CN113109783B - 航向角获取方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明适用于雷达测控技术领域，提供了一种航向角获取方法、装置、设备和存储介质，其中，航向角获取方法包括：获取目标车辆的多种参考航向角；多种参考航向角包括根据主成分分析算法得到的航向角、一次航迹拟合得到的航向角、二次航迹拟合得到的航向角以及根据航迹滤波结果得到的航向角中的至少两种；根据目标车辆的点云中各个点的多普勒及方位角，计算多种参考航向角分别对应的点云中各个点的速度的方差；将与最小的方差相对应的参考航向角确定为目标车辆的航向角。采用本发明可以提高航向角的计算准确度。

Description

航向角获取方法、装置、设备和存储介质

技术领域

本发明属于雷达测控技术领域，尤其涉及一种航向角获取方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

毫米波雷达具有测量精度高、探测点云丰富、全天时、全天候等优点，已经被广泛应用在L3及以上的辅助驾驶环境感知中。在辅助驾驶过程中，道路中车辆的换道、掉头、转弯等机动行为，直接影响自车的路径规划和决策，而航向角是表征这些机动行为的重要因素，根据航向角的大小及变化趋势可以判断车辆的机动行为。

目前，存在计算出的航向角准确度较低的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种航向角获取方法、装置、设备和存储介质，能够提高航向角的准确度。

本发明实施例的第一方面提供了一种航向角获取方法，包括：

获取目标车辆的多种参考航向角；所述多种参考航向角包括根据主成分分析算法得到的航向角、一次航迹拟合得到的航向角、二次航迹拟合得到的航向角以及根据航迹滤波结果得到的航向角中的至少两种；

根据所述目标车辆的点云中各个点的多普勒及方位角，计算所述多种参考航向角分别对应的所述点云中各个点的速度的方差；

将与最小的所述方差相对应的参考航向角确定为所述目标车辆的航向角。

可选的，所述多种参考航向角包括所述根据主成分分析算法得到的航向角；

所述获取所述目标车辆的多种参考航向角，包括：

在所述点云中的点数大于第一预设阈值的情况下，获取所述点云的协方差矩阵；

对所述协方差矩阵进行特征值和特征向量的求解；

根据求出的解中的与最大特征值对应的特征向量，获取所述根据主成分分析算法得到的航向角。

可选的，所述多种参考航向角包括所述一次航迹拟合得到的航向角；

所述获取所述目标车辆的多种参考航向角，包括：

在所述目标车辆的历史航迹帧的数目大于第二预设阈值的情况下，对各个所述历史航迹帧进行一次拟合，得到所述目标车辆的第一横向速度和第一纵向速度；

根据所述第一横向速度、所述第一纵向速度以及所述目标车辆的当前速度，获取所述一次航迹拟合得到的航向角。

可选的，所述多种参考航向角包括所述二次航迹拟合得到的航向角；

所述获取所述目标车辆的多种参考航向角，包括：

在所述目标车辆的历史航迹帧的数目大于第三预设阈值的情况下，对各个所述历史航迹帧进行二次拟合，得到所述目标车辆的第二横向速度和第二纵向速度；

根据所述第二横向速度、所述第二纵向速度以及所述目标车辆的当前速度，获取所述二次航迹拟合得到的航向角。

可选的，所述多种参考航向角包括所述根据航迹滤波结果得到的航向角；

所述获取所述目标车辆的多种参考航向角，包括：

对所述目标车辆的历史航迹帧进行滤波处理，得到所述目标车辆的第三横向速度和第三纵向速度；

根据所述第三横向速度、所述第三纵向速度以及所述目标车辆的当前速度，获取所述根据航迹滤波结果得到的航向角。

可选的，所述多种参考航向角还包括至少一种预设航向角。

可选的，所述预设航向角的种类包括0、π/2、π、3π/2。

本发明实施例的第二方面提供了一种航向角获取装置，包括：

获取模块，用于获取目标车辆的多种参考航向角；所述多种参考航向角包括根据主成分分析算法得到的航向角、一次航迹拟合得到的航向角、二次航迹拟合得到的航向角以及根据航迹滤波结果得到的航向角中的至少两种；

