CN111324686A - 目标测量轨迹的获取方法及装置、存储介质、电子装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种目标测量轨迹的获取方法及装置、存储介质、电子装置,所述方法包括:获取量测对象对应的原始量测数据;通过匹配栅格地图,删除所述原始量测数据中包含的虚假量测数据,得到所述量测对象的第一量测数据以及所述量测对象在所述栅格地图中的属性参数;根据所述量测对象在所述栅格地图中的属性参数获取所述量测对象的目标量测轨迹以及所述目标量测轨迹的初始化参数,解决了现有技术中对于目标起始轨迹的确认精度不高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域,具体而言,涉及一种目标测量轨迹的获取方法及装置、存储介质、电子装置。
背景技术
基于雷达的监控技术在安防领域越来越受到重视,雷达以高检测概率获得移动目标的量测信息,后台目标跟踪算法基于雷达量测输入信息,确认真实的目标轨迹、真实目标身份和目标的运动信息,及时过滤虚假轨迹和终结目标轨迹,进而将准确的目标身份和运动信息输出给其它环节。目前的相关技术中对于目标起始轨迹的确认精度不高。
针对相关技术中,对于目标起始轨迹的确认精度不高的问题,目前尚未有完善的解决办法。
发明内容
本发明实施例提供了一种目标测量轨迹的获取方法及装置、存储介质、电子装置,以至少解决相关技术中对于目标起始轨迹的确认精度不高的问题。
根据本发明的一个实施例,提供了一种目标测量轨迹的获取方法,包括:获取量测对象对应的原始量测数据,其中,所述原始量测数据包括:量测标识ID、量测的距离、量测角度、量测的径向速度、量测的雷达反射面RCS,所述量测ID用于唯一标识所述原始量测数据;通过匹配栅格地图,删除所述原始量测数据中包含的虚假量测数据,得到所述量测对象的第一量测数据以及所述量测对象在所述栅格地图中的属性参数;根据所述量测对象在所述栅格地图中的属性参数获取所述量测对象的目标量测轨迹以及所述目标量测轨迹的初始化参数。
可选地,通过匹配栅格地图,删除所述原始量测数据中包含的虚假量测数据,得到所述量测对象的第一量测数据之前,所述方法还包括:获取所述栅格地图,其中,所述栅格地图包括以下参数信息:地图中X轴坐标、地图中Y轴坐标、地图中节点属性、地图节点是否具有方向性、地图节点方向、地图节点方向允许存在的误差。
可选地,通过匹配栅格地图,删除所述原始量测数据中包含的虚假量测数据,得到所述量测对象的第一量测数据包括:获取一帧量测数据,所述一帧量测数据包含至少一个量测对象对应的原始量测数据,所述原始量测数据包括所述量测对象的极坐标;将所述量测对象的极坐标转换为所述栅格地图中的直角坐标,并匹配所述栅格地图中的节点,其中,所述栅格地图中的节点的属性包括:虚假量测区域和真实量测区域;当所述量测对象匹配的节点的属性为虚假量测区域时,删除所述量测对象对应的所述原始量测数据;当所述量测对象匹配的节点的属性为真实量测区域时,确定所述量测对象对应的所述原始量测数据为第一量测数据。
可选地,所述虚假量测区域包括:建筑物区域,建筑物遮挡区域以及无法探测区域中任意一种或多种区域,所述真实量测区域包括:未知区域、树木区域、树木阴影区域、空旷区域、机动车可行驶区域以及人可行驶区域中任意一种或多种区域。
可选地,得到所述量测对象的第一量测数据之后,所述方法还包括:根据所述第一量测数据获取所述量测对象在所述栅格地图中以至少之一的属性参数:量测对象在直角坐标系的x轴位置X、量测对象在直角坐标系的y轴位置Y、量测对象的径向速度、量测对象的RCS、量测对象在所述栅格地图中对应的X轴坐标、量测对象在所述栅格地图中对应的Y轴坐标、量测对象在所述栅格地图中对应的节点属性。
可选地,根据所述量测对象在所述栅格地图中的属性参数获取所述量测对象的目标量测轨迹以及所述目标量测轨迹的初始化参数包括:获取所述量测对象在所述栅格地图中的潜在量测轨迹;通过所述潜在量测轨迹上一次参与更新的量测数据获取所述潜在量测轨迹的关联区域;判断所述关联区域中是否存在与所述潜在量测轨迹上一次参与更新的量测数据对应的节点属性相同的第二量测数据,根据判断结果更新所述潜在量测轨迹的信息结构体;根据更新后的所述潜在量测轨迹在所述栅格地图上所处的区域,确定所述潜在量测轨迹对应的量测对象的身份;将确定身份的所述潜在量测轨迹确定为目标量测轨迹;根据所述目标量测轨迹在所述栅格地图上所述的区域确定所述目标量测轨迹的初始化参数,其中,所述目标量测轨迹的初始化参数包括:所述目标量测轨迹的ID、所述目标量测轨迹的初始状态、所述目标量测轨迹的初始状态协方差矩阵、所述目标量测轨迹的类别。
可选地,所述目标轨迹的初始状态X是四行一列的向量,由[x,vx,y,vy] 组成,向量元素分别表示二维空间中的x轴直角坐标位置x,x轴方向速度分量vx,y轴直角坐标位置y,y轴方向速度分量vy;所述目标轨迹的初始状态协方差矩阵PX为四行四列的矩阵。
可选地,通过所述潜在量测轨迹上一次参与更新的量测数据获取所述潜在量测轨迹的关联区域包括:获取所述潜在量测轨迹上一次参与更新的所述量测对象的直角坐标(x,y),通过以下公式获取所述关联区域的门限γ:
其中,σx和σy是毫米波雷达在直角坐标系下点(x,y)的量测标准差, P是毫米波雷达对特定目标的检测概率,vmax运动目标的最大速度,dk是潜在轨迹信息结构体中变量SucNoUpdtCount的值,T是毫米波雷达的采样周期,γ是关联区域的半径,关联区域是以(x,y)为中心、以γ为半径的圆。
可选地,判断所述关联区域中是否存在与所述潜在量测轨迹上一次参与更新的量测数据对应的节点属性相同的第二量测数据,根据判断结果更新所述潜在量测轨迹的信息结构体包括:
当所述关联区域中存在与所述潜在量测轨迹上一次参与更新的量测数据对应的节点属性相同的第二量测数据时,从所述第二量测数据对应的量测对象中选择距离所述关联区域中心点最近的量测对象,确定为第一量测对象,所述第一量测对象对应的量测数据保存在潜在轨迹信息结构体中的CartXSeq和CartYSeq中,并更新所述潜在轨迹信息结构体的标志位,其中ValidUpdtCount=ValidUpdtCount+1,AllUpdtCount=AllUpdtCount+1,SucNoUpdtCount=0;
当所述关联区域中不存在与所述潜在量测轨迹上一次参与更新的量测数据对应的节点属性相同的第二量测数据时,更新所述潜在轨迹信息结构体的标志位,其中,AllUpdtCount=AllUpdtCount+1,SucNoUpdtCount= SucNoUpdtCount+1。
