[发明专利]一种物体检测识别方法及系统在审
申请号: | 201910893414.4 | 申请日: | 2019-09-20 |
公开(公告)号: | CN110531336A | 公开(公告)日: | 2019-12-03 |
发明(设计)人: | 张法业;姜明顺;张雷;隋青美;曹玉强;张浩然 | 申请(专利权)人: | 山东大学 |
主分类号: | G01S7/41 | 分类号: | G01S7/41 |
代理公司: | 37221 济南圣达知识产权代理有限公司 | 代理人: | 张庆骞<国际申请>=<国际公布>=<进入 |
地址: | 250061 山东*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 回波信号 动态障碍物 雷达 障碍物 调频连续波雷达 快速傅里叶变换 静态障碍物 静止障碍物 障碍物反射 自适应设置 恒虚警率 混频处理 距离检测 距离信息 雷达接收 速度信息 物体检测 相位差 加窗 门限 | ||
本公开提供了一种物体检测识别方法及系统。其中,该方法包括接收调频连续波雷达信号经障碍物反射回来的信号并进行混频处理得到回波信号;利用加窗一维快速傅里叶变换提取回波信号中包含的距离信息;利用恒虚警率法自适应设置距离检测门限值,得到障碍物与雷达的相对距离;分离出动态障碍物回波信号和静止障碍物回波信号,进而根据雷达的位置,确定出静态障碍物的位置;提取动态障碍物回波信号中的速度信息,得到动态障碍物与雷达之间的相对速度;计算两个相邻雷达接收的同一动态障碍物的回波信号之间的相位差,得到障碍物与两个相邻雷达中任一者之间的角度,再根据动态障碍物与两个相邻雷达中任一者的实时相对距离,从而得到障碍物的位置信息。
技术领域
本公开属于障碍物检测领域,尤其涉及一种物体检测识别方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。
根据研究表明,有80%的交通事故是由于驾驶者在紧急情况下对目标判断失误或者判断不及时所造成的。传统汽车需要驾驶者时时刻刻高度关注道路信息,天气条件、路况难度、疲劳程度等因素都会影响驾驶者的判断,造成潜在的危险隐患。此外,传统汽车对于驾驶人员的需求也限制着生产力的提高。因此,随着5G等新技术的应用,采用自动驾驶技术的汽车具有现实需求和广阔的发展空间。在自动驾驶技术的研究过程中,安全是其需要解决的首要问题。汽车安全技术包括主动安全技术和被动安全技术。由于主动安全技术能够提前感知到潜在的安全隐患,做到防患于未然,因此随着技术的不断发展,主动安全配置会具有更好的安全性能。
感知系统作为汽车主动安全的核心,可以有效降低事故的发生概率。毫米波雷达因其体积小,受天气条件影响小等优点成为汽车感知系统中重要的传感器。车载毫米波雷达系统的工作原理是通过天线发射电磁波信号,遇到目标物体携带距离和速度等信息的部分能量被反射,通过对回波信号处理,获得物体位置及运动信息。在车载毫米波雷达系统中,使用最广泛的是基于FMCW体制的毫米波雷达系统,其原理简单易实现,并具有发射器功率较低但接收器灵敏度较高、容易实现极高的距离分辨率等优点。
发明人发现,目前的FMCW雷达一方面采用二维傅里叶变换等方法提取目标的运动信息,由于存在静态杂波的干扰,因此检测精度不高;另一方面,由于接收信号中存在干扰且一些物体的回波信号较弱,因此某些区域的峰值大小会小于其他干扰信号或者其他峰值的旁瓣,设定固定的阈值难以做到准确寻峰,因此,检测到的障碍物与雷达的相对距离精度较差。
发明内容
为了解决上述问题,本公开的第一个方面提供一种物体检测识别方法,其对提取的距离信息,利用恒虚警率法自适应设置距离检测门限值,得到障碍物与雷达的相对距离以及分离出动态障碍物回波信号和静止障碍物回波信号,能够准确获得物体位置及运动信息。
为了实现上述目的,本公开采用如下技术方案:
一种物体检测识别方法,包括:
接收调频连续波雷达信号经障碍物反射回来的信号,并进行混频处理得到回波信号;所述回波信号包括一路同向中频信号和一路正交中频信号;
利用加窗一维快速傅里叶变换提取回波信号中包含的距离信息;
对提取的距离信息,利用恒虚警率法自适应设置距离检测门限值,得到障碍物与雷达的相对距离;
分离出动态障碍物回波信号和静止障碍物回波信号,进而根据雷达的位置,确定出静态障碍物的位置;
利用二维快速傅里叶变换提取动态障碍物回波信号中的速度信息,得到动态障碍物与雷达之间的相对速度;
计算两个相邻雷达接收的同一动态障碍物的回波信号之间的相位差,得到障碍物与两个相邻雷达中任一者之间的角度,再根据动态障碍物与两个相邻雷达中任一者的实时相对距离,从而得到障碍物的位置信息。
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