计算模块，用于根据所述目标车辆的点云中各个点中各个点的多普勒及方位角，计算所述多种参考航向角分别对应的所述点云中各个点的速度的方差；

确定模块，用于将与最小的所述方差相对应的参考航向角确定为所述目标车辆的航向角。

可选的，所述多种参考航向角包括所述根据主成分分析算法得到的航向角；

相应的，获取模块还用于：

在所述点云中的点数大于第一预设阈值的情况下，获取所述点云的协方差矩阵；

对所述协方差矩阵进行特征值和特征向量的求解；

根据求出的解中的与最大特征值对应的特征向量，获取所述根据主成分分析算法得到的航向角。

可选的，所述多种参考航向角包括所述一次航迹拟合得到的航向角；

相应的，获取模块还用于：

在所述目标车辆的历史航迹帧的数目大于第二预设阈值的情况下，对各个所述历史航迹帧进行一次拟合，得到所述目标车辆的第一横向速度和第一纵向速度；

根据所述第一横向速度、所述第一纵向速度以及所述目标车辆的当前速度，获取所述一次航迹拟合得到的航向角。

可选的，所述多种参考航向角包括所述二次航迹拟合得到的航向角；

所述获取所述目标车辆的多种参考航向角，包括：

在所述目标车辆的历史航迹帧的数目大于第三预设阈值的情况下，对各个所述历史航迹帧进行二次拟合，得到所述目标车辆的第二横向速度和第二纵向速度；

根据所述第二横向速度、所述第二纵向速度以及所述目标车辆的当前速度，获取所述二次航迹拟合得到的航向角。

可选的，所述多种参考航向角包括所述根据航迹滤波结果得到的航向角；

相应的，获取模块还用于：

对所述目标车辆的历史航迹帧进行滤波处理，得到所述目标车辆的第三横向速度和第三纵向速度；

根据所述第三横向速度、所述第三纵向速度以及所述目标车辆的当前速度，获取所述根据航迹滤波结果得到的航向角。

可选的，所述多种参考航向角还包括至少一种预设航向角。

可选的，所述预设航向角的种类包括0、π/2、π、3π/2。

本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述方法的步骤。

本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述方法的步骤。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

本发明实施例可以利用获取的目标车辆的多种参考航向角，并结合目标车辆的点云中各个点的多普勒及方位角，可以计算出多种参考航向角分别对应的点云中各个点的速度的方差，并可以将与最小的所述方差相对应的参考航向角确定为所述目标车辆的航向角。由于方差最小的参考航向角对应的来自同一目标的点云中不同点的速度的方差最小，而方差最小的参考航向角最接近真实航向角，因此，可以将多种参考航向角中最接近真实航向角的参考航向角，确定为最终的航向角，从而利用了不同航向角计算方法在不同场景下的优势，极大地提高了航向角的计算准确度，并可以避免单一一种航向角计算方法的局限性所带来的航向角计算准确度低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种航向角获取方法的步骤流程图；

图2为本发明实施例提供的一种点云示意图；

图3为本发明实施例提供的一种几何关系示意图；

图4为本发明实施例提供的一种航向角获取装置的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种终端设备的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

本发明实施例提供了一种航向角获取方法、装置、设备和存储介质。下面首先对本发明实施例所提供的航向角获取方法进行介绍。

经过研究发现，来自同一目标的点云中不同点的速度理论上完全相同，该速度可以利用点云的多普勒、方位角以及航向角求得。如此，当航向角与真实航向角越接近时，来自同一目标的点云中不同点的速度也就越接近。该接近程度可以用方差表征，来自同一目标的点云中不同点的速度的方差越小，表明来自同一目标的点云中不同点的速度越接近。

