理论角度,将两次计算的角度相减,得到静态目标的误差角度;需要说明的是,本申请中所述角度均是指目标与雷达轴线之间的夹角。
一种可选的获取所有目标点中静态目标的理论角度的实施方式中,包括:获取静态目标相对于雷达的径向速度和雷达相对于地面的速度;根据径向速度和雷达相对于地面的速度确定静态目标的理论角度。该实施例中,原理是通过雷达相对于地面的速度矢量与静态目标基于雷达径向速度矢量的空间位置换算出静态目标相对于雷达轴线的角度。
具体的,静态目标的理论角度的计算方式可以参考下述公式:
其中,θ表示静态目标的理论角度;Vt表示静态目标相对于雷达的径向速度;Vc表示雷达相对于地面的速度。例如,如图3所示,假设雷达是安装于车辆的正前侧方,雷达相对于地面的速度等于车速,当静态目标位于车辆前方雷达轴线上时,此时静态目标相对于雷达的径向速度等于车速,即Vt=Vc时,计算理论角度为θ=0°;当静态目标位于车辆侧面与雷达处于同一水平时,此时静态目标相对于雷达的径向速度Vt=0,则计算理论角度为θ=90°。
S109:基于多帧雷达回波信号下静态目标的误差角度生成误差角度分布图,并从误差角度分布图中确定出主要误差角度与主瓣宽度。
S111:基于多帧雷达回波信号下所有目标点的主旁瓣比生成主旁瓣比累计分布图,并从主旁瓣比累计分布图中确定出低于预设主旁瓣比的目标点比例。
S113:判断主旁瓣比累计分布图中目标比例是否小于等于预设比例,且误差角度分布图中主瓣宽度是否大于等于预设主瓣宽度。若是,则确定雷达被遮挡;否则,执行步骤S115。
本申请实施例中,基于多帧雷达回波信号下静态目标的误差角度,生成误差角度分布图;同时,基于多帧雷达回波信号下所有目标点的主旁瓣比生成主旁瓣比累计分布图,分别从误差角度分布图中确定出主瓣宽度,主瓣宽度指的是位于最大峰值附近3dB幅值内峰值的数量,即幅值大于最大幅值1/2的峰值数量;从主旁瓣比累计分布图中确定出低于预设主旁瓣比的目标点比例,再与预设主瓣宽度、预设比例进行比较,根据比较结果判断雷达是否被遮挡。其中,主瓣宽度越大,则说明对雷达测角方面的影响越大;预设主旁瓣比的目标点比例越小,则说明雷达测角结果越不准确,甚至达到了目标的测角结果无法信任的结果。此时,说明雷达的遮挡对雷达的探测性能已经产生了严重的影响,需要提醒驾驶员清除雷达前的遮挡;需要说明的是,步骤S109和S111中误差角度分布图和主旁瓣比累计分布图是基于多帧雷达回波信号下所有目标点的误差角度和主旁瓣比累积得到的。
下面通过一个具体的例子对上述步骤S109-S113进行说明。以车辆行驶过程中雷达被溅起的泥土覆盖为例。在雷达没有被遮挡且正常工作时,可以正常显示检测到的目标位置,使用航迹跟踪算法也可以正确跟踪到各类目标,雷达工作正常。但是当雷达被溅起的泥土覆盖之后,点迹的测角能力受到了极大的下降,使得雷达视野内目标点迹位置随机跳变,无法跟踪出正常航迹信息,无法检测到目标轨迹,雷达的探测性能基本失去。雷达受泥土遮挡后与未受到遮挡的误差角度分布图对比如图4示,可以明显发现,雷达受到泥土后其误差角度在-70°~0°之间分布明显较为分散,最大峰值处的误差角度为-45°;由图可知,主瓣宽度为最大峰值附近3dB宽度,即幅值大于最大幅值1/2(0.12/2=0.06)的峰值为①、②和③,因此主瓣宽度为3;而未受遮挡时,明显误差角度集中于0度,最大峰值处误差角度为0°,主瓣宽度为幅值大于最大幅值1/2(0.34/2=0.17)的峰值为④和⑤,因此主瓣宽度为2。将未受遮挡时的主瓣宽度作为预设主瓣宽度,此时判断主瓣宽度大于等于预设主瓣宽度;主旁瓣比累计分布图对比如图5所示,受遮挡与未受遮挡时的主旁瓣比累积分布也存在明显差异,预设主旁瓣比可以参考图2中二峰值B点幅值与第一峰值A点幅值的比值约为0.3,因此由图5可知,雷达未受到遮挡时,低于预设主旁瓣比0.3的目标点比例约占据90%,而受到泥土遮挡后,其比例骤降至12%,将未受遮挡时的比例作为预设比例,此时判断静态目标比例小于等于预设比例。由图4和图5的结果可见,雷达被遮挡。此外,通过图5可以发现,受到泥土遮挡之后,测角主旁瓣比基本较为随机,也同时证明了在这种情况下测角结果也是较为随机,从另一角度证明了图4测角误差的正确性。通过上述两个测角的特征量,可以分辨出雷达是否存在遮挡。
另外,本申请实施例中选取较为复杂的场景为例,该场景中存在大量的树木与树叶,以金属锡箔纸作为雷达的遮挡物体使用上述雷达遮挡检测方法进行测试,可以得到如图6和图7的误差角度分布图和主旁瓣比累计分布图,具体过程不再详述,该种情况下,误差角度分布与主旁瓣比累积分布仍然与未被遮挡时存在明显的差异,可以容易得出雷达被遮挡的结论。