可选地,根据判断结果更新所述潜在量测轨迹的信息结构体之后,所述方法还包括:当ValidUpdtCount=round(M/2)时,如果所积累的 ValidUpdtCount个量测值在建筑物区域边缘、建筑物遮挡区域边缘、无法探测区域边缘、监控区域边缘,则立刻起始一条初始量测轨迹;当 AllUpdtCount等于N,且ValidUpdtCount小于M时,删除此条潜在量测轨迹;当AllUpdtCount等于N,且ValidUpdtCount大于等于M时,确定所述潜在量测轨迹为目标量测轨迹,其中,M/N表示时间滑动窗口,在N 帧量测中有M帧量测满足阈值条件的情况下,可以确定一条目标轨迹。
根据本发明的另一个实施例,还提供了一种目标测量轨迹的获取装置,包括:
第一获取模块,用于获取量测对象对应的原始量测数据,其中,所述原始量测数据包括:量测标识ID、量测的距离、量测角度、量测的径向速度、量测的雷达反射面RCS,所述量测ID用于唯一标识所述原始量测数据;
删除模块,用于通过匹配栅格地图,删除所述原始量测数据中包含的虚假量测数据,得到所述量测对象的第一量测数据以及所述量测对象在所述栅格地图中的属性参数;
第二获取模块,用于根据所述量测对象在所述栅格地图中的属性参数获取所述量测对象的目标量测轨迹以及所述目标量测轨迹的初始化参数。
可选地,所述装置还包括:
第三获取模块,用于获取所述栅格地图,其中,所述栅格地图包括以下参数信息:地图中X轴坐标、地图中Y轴坐标、地图中节点属性、地图节点是否具有方向性、地图节点方向、地图节点方向允许存在的误差。
可选地,所述删除模块包括:
第一获取单元,用于获取一帧量测数据,所述一帧量测数据包含至少一个量测对象对应的原始量测数据,所述原始量测数据包括所述量测对象的极坐标;
匹配单元,用于将所述量测对象的极坐标转换为所述栅格地图中的直角坐标,并匹配所述栅格地图中的节点,其中,所述栅格地图中的节点的属性包括:虚假量测区域和真实量测区域;
删除单元,用于当所述量测对象匹配的节点的属性为虚假量测区域时,删除所述量测对象对应的所述原始量测数据;
第一确定单元,用于当所述量测对象匹配的节点的属性为真实量测区域时,确定所述量测对象对应的所述原始量测数据为第一量测数据。
可选地,所述虚假量测区域包括:建筑物区域,建筑物遮挡区域以及无法探测区域中任意一种或多种区域,所述真实量测区域包括:未知区域、树木区域、树木阴影区域、空旷区域、机动车可行驶区域以及人可行驶区域中任意一种或多种区域。
可选地,所述删除模块还包括:
第二获取单元,用于根据所述第一量测数据获取所述量测对象在所述栅格地图中以至少之一的属性参数:量测对象在直角坐标系的x轴位置X、量测对象在直角坐标系的y轴位置Y、量测对象的径向速度、量测对象的 RCS、量测对象在所述栅格地图中对应的X轴坐标、量测对象在所述栅格地图中对应的Y轴坐标、量测对象在所述栅格地图中对应的节点属性。
可选地,所述第二获取模块包括:
第三获取单元,用于获取所述量测对象在所述栅格地图中的潜在量测轨迹;
第四获取单元,用于通过所述潜在量测轨迹上一次参与更新的量测数据获取所述潜在量测轨迹的关联区域;
更新单元,用于判断所述关联区域中是否存在与所述潜在量测轨迹上一次参与更新的量测数据对应的节点属性相同的第二量测数据,根据判断结果更新所述潜在量测轨迹的信息结构体;
第二确定单元,用于根据更新后的所述潜在量测轨迹在所述栅格地图上所处的区域,确定所述潜在量测轨迹对应的量测对象的身份;
第三确定单元,用于将确定身份的所述潜在量测轨迹确定为目标量测轨迹;
第四确定单元,用于根据所述目标量测轨迹在所述栅格地图上所述的区域确定所述目标量测轨迹的初始化参数,其中,所述目标量测轨迹的初始化参数包括:所述目标量测轨迹的ID、所述目标量测轨迹的初始状态、所述目标量测轨迹的初始状态协方差矩阵、所述目标量测轨迹的类别。
可选地,所述目标轨迹的初始状态X是四行一列的向量,由[x,vx,y,vy] 组成,向量元素分别表示二维空间中的x轴直角坐标位置x,x轴方向速度分量vx,y轴直角坐标位置y,y轴方向速度分量vy;所述目标轨迹的初始状态协方差矩阵PX为四行四列的矩阵。
可选地,所述第四获取单元包括:
获取子单元,用于获取所述潜在量测轨迹上一次参与更新的所述量测对象的直角坐标(x,y),通过以下公式获取所述关联区域的门限γ:
其中,σx和σy是毫米波雷达在直角坐标系下点(x,y)的量测标准差, P是毫米波雷达对特定目标的检测概率,vmax运动目标的最大速度,dk是潜在轨迹信息结构体中变量SucNoUpdtCount的值,T是毫米波雷达的采样周期,γ是关联区域的半径,关联区域是以(x,y)为中心、以γ为半径的圆。
可选地,所述更新单元包括:
第一更新子单元,用于当所述关联区域中存在与所述潜在量测轨迹上一次参与更新的量测数据对应的节点属性相同的第二量测数据时,从所述第二量测数据对应的量测对象中选择距离所述关联区域中心点最近的量测对象,确定为第一量测对象,所述第一量测对象对应的量测数据保存在潜在轨迹信息结构体中的CartXSeq和CartYSeq中,并更新所述潜在轨迹信息结构体的标志位,其中ValidUpdtCount=ValidUpdtCount+1, AllUpdtCount=AllUpdtCount+1,SucNoUpdtCount=0;
第二更新子单元,用于当所述关联区域中不存在与所述潜在量测轨迹上一次参与更新的量测数据对应的节点属性相同的第二量测数据时,更新所述潜在轨迹信息结构体的标志位,其中,AllUpdtCount=AllUpdtCount+1, SucNoUpdtCount=SucNoUpdtCount+1。
可选地,所述更新单元还包括:
起始子单元,用于当ValidUpdtCount=round(M/2)时,如果所积累的ValidUpdtCount个量测值在建筑物区域边缘、建筑物遮挡区域边缘、无法探测区域边缘、监控区域边缘,则立刻起始一条初始量测轨迹;
删除子单元,用于当AllUpdtCount等于N,且ValidUpdtCount小于M 时,删除此条潜在量测轨迹;
确定子单元,用于当AllUpdtCount等于N,且ValidUpdtCount大于等于M时,确定所述潜在量测轨迹为目标量测轨迹,其中,M/N表示时间滑动窗口,在N帧量测中有M帧量测满足阈值条件的情况下,可以确定一条目标轨迹。
根据本发明的另一个实施例,还提供了一种计算机可读的存储介质,所述存储介质中存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
根据本发明的另一个实施例,还提供了一种电子装置,包括存储器和处理器,其特征在于,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