基于上述研究，可以利用不同的具有参考价值的参考航向角，求取相对应的来自同一目标的点云中不同点的速度的方差，然后从这些参考航向角中选取方差最小的参考航向角作为最终的航向角。由于方差最小的参考航向角对应的来自同一目标的点云中不同点的速度的方差最小，而方差最小的参考航向角最接近真实航向角，因此，可以将多种参考航向角中最接近真实航向角的参考航向角，确定为最终的航向角，从而可以提高航向角的计算准确度。

需要说明的是，参考航向角可以是利用现有的航向角计算方法计算得到的航向角，也可以是本发明实施例中提供的航向角计算方法，还可以是基于经验选取的航向角，本发明实施例对其不做具体限定。

值得一提的是，航向角获取方法的执行主体，可以是航向角获取装置，该航向角获取装置可以是具有处理器和存储器的终端设备，例如微波雷达、车载雷达、交通雷达、安防雷达等，本发明实施例对其不做具体限定。

如图1所示，本发明实施例提供的航向角获取方法可以包括以下步骤：

步骤S110、获取目标车辆的多种参考航向角。

其中，多种参考航向角包括根据主成分分析算法得到的航向角、一次航迹拟合得到的航向角、二次航迹拟合得到的航向角以及根据航迹滤波结果得到的航向角中的至少两种。

在一些实施例中，对于根据主成分分析算法得到的航向角，可以在点云中的点数大于第一预设阈值的情况下，如大于15个点，获取点云的协方差矩阵，然后对协方差矩阵进行特征值和特征向量的求解。之后，可以根据求出的解中的与最大特征值对应的特征向量，获取根据主成分分析算法得到的航向角。

如图2所示，提供了一种目标车辆的点云，其中，xyo为二维坐标系，球形点为点云中的点，相应的，可以求出该点云中各个点的位置信息(x_i,y_i)，i＝1,…,n，n为正整数，n为该点云中所包含的点的总数目。如此，可以计算得到这些点的协方差矩阵：

其中，

之后，可以对协方差矩阵进行特征值和特征向量的求解，并找到最大特征值对应的特征向量[a b]，从而可以根据特征向量求取出根据主成分分析算法得到的航向角θ₁，即：

θ₁＝a tan2(a,b)。

在一些实施例中，对于一次航迹拟合得到的航向角，可以在目标车辆的历史航迹帧的数目大于第二预设阈值的情况下，例如大于7个历史航迹帧，对各个历史航迹帧进行一次拟合，得到目标车辆的第一横向速度和第一纵向速度。之后，可以根据第一横向速度、第一纵向速度以及目标车辆的当前速度，获取一次航迹拟合得到的航向角。

具体的，假设一次航迹拟合得到的第一横向速度为v_x，第一纵向速度为v_y，目标车辆的当前速度为V，则一次航迹拟合得到的航向角θ₂为：

θ₂＝a tan2(v_x，v_y+V)。

在一些实施例中，对于二次航迹拟合得到的航向角，可以在目标车辆的历史航迹帧的数目大于第三预设阈值的情况下，例如大于7个历史航迹帧，对各个历史航迹帧进行二次拟合，得到目标车辆的第二横向速度和第二纵向速度。之后，可以根据第二横向速度、第二纵向速度以及目标车辆的当前速度，获取二次航迹拟合得到的航向角。

具体的，假设二次航迹拟合得到的第二横向速度为v_x＝f₀+2f₁t、第二纵向速度为v_y＝₀+2₁t，目标车辆的当前速度为V，则二次航迹拟合得到的航向角θ₃为：

θ₃＝a tan2(v_x，v_y+V)；

其中，f₀、f₁、0、₁为二次航迹拟合的参数。

在一些实施例中，对于根据航迹滤波结果得到的航向角，可以对目标车辆的历史航迹帧进行滤波处理，得到目标车辆的第三横向速度和第三纵向速度。之后，可以根据第三横向速度、第三纵向速度以及目标车辆的当前速度，获取根据航迹滤波结果得到的航向角θ₄。