S115:根据主要误差角度确定雷达遮挡情况。
S117:判断主要误差角度的绝对值是否大于等于预设角度。若是,则确定雷达被遮挡;否则,确定雷达未被遮挡。
本申请实施例中,主要误差角度误差角度分布图中最大值对应的误差角度。为了确保雷达遮挡情况检测的准确性,当主旁瓣比累计分布图中目标比例小于等于预设比例,或者主瓣宽度大于等于预设主瓣宽度,还需要再根据主要误差角度确定雷达遮挡情况,若主要误差角度的绝对值大于等于预设角度,此时确定雷达被遮挡;否则,确定雷达未被遮挡。
一种可选的实施方式中,根据受遮挡程度,可以进行雷达遮挡报警。例如,每N帧雷达回波信号输出1次雷达是否被遮挡的判断结果;统计K组数据,若判断雷达被遮挡的次数大于M次,则输出雷达被遮挡的警报,提醒驾驶员清除雷达前的遮挡物。
本申请实施例还提供了一种雷达遮挡检测装置,图8是本申请实施例提供的一种雷达遮挡检测装置的结构示意图,如图8所示,该装置包括:
第一获取模块801,用于获取所有目标点的角度频谱;角度频谱是基于获取的多通道中每个通道的每帧雷达回波信号确定的;
第一确定模块802,用于基于角度频谱确定所有目标点的检测角度和主旁瓣比;主旁瓣比是根据角度频谱中第一峰值与第二峰值确定的;
第二获取模块803,用于获取所有目标点中静态目标的理论角度;
第二确定模块804,用于根据静态目标的检测角度与理论角度确定静态目标的误差角度;
第三确定模块805,用于基于多帧雷达回波信号下静态目标的误差角度生成误差角度分布图,并从误差角度分布图中确定出主瓣宽度;
第四确定模块806,用于基于多帧雷达回波信号下所有目标点的主旁瓣比生成主旁瓣比累计分布图,并从主旁瓣比累计分布图中确定出低于预设主旁瓣比的目标点比例;
第五确定模块807,用于若主旁瓣比累计分布图中目标比例小于等于预设比例,且误差角度分布图中主瓣宽度大于等于预设主瓣宽度,则确定雷达被遮挡。
可选的,第一获取模块801还用于:获取多通道中每个通道的每帧雷达回波信号;对每个通道的每帧雷达回波信号进行距离速度维快速傅里叶变换,得到检测矩阵;检测矩阵包括每个通道的距离速度矩阵;对检测矩阵进行目标检测,得到所有目标点和所有目标点的特征值;特征值包括所有目标点位于每个通道的复数幅值;对特征值进行快速傅里叶变换,得到所有目标点的角度频谱。
可选的,第二获取模块803还用于:获取静态目标相对于雷达的径向速度和雷达相对于地面的速度;根据径向速度和雷达相对于地面的速度确定静态目标的理论角度。
可选的,第五确定模块807还用于:若主旁瓣比累计分布图中目标比例小于等于预设比例,或主旁瓣比累积分布图中主瓣宽度大于等于预设主瓣宽度,则根据主要误差角度确定雷达遮挡情况;
第五确定模块807还用于:若主要误差角度的绝对值大于等于预设角度,则确定雷达被遮挡。
本申请实施例中的装置与方法实施例基于同样地申请构思。
本申请实施例所提供的方法实施例可以在计算机终端、服务器或者类似的运算装置中执行。以运行在服务器上为例,图9是本申请实施例提供的一种雷达遮挡检测方法的服务器的硬件结构框图。如图9所示,该服务器900可因配置或性能不同而产生比较大的差异,可以包括一个或一个以上中央处理器(Central Processing Units,CPU)99(处理器99可以包括但不限于微处理器NCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)、用于存储数据的存储器930,一个或一个以上存储应用程序923或数据922的存储介质920(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中,存储器930和存储介质920可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质920的程序可以包括一个或一个以上模块,每个模块可以包括对服务器中的一系列指令操作。更进一步地,中央处理器99可以设置为与存储介质920通信,在服务器900上执行存储介质920中的一系列指令操作。服务器900还可以包括一个或一个以上电源960,一个或一个以上有线或无线网络接口950,一个或一个以上输入输出接口940,和/或,一个或一个以上操作系统921,例如Windows,Mac OS,Unix,Linux,FreeBSD等等。
