[发明专利]基于毫米波雷达的夜视系统和夜视方法

说明书

本发明提供了基于毫米波雷达的夜视系统和夜视方法，本发明针对夜视系统仅需粗略描绘人体轮廓而不需要清晰识别准确的环境细节的特性，通过毫米波雷达的算法优化，实现了特定场景下显示人体粗略轮廓的能力，改变了原有毫米波雷达技术仅可识别物体的长宽等参数信息的局限。本发明采用的毫米波雷达不受环境限制，可在各种环境条件下启动，为驾驶员在夜间的行车安全提供了支持和保证。本发明基于目前的主流车辆配置，在不新增其他设备如红外摄像头的情况下完成夜视功能，节约了成本。本发明简单实用，适用于所有车型，可与各型号毫米波雷达系统交互，并进行模块化运行。

技术领域

本发明属于车辆环境感知探测技术领域，具体涉及基于毫米波雷达的夜视系统和夜视方法。

背景技术

目前相关的汽车夜视系统，利用红外线技术能将黑暗变得如同白昼，使驾驶员在黑夜里看得更远更清楚。夜视系统的结构由两部分组成：一部分是红外线摄像机，另一部分是显示系统。夜视系统在设计时，需要考虑无可见光状态下的成像技术。一般的受限于红光单一频段，故红外夜视图像一般为黑白或黑绿色图像。一般受限于红外波分辨能力，其还原的图像和可见光有一定差距，参见图1。

现在有的夜视系统离不开红外系统(红外摄像头)的支持，在这个辅助系统的帮助下，驾驶者在夜间或弱光线的驾驶过程中将获得更高的预见能力，它能够针对潜在危险向驾驶者提供更加全面准确的信息或发出早期警告。

红外夜视是摄像头夜晚进行红外夜视的。红外夜视摄像头是指在无可见光或者微光的黑暗环境下，采用红外发射装置主动将红外光投射到物体上，红外光经物体反射后进入镜头进行成像，就能拍摄到黑暗环境下人们肉眼看不到的监控画面。夜晚拍摄的监控画面通常为黑白图像。

1)由于红外夜间由于摄像头性能受环境限制，如高温时性能下降或降级，红外摄像头无法布置于高温区等特性，也限制了其设计。

2)仅可用于夜视单一功能，在当今汽车市场竞争压力巨大，需要降成本的当今，专门布置一种汽车专用红外摄像头得不偿失。

现有的气夜视系统，离不开红外摄像头，但这两种非常成熟的红外摄像头应用于汽车上，仅可用于夜视单一功能；且在当今汽车市场竞争压力巨大，需要降成本的当今，专门布置一种汽车专用红外摄像头得不偿失，且会有巨大的成本压力；如某合资车型可在顶配选装夜视功能，价格在3000元。

毫米波兼具有微波与红外的优点，有一定的穿透能力，能够根据散射能量的大小区分不同物理属性的物体，使得毫米波雷达在夜视系统上应用成为可能。现有毫米波雷达用于ACC\AEB等ADAS功能；但毫米波雷达技术仅可识别物体的长宽等参数信息，无法对环境或人体进行成像。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供基于毫米波雷达的夜视系统和夜视方法，用于在夜视图像中实现对人体轮廓具备区分度的单色显示的功能。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：基于毫米波雷达的夜视方法，包括以下步骤：

S0：搭建基于毫米波雷达的夜视系统，包括毫米波雷达、光照传感器、中央控制器和显示单元，毫米波雷达、光照传感器、中央控制器和显示单元分别挂接在整车总线上；毫米波雷达包括天线、信号源、环流器、混频器、放大器、采样器、AD转换器和信号处理器；

S1：光照传感器采集光照信号并通过整车总线发送给中央控制器；中央控制器通过功能开关信号判断功能是否开启，若收到开关信号且毫米波雷达的当前状态为待命正常，则请求开启夜视功能；

S2：毫米波雷达通过天线依次发送毫米波、接收毫米波频段中每个频点的回波得到基本回波信号，再把回波信号通过傅立叶和转换至空间频率，记录为合理工作回波区间内的不同方位角和俯仰角以及不同波数的平面波的叠加；采集空间干涉条纹、记录目标上每个散射点的衍射图样，依次快速扫描进行单通道成像；