[发明专利]一种基于毫米波雷达的周界智能预测预警方法

权利要求书

1.一种基于毫米波雷达的周界智能预测预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对摄像机和毫米波雷达位置和方向进行标定，使得毫米波雷达拍摄的图像和摄像机拍摄的图像处在同一位置；

S2、用户通过客户端在毫米波雷达探测范围内设置防控检测区；在防控检测区内设置多条与毫米波雷达间距不同的警戒线；设置防控检测区内运动物体的临界判断速度；

S3、毫米波雷达探测进入防控探测区的多个目标，得出单个目标的大小、距离、速度信息；

S4、对目标进行跟踪，标注目标运动轨迹；对目标运动轨迹、目标速度进行分析，如果分析出的目标运动轨迹一直接近于警戒线或目标速度大于设置的运动物体的临界判断速度则发出预警通知；

S5、系统收到预警通知后，将毫米波雷达探测到的目标信息对应到视频图像上，启动视频分析判断，在视频图像上对目标进行跟踪并进行目标识别，如果识别出来的目标是人或车，则发出最终预警。

2.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的周界智能预测预警方法，其特征在于，毫米波雷达采用调频连续波频率扫描体制。

3.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的周界智能预测预警方法，其特征在于，步骤S4中对目标运动轨迹进行分析的详细步骤如下：

S41、毫米波雷达探测到目标后，毫米波雷达发射信号并接收回波信号，所述发射信号采用锯齿线性调频波形，回波信号与发射信号间存在时间差，通过测量两个信号之间的时间差来获得目标与毫米波雷达的距离作为目标距离R；

S42、对回波信号内多个锯齿调频周期对应的各时刻获得的目标距离R进行FFT处理，得到多普勒频谱，在频谱中检测峰值，得到峰值处对应频率f，计算目标速度V；

S43、判断是否发出预警通知，所述警戒线为两条，分别为第一警戒线和第二警戒线，所述第一警戒线与毫米波雷达的间距大于第二警戒线与毫米波雷达的间距；当目标速度V大于等于临界判断速度且目标距离R不大于第一警戒线与毫米波雷达的间距时、目标速度低于临界判断速度且目标距离R小于第二警戒线与毫米波雷达的间距时均判断启动预警通知。

4.根据权利要求3所述的一种基于毫米波雷达的周界智能预测预警方法，其特征在于，第一警戒线与毫米波雷达的间距为40m，第二警戒线与毫米波雷达的间距为10m。

5.根据权利要求3或4所述的一种基于毫米波雷达的周界智能预测预警方法，其特征在于，所述临界判断速度为8m/s。

6.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的周界智能预测预警方法，其特征在于，步骤S5中，在视频图像上对目标进行跟踪并进行目标识别的步骤如下：

S51、启动跟踪算法，所述跟踪算法采用Camshift算法和Kalman滤波器，将毫米波雷达检测到的目标作为第一帧跟踪目标，第一帧跟踪目标作为Camshift算法的输入，同时初始化Kalman滤波器的状态向量；

S52、运行Camshift算法，获得最佳搜索窗口新位置；

S53、将最佳搜索窗口新位置作为观测值传递给Kalman滤波器后，kalman滤波器根据上一时刻的状态得到下一时刻的最优估计，并根据最优估计对上一时刻的最佳搜索窗口新位置进行修正获得新的最佳搜索窗口新位置；

S54、将获得新的最佳搜索窗口新位置作为下一时刻Camshift算法的输入，并判断如果kalman滤波器估计得到的目标面积区域大于设定像素值，则进行目标识别；否则跳转到S52继续执行，所述设定像素值能够过滤幅宽小于人和车的运动物体；

S55、对检测到的目标进行标注，如果目标区域的高度为a，目标区域二分之一高度处的宽度为b，a与b的比值大于1.5，则认为该目标是人，否则判断为车。

7.根据权利要求6所述的一种基于毫米波雷达的周界智能预测预警方法，其特征在于，所述设定像素值为20。