CN115938126B - 一种基于雷达的溢出检测方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

一种基于雷达的溢出检测方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN115938126B CN202310016706.6A CN202310016706A CN115938126B CN 115938126 B CN115938126 B CN 115938126B CN 202310016706 A CN202310016706 A CN 202310016706A CN 115938126 B CN115938126 B CN 115938126B
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张志威
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王青
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Abstract

本申请公开了一种基于雷达的溢出检测方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：雷达获取目标区域的点云信息，在所述目标区域内设置判断区域；根据点云数量；确定所述占用状态为低速占用状态或高速占用状态；通过低速计数器或高速计数器确定当前占用状态帧数；定义低速占用状态帧数阈值和高速占用状态帧数阈值；判断目标区域是否为溢出状态；将所述当前占用状态帧数与预设帧数阈值对比，得出目标区域当前是否溢出的结论；若确定所述判断区域处于非占用状态，则通过超时计数器确定当前非占用状态帧数，确定目标区域当前是否解除溢出状态。本申请可以对目标区域进行全天候高精度溢出状态检测，便于及时发现目标溢出情况。

Description

一种基于雷达的溢出检测方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本申请涉及微波检测技术领域，特别是涉及一种基于雷达的溢出检测方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着经济和科技的发展，出行工具越来越多样化且普遍，交通拥堵已成为制约城市发展的重要瓶颈，尤其在交通高峰时段或受特殊天气等影响，交叉口等待车辆不断积累，车辆排队长度超过路段长度，出现交通溢出现象，此时，车辆到达率超过了交叉口的通行能力。
现阶段有通过视频检测进行交通溢出检测的方案，但由于视频受雨、雪、雾等天气影响较大，无法提供精准的检测信息，而往往是在雨雪雾等恶劣天气，交通拥堵更会严重；且不同的具体场景及情形对溢出状态的确定标准也不同，车辆溢出检测的精度难以实现。
因此，如何及时精准检测出道路车辆排队溢出情景，对提高路网效率、解决交通拥堵问题具有很重要的意义。
发明内容
基于上述问题，本申请提供了一种基于雷达的溢出检测方法、装置、设备及存储介质，能够及时的、精准的获取道路溢出状态，协调上下游信号控制，解决城市道路拥堵问题。
本申请实施例公开了如下技术方案：
本申请第一方面提供一种基于雷达的溢出检测方法，该方法包括：
雷达获取目标区域的点云信息，在所述目标区域内设置判断区域；
根据点云数量，确定所述判断区域是否处于占用状态；
若所述判断区域处于占用状态，根据所述判断区域内所有目标点云的真实运动速度均值，确定所述占用状态为低速占用状态或高速占用状态；通过低速计数器或高速计数器确定当前占用状态帧数；
定义低速占用状态帧数阈值和高速占用状态帧数阈值；将所述当前占用状态帧数与预设帧数阈值对比，确定目标区域当前是否为溢出状态；
若所述判断区域处于非占用状态，通过超时计数器确定当前非占用状态帧数；
定义超时帧数阈值；将所述当前非占用状态帧数与预设超时帧数阈值对比，确定目标区域当前是否解除溢出状态。
在一个可能的实现方式中，所述确定所述判断区域是否处于占用状态，包括：
定义所述判断区域内的点云数量阈值N为预设点云数量；
若所述判断区域内的点云数量大于预设点云数量，则确定所述判断区域处于占用状态；
若所述判断区域内的点云数量小于预设点云数量，则确定所述判断区域处于非占用状态。
在一个可能的实现方式中，所述点云数量阈值N值的设定取决于不同雷达的点云特性，设定方法如下：
当所述判断区域内无目标通过时，使得所述判断区域处于非占用状态的最小值即为所述点云数量阈值N。此步骤用于去除雷达噪点。
在一个可能的实现方式中，所述判断区域内所有目标点云的真实运动速度均值的计算方法，包括：
通过雷达探测所得径向速度计算得出所述判断区域内目标点沿行驶方向的真实运动速度V，计算所述判断区域内的所有目标点云的真实运动速度均值
Figure 583321DEST_PATH_IMAGE001
。
在一个可能的实现方式中，所述确定所述占用状态为低速占用状态或高速占用状态，包括：
定义所述判断区域内的速度阈值V T ，将所述判断区域内的所有目标点云的真实运动速度均值