具体的，根据横向速度、纵向速度以及当前速度求取航向角的处理，可以参考上述一次航迹拟合时所采用的公式θ₂＝a tan2(v_x，v_y+V)，这里不再赘述。

步骤S120、根据目标车辆的点云中各个点的多普勒及方位角，计算多种参考航向角分别对应的点云中各个点的速度的方差。

在一些实施例中，如图3所示，示出了一种点云中某点处速度v与多普勒d、航向角θ、方位角α的几何关系图，其对应的公式如下：

v_ij＝d_i/cos(θ_j-α_i)(i＝1，…，n，j＝1，…，m)；

其中，m为正整数，m为多种参考航向角的总数目，v_ij为第i个点在第j中航向角下的速度，d_i为第i个点的多普勒，θ_j为第j种参考航向角，α_i为第i个点的方位角。

如此，可以根据上述公式，计算出多种参考航向角分别对应的点云中各个点的速度的方差。

可选的，多种参考航向角还可以包括至少一种预设航向角，其中，预设航向角的种类可以包括0、π/2、π、3π/2，如此，涵盖了一般情况下目标车辆的运动为横穿和纵穿时的航向角，扩大了参考航向角的参考价值。进一步的，预设航向角的种类还可以包括π/4、3π/4等。

步骤S130、将与最小的方差相对应的参考航向角确定为目标车辆的航向角。

在一些实施例中，在计算得到不同参考航向角各自对应的点云中各个点的速度的方差后，可以将与最小的方差相对应的参考航向角确定为目标车辆的航向角。

经过实时差分定位(Real-time kinematic，RTK)测试后，采用本发明实施例提供的航向角获取方法得到的航向角，其平均误差仅为0.6497°，测试结果如表一所示。

表一

在本发明实施例中，可以利用获取的目标车辆的多种参考航向角，并结合目标车辆的点云中各个点的多普勒及方位角，可以计算出多种参考航向角分别对应的点云中各个点的速度的方差，并可以将与最小的方差相对应的参考航向角确定为目标车辆的航向角。由于方差最小的参考航向角对应的来自同一目标的点云中不同点的速度的方差最小，而方差最小的参考航向角最接近真实航向角，因此，可以将多种参考航向角中最接近真实航向角的参考航向角，确定为最终的航向角，从而利用了不同航向角计算方法在不同场景下的优势，极大地提高了航向角的计算准确度，并可以避免单一一种航向角计算方法的局限性所带来的航向角计算准确度低的问题。

基于上述实施例提供的航向角获取方法，相应地，本发明还提供了应用于该航向角获取方法的航向角获取装置的具体实现方式。请参见以下实施例。

如图4所示，提供了一种航向角获取装置400，该装置包括：

获取模块410，用于获取目标车辆的多种参考航向角；多种参考航向角包括根据主成分分析算法得到的航向角、一次航迹拟合得到的航向角、二次航迹拟合得到的航向角以及根据航迹滤波结果得到的航向角中的至少两种；