输入输出接口940可以用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括服务器900的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中,输入输出接口940包括一个网络适配器(Network Interface Controller,NIC),其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中,输入输出接口940可以为射频(RadioFrequency,RF)模块,其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
本领域普通技术人员可以理解,图9所示的结构仅为示意,其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如,服务器900还可包括比图9中所示更多或者更少的组件,或者具有与图9所示不同的配置。
本申请的实施例还提供了一种存储介质,所述存储介质可设置于服务器之中以保存用于实现方法实施例中一种雷达遮挡检测方法相关的至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,该至少一条指令、该至少一段程序、该代码集或指令集由该处理器加载并执行以实现上述雷达遮挡检测方法。
可选地,在本实施例中,上述存储介质可以位于计算机网络的多个网络服务器中的至少一个网络服务器。可选地,在本实施例中,上述存储介质可以包括但不限于:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access 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。
由上述本申请提供的雷达遮挡检测方法、装置、设备或存储介质的实施例可见,本申请中通过获取所有目标点的角度频谱;角度频谱是基于获取的多通道中各通道的雷达回波信号确定的;基于角度频谱确定所有目标点的检测角度和主旁瓣比;主旁瓣比是根据角度频谱中第一峰值与第二峰值确定的;获取所有目标点中静态目标的理论角度;根据静态目标的检测角度与理论角度确定静态目标的误差角度;基于多帧雷达回波信号下静态目标的误差角度生成误差角度分布图,并从误差角度分布图中确定出主要误差角度与主瓣宽度;基于多帧雷达回波信号下所有目标点的主旁瓣比生成主旁瓣比累计分布图,并从主旁瓣比累计分布图中确定出低于预设主旁瓣比的目标点比例;若主旁瓣比累积分布图中目标点比例小于等于预设比例,且误差角度分布图中主瓣宽度大于等于预设主瓣宽度,则确定雷达被遮挡。如此,可以提高检测遮挡物的敏感性,且运算力少,可以提高检测效率。
需要说明的是:上述本申请实施例先后顺序仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,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,对于设备实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
以上所述仅为本申请的较佳实施例,并不用以限制本申请,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,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种雷达遮挡检测方法,其特征在于,包括:
获取所有目标点的角度频谱;所述角度频谱是基于获取的多通道中各通道的雷达回波信号确定的;
基于所述角度频谱确定所述所有目标点的检测角度和主旁瓣比;所述主旁瓣比是根据所述角度频谱中第一峰值与第二峰值确定的;
获取所述所有目标点中静态目标的理论角度;
根据所述静态目标的检测角度与所述理论角度确定所述静态目标的误差角度;
基于多帧雷达回波信号下所述静态目标的误差角度生成误差角度分布图,并从所述误差角度分布图中确定出主要误差角度与主瓣宽度;
基于多帧雷达回波信号下所述所有目标点的主旁瓣比生成主旁瓣比累计分布图,并从所述主旁瓣比累计分布图中确定出低于预设主旁瓣比的目标点比例;所述预设主旁瓣比包括所述角度频谱中的第一峰值点和第二峰值点的比值;
若所述主旁瓣比累积分布图中目标点比例小于等于预设比例,且所述误差角度分布图中主瓣宽度大于等于预设主瓣宽度,则确定雷达被遮挡;所述预设主瓣宽度包括雷达未受遮挡时测得的误差角度分布图中的主瓣宽度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取所有目标点的角度频谱,包括:
获取多通道中每个通道的每帧雷达回波信号;