通过本发明实施例,获取量测对象对应的原始量测数据;通过匹配栅格地图,删除所述原始量测数据中包含的虚假量测数据,得到所述量测对象的第一量测数据以及所述量测对象在所述栅格地图中的属性参数;根据所述量测对象在所述栅格地图中的属性参数获取所述量测对象的目标量测轨迹以及所述目标量测轨迹的初始化参数,解决了现有技术中对于目标起始轨迹的确认精度不高的问题,有效识别虚假量测数据,确定量测对象的目标量测轨迹以及初始化参数,进而确定起始轨迹。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本发明实施例的一种目标测量轨迹的获取方法的移动终端的硬件结构框图;
图2是本发明实施例中一种可选的目标测量轨迹的获取方法的流程图;
图3是根据本发明实施例的简易局部地图示意图;
图4是根据本发明实施例的一种可选的基于矢量地图的确定轨迹起始方法流程图;
图5是根据本发明实施例的一种可选的量测预处理流程图;
图6是根据本发明实施例的一种可选的基于矢量地图的轨迹起始方法流程图;
图7是根据本发明实施例的一种可选的目标测量轨迹的获取装置的结构框图;
图8是根据本发明实施例的一种可选的电子装置结构示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是,本发明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。
本发明实施例提供了一种目标测量轨迹的获取方法。图1是根据本发明实施例一种可选的目标测量轨迹的获取方法的硬件环境示意图,如图1 所示,该硬件环境可以包括但不限于测量设备102和服务器104。测量设备102将获取的原始量测数据输入服务器104中,服务器104经过内部处理,输出量测对象的目标量测轨迹以及目标量测轨迹的初始化参数,其中,服务器104中执行的操作主要包括以下步骤:
步骤S102,获取量测对象对应的原始量测数据,其中,原始量测数据包括:量测标识ID、量测的距离、量测角度、量测的径向速度、量测的雷达反射面RCS,量测ID用于唯一标识所述原始量测数据;
步骤S104,通过匹配栅格地图,删除原始量测数据中包含的虚假量测数据,得到量测对象的第一量测数据以及量测对象在栅格地图中的属性参数;
步骤S106,根据量测对象在栅格地图中的属性参数获取量测对象的目标量测轨迹以及目标量测轨迹的初始化参数。
本发明实施例提供了一种目标测量轨迹的获取方法。图2是本发明实施例中一种可选的目标测量轨迹的获取方法的流程图,如图2所示,该方法包括:
步骤S202,获取量测对象对应的原始量测数据,其中,原始量测数据包括:量测标识ID、量测的距离、量测角度、量测的径向速度、量测的雷达反射面RCS,量测ID用于唯一标识所述原始量测数据;
步骤S204,通过匹配栅格地图,删除原始量测数据中包含的虚假量测数据,得到量测对象的第一量测数据以及量测对象在栅格地图中的属性参数;
步骤S206,根据量测对象在栅格地图中的属性参数获取量测对象的目标量测轨迹以及目标量测轨迹的初始化参数。
图3是根据本发明实施例的简易局部地图示意图,如图3所示,本发明实施例中涉及的地图可以是栅格化的地图。地图中节点属性允许不同,本发明实施例中涉及的地图节点属性包括:1)未知区域;2)树木区域; 3)树木阴影区域;4)建筑物区域;5)建筑物遮挡区域;6)空旷区域; 7)机动车可行驶区域;8)人可行驶区域;9)无法探测区域。
节点运动具有方向性,即矢量地图,如地图中坐标为(CartX=10,CartY=40)的方格(边长为1米),运动方向为单向行驶区域,方向为0度(0度定义为北),允许误差为45度。是指如果坐标为 (CartX=10,CartY=40)的方格中存在移动目标,则该移动目标的速度方向必须向北,允许的方向误差为45度。再如,地图中坐标为 (CartX=-10,CartY=20)的方格无运动方向要求,则表示该点允许存在任意方向运动的目标。
航迹起始可以快速准确确定目标身份和初始状态。
目标轨迹的(初始)状态X是四行一列的向量,由[x,vx,y,vy]组成,向量元素分别表示二维空间中的直角坐标位置x,速度分量vx,直角坐标位置y,速度分量vy。
目标轨迹的(初始)状态协方差矩阵PX是四行四列的矩阵。
本发明实施例所提专利适用于公园、工地、十字路口、道路、园区出入口、闸机等。结合图3所示,假设图3描述园区出入口示意图,若突然间在建筑物区域检测存在量测,目标跟踪算法则认为此时虚假量测,给予删除。如果在人可行驶区域突然检测存在量测,则应该考虑,其极有可能是一个人驶入监控区域,应考虑尽快起始一条(人形成)的轨迹。如果在后续雷达量测帧中依旧有稳定的相似的量测出现,则形成一条确认轨迹,并且此条轨迹是由人形成的轨迹。类似情况,如果在机动车可行驶区域,存在稳定持续的量测,则认为其是由机动车形成的目标轨迹。如果在空旷区域形成一条轨迹,则不容易判断其轨迹属性,可能是由人形成的,也有可能是机动车形成的轨迹。此时需后续更多的量测信息来决断其轨迹属性。
再如,本发明实施例亦可应用于公园监控。其应用过程如下,首先通过Web/软件界面导入园区地图,园区地图中包含草坪(禁止行人进入),车道行驶区域,人行道,水塘(不允许有目标出现)等。如果有人从人行道跨入草坪,则本发明实施例会在Web/软件界面中显著提示有行人闯入禁止行人进入的区域。如果在水塘中形成一条轨迹,则意味着有人出现在非常危险的区域,则会采取剧烈警示声音或其它显著警示手段提示相关人员(不仅仅是警示当事人,而且是公园工作人员),尽快采取措施,保证人身安全。
本发明实施例,亦可用于移动平台。例如经雷达安装在警车上,警车在高速公路上行驶,可将高速公路地图动态或静态载入至算法中,算法可识别目标相对于警车的速度和位置信息,结合地图和警车自身的状态信息 (位置和速度信息),计算目标相对于大地的空间位置速度,并可识别目标类型。如果是超速车辆,则发出车辆超速提示;如果是静止的车辆或行人,则发出高速异常车辆和行人闯入提示。
可选地,通过匹配栅格地图,删除所述原始量测数据中包含的虚假量测数据,得到所述量测对象的第一量测数据之前,所述方法还包括:获取所述栅格地图,其中,所述栅格地图包括以下参数信息:地图中X轴坐标、地图中Y轴坐标、地图中节点属性、地图节点是否具有方向性、地图节点方向、地图节点方向允许存在的误差。
可选地,通过匹配栅格地图,删除所述原始量测数据中包含的虚假量测数据,得到所述量测对象的第一量测数据包括:获取一帧量测数据,所述一帧量测数据包含至少一个量测对象对应的原始量测数据,所述原始量测数据包括所述量测对象的极坐标;将所述量测对象的极坐标转换为所述栅格地图中的直角坐标,并匹配所述栅格地图中的节点,其中,所述栅格地图中的节点的属性包括:虚假量测区域和真实量测区域;当所述量测对象匹配的节点的属性为虚假量测区域时,删除所述量测对象对应的所述原始量测数据;当所述量测对象匹配的节点的属性为真实量测区域时,确定所述量测对象对应的所述原始量测数据为第一量测数据。
可选地,所述虚假量测区域包括:建筑物区域,建筑物遮挡区域以及无法探测区域中任意一种或多种区域,所述真实量测区域包括:未知区域、树木区域、树木阴影区域、空旷区域、机动车可行驶区域以及人可行驶区域中任意一种或多种区域。