计算模块420，用于根据目标车辆的点云中各个点中各个点的多普勒及方位角，计算多种参考航向角分别对应的点云中各个点的速度的方差；

确定模块430，用于将与最小的方差相对应的参考航向角确定为目标车辆的航向角。

可选的，多种参考航向角包括根据主成分分析算法得到的航向角；

相应的，获取模块还用于：

在点云中的点数大于第一预设阈值的情况下，获取点云的协方差矩阵；

对协方差矩阵进行特征值和特征向量的求解；

根据求出的解中的与最大特征值对应的特征向量，获取根据主成分分析算法得到的航向角。

可选的，多种参考航向角包括一次航迹拟合得到的航向角；

相应的，获取模块还用于：

在目标车辆的历史航迹帧的数目大于第二预设阈值的情况下，对各个历史航迹帧进行一次拟合，得到目标车辆的第一横向速度和第一纵向速度；

根据第一横向速度、第一纵向速度以及目标车辆的当前速度，获取一次航迹拟合得到的航向角。

可选的，多种参考航向角包括二次航迹拟合得到的航向角；

获取目标车辆的多种参考航向角，包括：

在目标车辆的历史航迹帧的数目大于第三预设阈值的情况下，对各个历史航迹帧进行二次拟合，得到目标车辆的第二横向速度和第二纵向速度；

根据第二横向速度、第二纵向速度以及目标车辆的当前速度，获取二次航迹拟合得到的航向角。

可选的，多种参考航向角包括根据航迹滤波结果得到的航向角；

相应的，获取模块还用于：

对目标车辆的历史航迹帧进行滤波处理，得到目标车辆的第三横向速度和第三纵向速度；

根据第三横向速度、第三纵向速度以及目标车辆的当前速度，获取根据航迹滤波结果得到的航向角。

可选的，多种参考航向角还包括至少一种预设航向角。

可选的，预设航向角的种类包括0、π/2、π、3π/2。

在本发明实施例中，可以利用获取的目标车辆的多种参考航向角，并结合目标车辆的点云中各个点的多普勒及方位角，可以计算出多种参考航向角分别对应的点云中各个点的速度的方差，并可以将与最小的所述方差相对应的参考航向角确定为所述目标车辆的航向角。由于方差最小的参考航向角对应的来自同一目标的点云中不同点的速度的方差最小，而方差最小的参考航向角最接近真实航向角，因此，可以将多种参考航向角中最接近真实航向角的参考航向角，确定为最终的航向角，从而利用了不同航向角计算方法在不同场景下的优势，极大地提高了航向角的计算准确度，并可以避免单一一种航向角计算方法的局限性所带来的航向角计算准确度低的问题。

图5是本发明一实施例提供的终端设备的示意图。如图5所示，该实施例的终端设备5包括：处理器50、存储器51以及存储在所述存储器51中并可在所述处理器50上运行的计算机程序52。所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述各个航向角获取方法实施例中的步骤。或者，所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。

示例性的，所述计算机程序52可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器51中，并由所述处理器50执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序52在所述终端设备5中的执行过程。例如，所述计算机程序52可以被分割成获取模块、计算模块、确定模块，各模块具体功能如下：

获取模块，用于获取目标车辆的多种参考航向角；所述多种参考航向角包括根据主成分分析算法得到的航向角、一次航迹拟合得到的航向角、二次航迹拟合得到的航向角以及根据航迹滤波结果得到的航向角中的至少两种；

计算模块，用于根据所述目标车辆的点云中各个点中各个点的多普勒及方位角，计算所述多种参考航向角分别对应的所述点云中各个点的速度的方差；

确定模块，用于将与最小的所述方差相对应的参考航向角确定为所述目标车辆的航向角。

所述终端设备5可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器50、存储器51。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是终端设备5的示例，并不构成对终端设备5的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器50可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器51可以是所述终端设备5的内部存储单元，例如终端设备5的硬盘或内存。所述存储器51也可以是所述终端设备5的外部存储设备，例如所述终端设备5上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器51还可以既包括所述终端设备5的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器51用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器51还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块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。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述***中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，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讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

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，在本发明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。

所述集成的模块/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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种航向角获取方法，其特征在于，包括：

获取目标车辆的多种参考航向角；所述多种参考航向角包括根据主成分分析算法得到的航向角、一次航迹拟合得到的航向角、二次航迹拟合得到的航向角以及根据航迹滤波结果得到的航向角中的至少两种；

