[发明专利]一种基于时间统计的双参数恒虚警检测方法

说明书

本发明公开了一种基于时间统计的双参数恒虚警检测方法，包括以下步骤：图像数据导入、滑动窗口设计、边缘赋值和虚警处理四部分，将所有帧数上所有图像点数据进行双参数恒虚警检测，即可完成对导入数据的双参数恒虚警(DPCFAR)检测。本发明的目的是为了消除在检测范围内的交通道路上的背景杂波和静止目标，同时保留运动目标和临时静止目标，对长时间存在的静止物体的滤除效果好，对短时间内存在的静止目标(即目标点)可以有效的保留，节约了硬件成本，具有很高的实时性、通用性和简捷性。

技术领域

本发明公开了一种基于时间统计的双参数恒虚警检测方法，涉及交通雷达雷达信号处理领域。

背景技术

恒虚警是一种提供检测阈值的信号处理算法，其基本原理就是根据检测单元附近的参考单元估计背景杂波的平均功率，由此可以得到避免杂波背景变化影响的检测阈值，使目标的检测具有恒定的虚警概率。

2015年杜兰等人发表的基于区域提取的双参数恒虚警检测方法提出对带有目标标记的训练图像提取正负样本集，用线性分类器SVM训练一个基于规范梯度特征的模板w，并对提取的正样本集基于初始的图像尺寸选择有效的尺寸集；然后基于模板w和有效的尺寸集对测试图像提取有效尺寸下的区域；再对提取的区域用双参数恒虚警进行检测得到候选区域，并对候选区域用非最大值抑制NMS，去除大量重叠的区域，最后剩下的区域即为最终的检测结果。2017 年王辉辉等人发表的一种自适应门限的双参数杂波图恒虚警检测方法提出利用递归滤波器更新的方法，分别建立五维杂波图，从五维杂波图读取杂波幅度均值和杂波幅度平方均值,建立了可以自适应调整门限的双参数杂波图来适应更大范围杂噪比(CNR)变化的杂波环境。

但是目前的双参数恒虚警方法对于在多帧检测期间内静止地存在于背景中但不属于背景杂波的目标物不能作有效的滤除。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种基于时间统计的双参数恒虚警检测方法，能有效的滤除属于背景杂波的目标物，通用简洁。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种基于时间统计的双参数恒虚警检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

读取并按帧存储采集的道路图像数据；

设计滑动窗口的大小，根据滑动窗口的大小对图像数据进行边缘赋值；

通过滑动窗口对应到单帧图像数据进行短时间统计下的恒虚警处理以及阈值门限检测，超过阈值门限的值判定为目标点，未超过则判定为没有目标点；

对有目标点的图像数据再进行长时间统计下的恒虚警处理以及阈值门限检测，超过阈值门限的值判定为目标点，未超过则判定为杂波；

依次处理所有帧图像数据，滤除图像数据中杂波并输出最终图像数据。

进一步的，所述滑动窗口包含目标窗口、保护窗和背景窗口；目标窗口为对应滑动窗口的中心点，背景窗口为对应滑动窗口的四条边框，目标窗口与背景窗口间即为保护窗口；其中目标窗口用于对准待检测的目标点，背景窗口用于获取道路背景信息，保护窗口用于确保目标点不会被包含在背景窗口中。

进一步的，读取并按帧存储采集的道路数据图像为二维背景窗口，按照录入的数据格式将单帧数据还原出对应行列的图像数据，将二维背景窗口简化为一维，一维背景窗口截取对应于目标窗口的四段背景窗口的局域部分进行两次一维检测以简化计算量，取对应的四个点数据作为背景窗口，距离维度的背景窗口为两个点，方位维度的背景窗口为另外两个点。

进一步的，所述短时间统计下的恒虚警处理方法具体包括以下步骤：

S1：将滑动窗口中心点依次对准图像数据上每一个点；

S2：计算滑动窗口中心对准每一个点时的一帧图像数据背景窗口的均值和标准差；并将背景窗口的均值和标准差用于阈值门限检测，判断每一个点是否为目标点。