可选地,得到所述量测对象的第一量测数据之后,所述方法还包括:根据所述第一量测数据获取所述量测对象在所述栅格地图中以至少之一的属性参数:量测对象在直角坐标系的x轴位置X、量测对象在直角坐标系的y轴位置Y、量测对象的径向速度、量测对象的RCS、量测对象在所述栅格地图中对应的X轴坐标、量测对象在所述栅格地图中对应的Y轴坐标、量测对象在所述栅格地图中对应的节点属性。
可选地,根据所述量测对象在所述栅格地图中的属性参数获取所述量测对象的目标量测轨迹以及所述目标量测轨迹的初始化参数包括:获取所述量测对象在所述栅格地图中的潜在量测轨迹;通过所述潜在量测轨迹上一次参与更新的量测数据获取所述潜在量测轨迹的关联区域;判断所述关联区域中是否存在与所述潜在量测轨迹上一次参与更新的量测数据对应的节点属性相同的第二量测数据,根据判断结果更新所述潜在量测轨迹的信息结构体;根据更新后的所述潜在量测轨迹在所述栅格地图上所处的区域,确定所述潜在量测轨迹对应的量测对象的身份;将确定身份的所述潜在量测轨迹确定为目标量测轨迹;根据所述目标量测轨迹在所述栅格地图上所述的区域确定所述目标量测轨迹的初始化参数,其中,所述目标量测轨迹的初始化参数包括:所述目标量测轨迹的ID、所述目标量测轨迹的初始状态、所述目标量测轨迹的初始状态协方差矩阵、所述目标量测轨迹的类别。
可选地,所述目标轨迹的初始状态X是四行一列的向量,由[x,vx,y,vy] 组成,向量元素分别表示二维空间中的x轴直角坐标位置x,x轴方向速度分量vx,y轴直角坐标位置y,y轴方向速度分量vy;所述目标轨迹的初始状态协方差矩阵PX为四行四列的矩阵。
可选地,通过所述潜在量测轨迹上一次参与更新的量测数据获取所述潜在量测轨迹的关联区域包括:获取所述潜在量测轨迹上一次参与更新的所述量测对象的直角坐标(x,y),通过以下公式获取所述关联区域的门限γ:
其中,σx和σy是毫米波雷达在直角坐标系下点(x,y)的量测标准差, P是毫米波雷达对特定目标的检测概率,vmax运动目标的最大速度,dk是潜在轨迹信息结构体中变量SucNoUpdtCount的值,T是毫米波雷达的采样周期,γ是关联区域的半径,关联区域是以(x,y)为中心、以γ为半径的圆,α表示检测概率P的映射函数(可以是二维平面高斯分布),α和P一一映射。
可选地,判断所述关联区域中是否存在与所述潜在量测轨迹上一次参与更新的量测数据对应的节点属性相同的第二量测数据,根据判断结果更新所述潜在量测轨迹的信息结构体包括:
当所述关联区域中存在与所述潜在量测轨迹上一次参与更新的量测数据对应的节点属性相同的第二量测数据时,从所述第二量测数据对应的量测对象中选择距离所述关联区域中心点最近的量测对象,确定为第一量测对象,所述第一量测对象对应的量测数据保存在潜在轨迹信息结构体中的CartXSeq和CartYSeq中,并更新所述潜在轨迹信息结构体的标志位,其中ValidUpdtCount=ValidUpdtCount+1,AllUpdtCount=AllUpdtCount+1,SucNoUpdtCount=0;
当所述关联区域中不存在与所述潜在量测轨迹上一次参与更新的量测数据对应的节点属性相同的第二量测数据时,更新所述潜在轨迹信息结构体的标志位,其中,AllUpdtCount=AllUpdtCount+1,SucNoUpdtCount= SucNoUpdtCount+1。
CartXSeq和CartYSeq表示雷达原始量测中空间位置序列 ValidUpdtCount(ValidUpdating Count)表示有效量测次数,AllUpdtCount(All Updating Count)表示总的匹配尝试次数。
可选地,根据判断结果更新所述潜在量测轨迹的信息结构体之后,所述方法还包括:当ValidUpdtCount=round(M/2)时,如果所积累的 ValidUpdtCount个量测值在建筑物区域边缘、建筑物遮挡区域边缘、无法探测区域边缘、监控区域边缘,则立刻起始一条初始量测轨迹;当 AllUpdtCount等于N,且ValidUpdtCount小于M时,删除此条潜在量测轨迹;当AllUpdtCount等于N,且ValidUpdtCount大于等于M时,确定所述潜在量测轨迹为目标量测轨迹,其中,M/N表示时间滑动窗口,在N 帧量测中有M帧量测满足阈值条件的情况下,可以确定一条目标轨迹。
图4是根据本发明实施例的一种可选的基于矢量地图的确定轨迹起始方法流程图,如结合图4所示,包括初始化环节,载入地图,获得雷达量测,基于地图的量测预处理,轨迹起始。下文将详细叙述每一个环节的实现方法。
初始化
初始化环节目的是开辟地图存储空间、目标轨迹存储空间等必要的预处理环节。只需要执行一次即可。
载入地图
载入地图,即为目标跟踪程序提供可靠准确的监控区域地图。载入地图可人工绘制已知环境地图并导入程序,也可以在线生成地图(无需任何人工辅助作业)。人工绘制已知环境的优点是地图准确度高,而且无需耗费额外时间(相对于在线生成地图需额外时间生成环境地图);其缺点是人工成本高,而且当环境信息变更时,需重新导入新的地图。在线生成地图方法的优点是无需任何人工辅助作业;其缺点是其准确度低于人工绘制的地图,而且启动程序时需额外时间来形成地图。形成地图期间无法进行目标跟踪。另外人工导入地图和在线生成的地图内容也许有较大差别,例如人工导入地图中,无法探测区域较多,在线生成地图中未知区域较多。
需要说明的是地图需栅格化,并且为每个地图节点赋值以正确的属性。描述地图的结构体信息中包括的目标信息如下:地图中X轴坐标、地图中 Y轴坐标、地图中节点属性、地图节点是否具有方向性、地图节点方向、地图节点方向允许存在的误差。
获得量测
即从毫米波雷达获得量测数据。毫米波雷达原始量测仅仅包括基本的信息量测ID、量测的距离、量测角度、量测的径向速度、量测的RCS。
基于地图的量测预处理
成功载入地图之后,每当获得一帧雷达量测数据,则对此帧雷达量测数据中每个量测预处理。预处理内容包括删除虚警和属性扩展。
图5是根据本发明实施例的一种可选的量测预处理流程图,如图5所示,包括以下步骤:
第1步:获得量测。例如在某一帧从雷达输入n个量测。跳转第2步。
第2步:存在未处理的雷达量测,如果是,则跳转第3步;否则,则跳转第8步。此步骤是将雷达输入的n个量测一一预处理。
第3步:获得量测位置。针对一个具体的雷达量测,将极坐标转化为直角坐标(转换公式如下)。跳转到第4步。
X | = | r*sin(θ) | (1) |
Y | = | r*cos(θ) | (2) |
第4步:匹配地图。依据直角坐标量测位置,查询地图中量测所在位置的地图节点属性(近似查询,公式如下)。跳转第5步。
MapX | = | round(X) | (3) |
MapY | = | round(Y) | (4) |