根据所述目标车辆的点云中各个点的多普勒及方位角，计算所述多种参考航向角分别对应的所述点云中各个点的速度的方差；

将与最小的所述方差相对应的参考航向角确定为所述目标车辆的航向角；

其中，根据所述目标车辆的点云中各个点的多普勒及方位角，计算所述多种参考航向角分别对应的所述点云中各个点的速度的方差的公式如下：

v_ij＝d_i/cos(θ_j-α_i)(i＝1,…,n,j＝1,…,m)

其中，m为正整数，m为所述多种参考航向角的总数目，v_ij为第i个点在第j种航向角下的速度，d_i为第i个点的多普勒速度，θ_j为第j种参考航向角，α_i为第i个点的方位角。

2.如权利要求1所述的航向角获取方法，其特征在于，所述多种参考航向角包括所述根据主成分分析算法得到的航向角；

所述获取所述目标车辆的多种参考航向角，包括：

在所述点云中的点数大于第一预设阈值的情况下，获取所述点云的协方差矩阵；

对所述协方差矩阵进行特征值和特征向量的求解；

根据求出的解中的与最大特征值对应的特征向量，获取所述根据主成分分析算法得到的航向角。

3.如权利要求1所述的航向角获取方法，其特征在于，所述多种参考航向角包括所述一次航迹拟合得到的航向角；

所述获取所述目标车辆的多种参考航向角，包括：

在所述目标车辆的历史航迹帧的数目大于第二预设阈值的情况下，对各个所述历史航迹帧进行一次拟合，得到所述目标车辆的第一横向速度和第一纵向速度；

根据所述第一横向速度、所述第一纵向速度以及所述目标车辆的当前速度，获取所述一次航迹拟合得到的航向角。

4.如权利要求1所述的航向角获取方法，其特征在于，所述多种参考航向角包括所述二次航迹拟合得到的航向角；

所述获取所述目标车辆的多种参考航向角，包括：

在所述目标车辆的历史航迹帧的数目大于第三预设阈值的情况下，对各个所述历史航迹帧进行二次拟合，得到所述目标车辆的第二横向速度和第二纵向速度；

根据所述第二横向速度、所述第二纵向速度以及所述目标车辆的当前速度，获取所述二次航迹拟合得到的航向角。

5.如权利要求1所述的航向角获取方法，其特征在于，所述多种参考航向角包括所述根据航迹滤波结果得到的航向角；

所述获取所述目标车辆的多种参考航向角，包括：

对所述目标车辆的历史航迹帧进行滤波处理，得到所述目标车辆的第三横向速度和第三纵向速度；

根据所述第三横向速度、所述第三纵向速度以及所述目标车辆的当前速度，获取所述根据航迹滤波结果得到的航向角。

6.如权利要求1至5任一项所述的航向角获取方法，其特征在于，所述多种参考航向角还包括至少一种预设航向角。

7.如权利要求6所述的航向角获取方法，其特征在于，所述预设航向角的种类包括0、π/2、π、3π/2。

8.一种航向角获取装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取目标车辆的多种参考航向角；所述多种参考航向角包括根据主成分分析算法得到的航向角、一次航迹拟合得到的航向角、二次航迹拟合得到的航向角以及根据航迹滤波结果得到的航向角中的至少两种；

计算模块，用于根据所述目标车辆的点云中各个点中各个点的多普勒及方位角，计算所述多种参考航向角分别对应的所述点云中各个点的速度的方差；

确定模块，用于将与最小的所述方差相对应的参考航向角确定为所述目标车辆的航向角；

其中，所述计算模块还用于：

v_ij＝d_i/cos(θ_j-α_i)(i＝1,…,n,j＝1,…,m)

其中，m为正整数，m为所述多种参考航向角的总数目，v_ij为第i个点在第j种航向角下的速度，d_i为第i个点的多普勒速度，θ_j为第j种参考航向角，α_i为第i个点的方位角。

9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。

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