对所述每个通道的每帧雷达回波信号进行距离速度维快速傅里叶变换,得到检测矩阵;所述检测矩阵包括每个通道的距离速度矩阵;
对所述检测矩阵进行目标检测,得到所有目标点和所述所有目标点的特征值;所述特征值包括所述所有目标点位于每个通道的复数幅值;
对所述特征值进行快速傅里叶变换,得到所述所有目标点的角度频谱。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取所述所有目标点中静态目标的理论角度,包括:
获取所述所有目标点中静态目标相对于雷达的径向速度和雷达相对于地面的速度;
根据所述径向速度和所述雷达相对于地面的速度确定所述静态目标的理论角度。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述主要误差角度为所述误差角度分布图中最大值对应的误差角度;所述方法还包括:
若所述误差角度分布图中主瓣宽度小于所述预设主瓣宽度,或,所述主旁瓣比累积分布图中目标点比例大于所述预设比例,则根据所述主要误差角度确定雷达遮挡情况;
所述根据所述主要误差角度确定雷达遮挡情况,包括:若所述主要误差角度的绝对值大于等于预设角度,则确定所述雷达被遮挡。
5.一种雷达遮挡检测装置,其特征在于,包括:
第一获取模块,用于获取所有目标点的角度频谱;所述角度频谱是基于获取的多通道中每个通道的雷达回波信号确定的;
第一确定模块,用于基于所述角度频谱确定所述所有目标点的检测角度和主旁瓣比;所述主旁瓣比是根据所述角度频谱中第一峰值与第二峰值确定的;
第二获取模块,用于获取所述所有目标点中静态目标的理论角度;
第二确定模块,用于根据所述静态目标的检测角度与所述理论角度确定所述静态目标的误差角度;
第三确定模块,用于基于多帧雷达回波信号下所述静态目标的误差角度生成误差角度分布图,并从所述误差角度分布图中确定出主要误差角度与主瓣宽度;
第四确定模块,用于基于多帧雷达回波信号下所述所有目标点的主旁瓣比生成主旁瓣比累计分布图,并从所述主旁瓣比累计分布图中确定出低于预设主旁瓣比的目标点比例;所述预设主旁瓣比包括所述角度频谱中的第一峰值点和第二峰值点的比值;
第五确定模块,用于若所述主旁瓣比累计分布图中目标点比例小于等于预设比例,且所述误差角度分布图中主瓣宽度大于等于预设主瓣宽度,则确定雷达被遮挡;所述预设主瓣宽度包括雷达未受遮挡时测得的误差角度分布图中的主瓣宽度。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,
所述第一获取模块还用于:获取多通道中每个通道的每帧雷达回波信号;对所述每个通道的每帧雷达回波信号进行距离速度维快速傅里叶变换,得到检测矩阵;所述检测矩阵包括每个通道的距离速度矩阵;对所述检测矩阵进行目标检测,得到所有目标点和所述所有目标点的特征值;所述特征值包括所述所有目标点位于每个通道的复数幅值;对所述特征值进行快速傅里叶变换,得到所述所有目标点的角度频谱。
7.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,
所述第二获取模块还用于:获取所述静态目标相对于雷达的径向速度和雷达相对于地面的速度;根据所述径向速度和所述雷达相对于地面的速度确定所述静态目标的理论角度。
8.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述主要误差角度为所述误差角度分布图中最大值对应的误差角度;
所述第五确定模块还用于:若所述误差角度分布图中主瓣宽度小于所述预设主瓣宽度,或,所述主旁瓣比累积分布图中目标点比例大于所述预设比例,则根据所述主要误差角度确定雷达遮挡情况;
所述第五确定模块还用于:若所述主要误差角度的绝对值大于等于预设角度,则确定所述雷达被遮挡。
9.一种电子设备,其特征在于,所述设备包括处理器和存储器,所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序,所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行如权利要求1-4任一项所述的雷达遮挡检测方法。
10.一种计算机存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序,所述至少一条指令或至少一段程序由处理器加载并执行以实现如权利要求1-4任一项所述的雷达遮挡检测方法。
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