第5步:在建筑物相关区域。如果量测位置所在地图节点是建筑物区域或建筑物遮挡区域,表明该量测是虚假量测。虚假量测是由雷达内部热噪声或偶然间外部不确定干扰造成的,而非源自真实目标。虚假量测给予删除,跳转第2步;如不是虚假量测(不在建筑物区域或建筑物遮挡区域),跳转第6步。
第6步:在无法探测区域。如果量测位置所在地图节点是无法探测区域,表明该量测是虚假量测。虚假量测给予删除,跳转第2步;如不是虚假量测(不在无法探测区域),跳转第7步。
第7步:属性扩展。依据量测位置所在地图节点区域,赋予量测区域身份特征。具体步骤如下。
第7.1步:判断是否处于树木区域。如果是,则将地图节点属性设置为树木区域,随后跳转第2步;否则跳转第7.2步。
第7.2步:判断是否处于树木阴影区域。如果是,则将地图节点属性设置为树木阴影区域,随后跳转第2步;否则跳转第7.3步。
第7.3步:判断是否处于人可行驶区域。如果是,则将地图节点属性设置为人可行驶区域,随后跳转第2步;否则跳转第7.4步。
第7.3步:判断是否处于机动车可行驶区域。如果是,则将地图节点属性设置为机动车可行驶区域,随后跳转第2步;否则跳转第7.5步。
第7.4步:判断是否处于开阔区域。如果是,则将地图节点属性设置为开阔区域,随后跳转第2步;否则跳转第7.6步。
第7.5步:量测处于未知区域。如果以上均不符合,则设置量测属性为未知区域。随后跳转第2步。
第8步:输出预处理之后的量测值。
相对于原始雷达量测,基于地图的量测预处理环节结束之后,每帧的量测个数可能有所减少,剩余的量测信息有所增加,如:量测ID、量测的距离、量测角度、量测在直角坐标系的位置X、量测在直角坐标系的位置Y、量测的径向速度、量测的RCS、地图中X轴坐标、地图中Y轴坐标、地图中节点属性,与上述地图属性值相对应。
轨迹起始包括两方面内容:1)确定一条轨迹的初始状态;2)确定其身份。潜在轨迹的结构体信息:潜在轨迹ID、潜在轨迹的状态、潜在轨迹的状态协方差矩阵、潜在轨迹的时间序列、潜在轨迹有效更新次数、潜在轨迹总共更新次数、潜在轨迹连续未更新次数。
图6是根据本发明实施例的一种可选的基于矢量地图的轨迹起始方法流程图,如图6所示,详细的实现步骤如下:
第1步:判断是否存在未更新的潜在轨迹。如果存在,则跳转第2步,否则跳转第14步。
第2步:确定(潜在轨迹的)关联区域。提取潜在轨迹上一次参与更新的量测,其直角坐标为(x,y),依据下式确定关联门限γ,其中关联门限γ与
其中σx和σy是毫米波雷达在直角坐标系下点(x,y)的量测标准差,P 是毫米波雷达对特定目标的检测概率,vmax运动目标的最大速度,dk是潜在轨迹信息结构体中变量SucNoUpdtCount的值,T是毫米波雷达的采样周期,γ是关联区域的半径。关联区域是以(x,y)为中心,以γ为半径的圆,α表示检测概率P的映射函数(可以是二维平面高斯分布),α和P一一映射。跳转第3步。
第3步:关联区域内存在同类型量测。如果关联区域内存在与潜在轨迹上一次更新量测相同区域属性的量测,则跳转第4步。否则,跳转第6 步。
第4步:选择最近邻量测。当在关联区域内存在多个同类型量测,选择距离中心点最近的量测。跳转第5步。
第5步:更新潜在轨迹。即将第4步中的量测保存在潜在轨迹信息结构体中的CartXSeq和CartYSeq中。跳转第6步。
第6步:更新标志位。如果源自第5步,则ValidUpdtCount= ValidUpdtCount+1,AllUpdtCount=AllUpdtCount+1,SucNoUpdtCount=0。如果源自第3步,则AllUpdtCount=AllUpdtCount+1,SucNoUpdtCount= SucNoUpdtCount+1。跳转第7步。
第7步:快速起始轨迹区域判断。当ValidUpdtCount=round(M/2)时,如果所积累的ValidUpdtCount个量测值在建筑物区域边缘、建筑物遮挡区域边缘、无法探测区域边缘、监控区域边缘,则立刻起始一条轨迹,跳转第10步。否则,跳转第8步。
第8步:M/N删除规则。当AllUpdtCount等于N,且ValidUpdtCount 小于M时,删除此条潜在轨迹,跳转第13步。否则,跳转第9步。
第9步:M/N确认规则。当AllUpdtCount等于N,且ValidUpdtCount 大于等于M时,表明此时一条确认轨迹,跳转第10步。否则跳转第1步。
第10步:LSM。采用加权最小二乘法估计轨迹的初始状态和初始协方差矩阵。初始状态估计过程。假设在tM时刻形成确认轨迹,状态为XtM,在ti时刻的量测值为Zti,1≤i≤M,vti是直角坐标系下的量测噪声,则有
则式(8)可扩展为
则可得量测方程
Z | = | HX<sub>tM</sub>+V | (11) |
其中
假设Φ是一步转移矩阵,则
则采用加权最小二乘法估计轨迹的初始状态XtM和初始状体协方差矩阵PXtM
X<sub>tM</sub> | = | (H<sup>T</sup>H)<sup>-1</sup>H<sup>T</sup>Z | (19) |
PX<sub>tM</sub> | = | (H<sup>T</sup>H)<sup>-1</sup>H<sup>T</sup>RH(H<sup>T</sup>H)<sup>-1</sup> | (20) |
跳转第11步。
第11步:方向检查。依据第10步计算目标轨迹的初始状态X,计算速度方向,并判断是否满足地图节点中的速度约束,如果满足,跳转第12 步。如果不满足,则跳转第13步。计算过程如下
其中vH表示速度方向,DV是DirectionValue的缩写,表示地图节点方向,DE是DirectionError的缩写,表示地图节点方向允许存在的误差。
第12步:身份标记。依据初始状态中(x,y)在地图中的节点位置,确定目标身份属性。如在人可行驶区域,标记为“行人”;在机动车可行驶区域,标记为“机动车”;在空旷区域,标记为“未分类”。跳转第13步。
第13步:形成确认轨迹。将此条潜在轨迹升级为确认轨迹,视为源自目标的轨迹。并从潜在轨迹列表转移到确认轨迹列表。跳转第1步。
第14步:潜在轨迹删除。删除此条潜在轨迹,跳转第1步。
第15步:判断是否有剩余量测。剩余量测是指没有与任一条潜在轨迹相关联的量测。如果有,跳转第16步。如果没有,跳转第18步。
第16步:新建潜在轨迹。将每个剩余量测起始一条潜在轨迹。跳转第17步。
第17步:初始化新建轨迹。初始化第16步新建的每一条潜在轨迹。初始值中CartXSeq和CartYSeq存储第一个量测,TimeSeq对当前时刻,ValidUpdtCount=1,AllUpdtCount=1,SucNoUpdtCount=0。
第18步:此帧的轨迹初始化环节结束。
经过轨迹初始化之后,形成确认目标轨迹。描述确认目标轨迹的结构体信息如下:
需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如 ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
根据本发明实施例的另一个方面,还提供了一种用于实施上述目标测量轨迹的获取方法的目标测量轨迹的获取装置。图7是根据本发明实施例的一种可选的目标测量轨迹的获取装置的结构框图,如图7所示,该装置包括:
第一获取模块702,用于获取量测对象对应的原始量测数据,其中,所述原始量测数据包括:量测标识ID、量测的距离、量测角度、量测的径向速度、量测的雷达反射面RCS,所述量测ID用于唯一标识所述原始量测数据;
删除模块704,用于通过匹配栅格地图,删除所述原始量测数据中包含的虚假量测数据,得到所述量测对象的第一量测数据以及所述量测对象在所述栅格地图中的属性参数;
第二获取模块706,用于根据所述量测对象在所述栅格地图中的属性参数获取所述量测对象的目标量测轨迹以及所述目标量测轨迹的初始化参数。
可选地,所述装置还包括:
第三获取模块,用于获取所述栅格地图,其中,所述栅格地图包括以下参数信息:地图中X轴坐标、地图中Y轴坐标、地图中节点属性、地图节点是否具有方向性、地图节点方向、地图节点方向允许存在的误差。
可选地,所述删除模块包括:
第一获取单元,用于获取一帧量测数据,所述一帧量测数据包含至少一个量测对象对应的原始量测数据,所述原始量测数据包括所述量测对象的极坐标;
匹配单元,用于将所述量测对象的极坐标转换为所述栅格地图中的直角坐标,并匹配所述栅格地图中的节点,其中,所述栅格地图中的节点的属性包括:虚假量测区域和真实量测区域;
删除单元,用于当所述量测对象匹配的节点的属性为虚假量测区域时,删除所述量测对象对应的所述原始量测数据;
第一确定单元,用于当所述量测对象匹配的节点的属性为真实量测区域时,确定所述量测对象对应的所述原始量测数据为第一量测数据。
可选地,所述虚假量测区域包括:建筑物区域,建筑物遮挡区域以及无法探测区域中任意一种或多种区域,所述真实量测区域包括:未知区域、树木区域、树木阴影区域、空旷区域、机动车可行驶区域以及人可行驶区域中任意一种或多种区域。
可选地,所述删除模块还包括:
第二获取单元,用于根据所述第一量测数据获取所述量测对象在所述栅格地图中以至少之一的属性参数:量测对象在直角坐标系的x轴位置X、量测对象在直角坐标系的y轴位置Y、量测对象的径向速度、量测对象的 RCS、量测对象在所述栅格地图中对应的X轴坐标、量测对象在所述栅格地图中对应的Y轴坐标、量测对象在所述栅格地图中对应的节点属性。
可选地,所述第二获取模块包括:
第三获取单元,用于获取所述量测对象在所述栅格地图中的潜在量测轨迹;
第四获取单元,用于通过所述潜在量测轨迹上一次参与更新的量测数据获取所述潜在量测轨迹的关联区域;
更新单元,用于判断所述关联区域中是否存在与所述潜在量测轨迹上一次参与更新的量测数据对应的节点属性相同的第二量测数据,根据判断结果更新所述潜在量测轨迹的信息结构体;
第二确定单元,用于根据更新后的所述潜在量测轨迹在所述栅格地图上所处的区域,确定所述潜在量测轨迹对应的量测对象的身份;
第三确定单元,用于将确定身份的所述潜在量测轨迹确定为目标量测轨迹;
第四确定单元,用于根据所述目标量测轨迹在所述栅格地图上所述的区域确定所述目标量测轨迹的初始化参数,其中,所述目标量测轨迹的初始化参数包括:所述目标量测轨迹的ID、所述目标量测轨迹的初始状态、所述目标量测轨迹的初始状态协方差矩阵、所述目标量测轨迹的类别。
可选地,所述目标轨迹的初始状态X是四行一列的向量,由[x,vx,y,vy] 组成,向量元素分别表示二维空间中的x轴直角坐标位置x,x轴方向速度分量vx,y轴直角坐标位置y,y轴方向速度分量vy;所述目标轨迹的初始状态协方差矩阵PX为四行四列的矩阵。
可选地,所述第四获取单元包括:
获取子单元,用于获取所述潜在量测轨迹上一次参与更新的所述量测对象的直角坐标(x,y),通过以下公式获取所述关联区域的门限γ:
其中,σx和σy是毫米波雷达在直角坐标系下点(x,y)的量测标准差, P是毫米波雷达对特定目标的检测概率,vmax运动目标的最大速度,dk是潜在轨迹信息结构体中变量SucNoUpdtCount的值,T是毫米波雷达的采样周期,γ是关联区域的半径,关联区域是以(x,y)为中心、以γ为半径的圆,α表示检测概率P的映射函数,α和P一一映射。
可选地,所述更新单元包括:
第一更新子单元,用于当所述关联区域中存在与所述潜在量测轨迹上一次参与更新的量测数据对应的节点属性相同的第二量测数据时,从所述第二量测数据对应的量测对象中选择距离所述关联区域中心点最近的量测对象,确定为第一量测对象,所述第一量测对象对应的量测数据保存在潜在轨迹信息结构体中的CartXSeq和CartYSeq中,并更新所述潜在轨迹信息结构体的标志位,其中ValidUpdtCount=ValidUpdtCount+1, AllUpdtCount=AllUpdtCount+1,SucNoUpdtCount=0;
第二更新子单元,用于当所述关联区域中不存在与所述潜在量测轨迹上一次参与更新的量测数据对应的节点属性相同的第二量测数据时,更新所述潜在轨迹信息结构体的标志位,其中,AllUpdtCount=AllUpdtCount+1, SucNoUpdtCount=SucNoUpdtCount+1。
CartXSeq和CartYSeq表示雷达原始量测中空间位置序列 ValidUpdtCount(ValidUpdating Count)表示有效量测次数,AllUpdtCount(All Updating Count)表示总的匹配尝试次数。
可选地,所述更新单元还包括:
起始子单元,用于当ValidUpdtCount=round(M/2)时,如果所积累的ValidUpdtCount个量测值在建筑物区域边缘、建筑物遮挡区域边缘、无法探测区域边缘、监控区域边缘,则立刻起始一条初始量测轨迹;
删除子单元,用于当AllUpdtCount等于N,且ValidUpdtCount小于M 时,删除此条潜在量测轨迹;
确定子单元,用于当AllUpdtCount等于N,且ValidUpdtCount大于等于M时,确定所述潜在量测轨迹为目标量测轨迹,其中,M/N表示时间滑动窗口,在N帧量测中有M帧量测满足阈值条件的情况下,可以确定一条目标轨迹。
根据本发明实施例的又一个方面,还提供了一种用于实施上述目标测量轨迹的获取方法的电子装置,上述电子装置可以但不限于应用于上述图 1所示的服务器104中。如图8所示,该电子装置包括存储器402和处理器404,该存储器402中存储有计算机程序,该处理器404被设置为通过计算机程序执行上述任一项方法实施例中的步骤。
可选地,在本实施例中,上述电子装置可以位于计算机网络的多个网络设备中的至少一个网络设备。
可选地,在本实施例中,上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤:
S1,获取量测对象对应的原始量测数据,其中,原始量测数据包括:量测标识ID、量测的距离、量测角度、量测的径向速度、量测的雷达反射面RCS,量测ID用于唯一标识所述原始量测数据;
S2,通过匹配栅格地图,删除原始量测数据中包含的虚假量测数据,得到量测对象的第一量测数据以及量测对象在栅格地图中的属性参数;
S3,根据量测对象在栅格地图中的属性参数获取量测对象的目标量测轨迹以及目标量测轨迹的初始化参数。
可选地,本领域普通技术人员可以理解,图8所示的结构仅为示意,电子装置也可以是智能手机(如Android手机、iOS手机等)、平板电脑、掌上电脑以及移动互联网设备(Mobile Internet Devices,MID)、PAD等终端设备。图8其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如,电子装置还可包括比图8中所示更多或者更少的组件(如网络接口等),或者具有与图8所示不同的配置。
其中,存储器402可用于存储软件程序以及模块,如本发明实施例中的目标测量轨迹的获取方法和装置对应的程序指令/模块,处理器404通过运行存储在存储器402内的软件程序以及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理,即实现上述的目标测量轨迹的获取方法。存储器402可包括高速随机存储器,还可以包括非易失性存储器,如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中,存储器402 可进一步包括相对于处理器404远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。其中,存储器402具体可以但不限于用于储存目标测量轨迹的获取方法的程序步骤。作为一种示例,如图8所示,上述存储器402中可以但不限于包括上述目标测量轨迹的获取装置中的第一获取模块702、删除模块704和第二获取模块706。此外,还可以包括但不限于上述目标测量轨迹的获取装置中的其他模块单元,本示例中不再赘述。
可选地,上述的传输装置406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有线网络及无线网络。在一个实例中,传输装置406包括一个网络适配器(Network Interface Controller,NIC),其可通过网线与其他网络设备与路由器相连从而可与互联网或局域网进行通讯。在一个实例中,传输装置406为射频(Radio Frequency,RF)模块,其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
此外,上述电子装置还包括:显示器408,用于显示可疑帐号的告警推送;和连接总线410,用于连接上述电子装置中的各个模块部件。
本发明的实施例还提供了一种计算机可读的存储介质,该存储介质中存储有计算机程序,其中,该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
可选地,在本实施例中,上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序:
S1,获取量测对象对应的原始量测数据,其中,原始量测数据包括:量测标识ID、量测的距离、量测角度、量测的径向速度、量测的雷达反射面RCS,量测ID用于唯一标识所述原始量测数据;
S2,通过匹配栅格地图,删除原始量测数据中包含的虚假量测数据,得到量测对象的第一量测数据以及量测对象在栅格地图中的属性参数;
S3,根据量测对象在栅格地图中的属性参数获取量测对象的目标量测轨迹以及目标量测轨迹的初始化参数。
可选地,存储介质还被设置为存储用于执行上述实施例中的方法中所包括的步骤的计算机程序,本实施例中对此不再赘述。
可选地,在本实施例中,本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令终端设备相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,存储介质可以包括:闪存盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取器(Random Access Memory,RAM)、磁盘或光盘等。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
上述实施例中的集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在上述计算机可读取的存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在存储介质中,包括若干指令用以使得一台或多台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
在本申请的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的客户端,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述仅是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (13)
1.一种目标测量轨迹的获取方法,其特征在于,包括:
获取量测对象对应的原始量测数据,其中,所述原始量测数据包括:量测标识ID、量测的距离、量测角度、量测的径向速度、量测的雷达反射面RCS,所述量测ID用于唯一标识所述原始量测数据;
通过匹配栅格地图,删除所述原始量测数据中包含的虚假量测数据,得到所述量测对象的第一量测数据以及所述量测对象在所述栅格地图中的属性参数;
根据所述量测对象在所述栅格地图中的属性参数获取所述量测对象的目标量测轨迹以及所述目标量测轨迹的初始化参数。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过匹配栅格地图,删除所述原始量测数据中包含的虚假量测数据,得到所述量测对象的第一量测数据之前,所述方法还包括:
获取所述栅格地图,其中,所述栅格地图包括以下参数信息:地图中X轴坐标、地图中Y轴坐标、地图中节点属性、地图节点是否具有方向性、地图节点方向、地图节点方向允许存在的误差。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,通过匹配栅格地图,删除所述原始量测数据中包含的虚假量测数据,得到所述量测对象的第一量测数据包括:
获取一帧量测数据,所述一帧量测数据包含至少一个量测对象对应的原始量测数据,所述原始量测数据包括所述量测对象的极坐标;
将所述量测对象的极坐标转换为所述栅格地图中的直角坐标,并匹配所述栅格地图中的节点,其中,所述栅格地图中的节点的属性包括:虚假量测区域和真实量测区域;
当所述量测对象匹配的节点的属性为虚假量测区域时,删除所述量测对象对应的所述原始量测数据;
当所述量测对象匹配的节点的属性为真实量测区域时,确定所述量测对象对应的所述原始量测数据为第一量测数据。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述虚假量测区域包括:建筑物区域,建筑物遮挡区域以及无法探测区域中任意一种或多种区域,所述真实量测区域包括:未知区域、树木区域、树木阴影区域、空旷区域、机动车可行驶区域以及人可行驶区域中任意一种或多种区域。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,得到所述量测对象的第一量测数据之后,所述方法还包括:
根据所述第一量测数据获取所述量测对象在所述栅格地图中以至少之一的属性参数:量测对象在直角坐标系的x轴位置X、量测对象在直角坐标系的y轴位置Y、量测对象的径向速度、量测对象的RCS、量测对象在所述栅格地图中对应的X轴坐标、量测对象在所述栅格地图中对应的Y轴坐标、量测对象在所述栅格地图中对应的节点属性。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述量测对象在所述栅格地图中的属性参数获取所述量测对象的目标量测轨迹以及所述目标量测轨迹的初始化参数包括:
获取所述量测对象在所述栅格地图中的潜在量测轨迹;
通过所述潜在量测轨迹上一次参与更新的量测数据获取所述潜在量测轨迹的关联区域;
判断所述关联区域中是否存在与所述潜在量测轨迹上一次参与更新的量测数据对应的节点属性相同的第二量测数据,根据判断结果更新所述潜在量测轨迹的信息结构体;
根据更新后的所述潜在量测轨迹在所述栅格地图上所处的区域,确定所述潜在量测轨迹对应的量测对象的身份;
将确定身份的所述潜在量测轨迹确定为目标量测轨迹;
根据所述目标量测轨迹在所述栅格地图上所述的区域确定所述目标量测轨迹的初始化参数,其中,所述目标量测轨迹的初始化参数包括:所述目标量测轨迹的ID、所述目标量测轨迹的初始状态、所述目标量测轨迹的初始状态协方差矩阵、所述目标量测轨迹的类别。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述目标轨迹的初始状态X是四行一列的向量,由[x,vx,y,vy]组成,向量元素分别表示二维空间中的x轴直角坐标位置x,x轴方向速度分量vx,y轴直角坐标位置y,y轴方向速度分量vy;所述目标轨迹的初始状态协方差矩阵PX为四行四列的矩阵。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,通过所述潜在量测轨迹上一次参与更新的量测数据获取所述潜在量测轨迹的关联区域包括:
获取所述潜在量测轨迹上一次参与更新的所述量测对象的直角坐标(x,y),通过以下公式获取所述关联区域的门限γ:
σmax=max(σx,σy);
其中,σx和σy是毫米波雷达在直角坐标系下点(x,y)的量测标准差,P是毫米波雷达对特定目标的检测概率,vmax运动目标的最大速度,dk是潜在轨迹信息结构体中变量SucNoUpdtCount的值,T是毫米波雷达的采样周期,γ是关联区域的半径,关联区域是以(x,y)为中心、以γ为半径的圆,α表示检测概率P的映射函数,α和P一一映射。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,判断所述关联区域中是否存在与所述潜在量测轨迹上一次参与更新的量测数据对应的节点属性相同的第二量测数据,根据判断结果更新所述潜在量测轨迹的信息结构体包括:
当所述关联区域中存在与所述潜在量测轨迹上一次参与更新的量测数据对应的节点属性相同的第二量测数据时,从所述第二量测数据对应的量测对象中选择距离所述关联区域中心点最近的量测对象,确定为第一量测对象,所述第一量测对象对应的量测数据保存在潜在轨迹信息结构体中的CartXSeq和CartYSeq中,并更新所述潜在轨迹信息结构体的标志位,其中ValidUpdtCount=ValidUpdtCount+1,AllUpdtCount=AllUpdtCount+1,SucNoUpdtCount=0;
当所述关联区域中不存在与所述潜在量测轨迹上一次参与更新的量测数据对应的节点属性相同的第二量测数据时,更新所述潜在轨迹信息结构体的标志位,其中,AllUpdtCount=AllUpdtCount+1,SucNoUpdtCount=SucNoUpdtCount+1。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,根据判断结果更新所述潜在量测轨迹的信息结构体之后,所述方法还包括:
当ValidUpdtCount=round(M/2)时,如果所积累的ValidUpdtCount个量测值在建筑物区域边缘、建筑物遮挡区域边缘、无法探测区域边缘、监控区域边缘,则立刻起始一条初始量测轨迹;
当AllUpdtCount等于N,且ValidUpdtCount小于M时,删除此条潜在量测轨迹;
当AllUpdtCount等于N,且ValidUpdtCount大于等于M时,确定所述潜在量测轨迹为目标量测轨迹,其中,M/N表示时间滑动窗口,在N帧量测中有M帧量测满足阈值条件的情况下,可以确定一条目标轨迹。
11.一种目标测量轨迹的获取装置,其特征在于,包括:
第一获取模块,用于获取量测对象对应的原始量测数据,其中,所述原始量测数据包括:量测标识ID、量测的距离、量测角度、量测的径向速度、量测的雷达反射面RCS,所述量测ID用于唯一标识所述原始量测数据;
删除模块,用于通过匹配栅格地图,删除所述原始量测数据中包含的虚假量测数据,得到所述量测对象的第一量测数据以及所述量测对象在所述栅格地图中的属性参数;
第二获取模块,用于根据所述量测对象在所述栅格地图中的属性参数获取所述量测对象的目标量测轨迹以及所述目标量测轨迹的初始化参数。
12.一种计算机可读的存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至10任一项中所述的方法。
13.一种电子装置,包括存储器和处理器,其特征在于,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至10任一项中所述的方法。
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