Figure 643681DEST_PATH_IMAGE001
与该速度阈值V T 相比较；
若所述判断区域内的所有目标点云的真实运动速度均值
Figure 806809DEST_PATH_IMAGE001
小于该速度阈值V T ，则所述判断区域当前为低速占用状态；
若所述判断区域内的所有目标点云的真实运动速度均值
Figure 910900DEST_PATH_IMAGE001
大于该速度阈值V T ，则所述判断区域当前为高速占用状态。
在一个可能的实现方式中，所述速度阈值V T 为：溢出状态下，所述判断区域内的目标缓慢行驶的最高速度。
在一个可能的实现方式中，所述确定目标区域当前是否为溢出状态，包括：
定义低速占用状态帧数阈值N l ，和高速占用状态帧数阈值N h ；
通过低速计数器C l 或高速计数器C h 确定所述判断区域内的当前占用状态帧数，将所述当前占用状态帧数与所述低速占用状态帧数阈值N l 或所述高速占用状态帧数阈值N h 对比；
若当前为低速占用状态，且低速占用状态帧数持续超过低速占用状态帧数阈值N l ，则确定所述目标区域为溢出状态；
若当前为高速占用状态，且高速占用状态帧数持续超过高速占用状态帧数阈值N h ，则确定所述目标区域为非溢出状态。
在一个可能的实现方式中，所述低速占用状态帧数阈值N l 和所述高速占用状态帧数阈值N h 之间的关系满足下式：
Figure 159478DEST_PATH_IMAGE002
其中，V T 为所述判断区域内的速度阈值，
Figure 23529DEST_PATH_IMAGE001
为所述判断区域内的所有目标点云的真实运动速度均值，N l 值自定义，在满足上式的条件下，具体根据使用者想要达到的状态确定，值越小越容易使所述目标区域进入溢出状态，值越大越难以使所述目标区域进入溢出状态。
在一个可能的实现方式中，所述通过低速计数器或高速计数器确定当前占用状态帧数，包括：
获取新的雷达帧；确定所述判断区域为占用状态；
若上一帧溢出状态为溢出，则根据上一帧所述判断区域的占用状态，进入高速计数器C h 计算；
若上一帧溢出状态为非溢出，则根据上一帧所述判断区域的占用状态，进入低速计数器C l 计算：
每采集到新的雷达帧，都进行一次计数。
在一个可能的实现方式中，所述高速计数器C h 计算，包括：
若上一帧所述判断区域为高速占用状态，则计数增加；
若上一帧所述判断区域为低速占用状态，在上一帧C h 大于0的情况下，则计数减少，否则计数不变；
所述低速计数器C l 计算，包括：
若上一帧所述判断区域为低速占用状态，则计数增加；
若上一帧所述判断区域为高速占用状态，在上一帧C l 大于0的情况下，则计数减少，否则计数不变。
在一个可能的实现方式中，所述通过超时计数器确定当前非占用状态帧数，包括：
若上一帧确定结果为溢出状态，则超时计数器C t0 计数增加；
若上一帧确定结果为非溢出状态，则超时计数器C t0 数值归零。
在一个可能的实现方式中，所述确定目标区域当前是否解除溢出状态，包括：
定义超时帧数阈值N t0 ；将所述超时计数器确定的当前非占用状态帧数与所述超时帧数阈值N t0 对比，若满足当前非占用状态帧数大于或等于所述超时帧数阈值N t0 ，且所述判断区域内点云处于离开的状态，则强制解除目标区域当前溢出状态。
在一个可能的实现方式中，所述判断区域内点云处于离开的状态，确定方法如下：
定义P last 表示所述判断区域内点云处于所述判断区域的Y轴位置比例：
Figure 526317DEST_PATH_IMAGE003
；
其中，设雷达原点与所述判断区域在Y轴方向上的最近距离为ymin，最远距离为ymax；若所述判断区域处于占用状态，计算所述判断区域内所有目标点的Y轴坐标均值
Figure 83200DEST_PATH_IMAGE004
；
P last =0时表示点云处于车辆刚进入所述判断区域的状态，P last =1时表示点云刚离开所述判断区域的状态；
定义P last 的阈值为P out ：
Figure 287917DEST_PATH_IMAGE005
；
其中，
Figure 204926DEST_PATH_IMAGE006
为雷达探测周期，/>
Figure 77067DEST_PATH_IMAGE007
为所有高速目标的速度平均值；
作为一种可能的实现方式，P out =0.95。
若P last ≥P out ，则确定所述判断区域内点云处于离开的状态。
在一个可能的实现方式中，所述判断区域处于占用状态时，则记录当前帧超时计数器C t0 数值为零，同时记录当前帧所述判断区域内点云处于所述判断区域的Y轴位置比例P last 。
本申请第二方面提供一种基于雷达的溢出检测装置，包括：
判断区域获取单元，雷达获取目标区域的点云信息，在所述目标区域内设置判断区域；
第一占用状态确定单元，根据点云数量，确定所述判断区域是否处于占用状态；
速度均值计算单元，获取所述判断区域内目标点沿行驶方向的真实运动速度，计算所述判断区域内的所有目标点云的真实运动速度均值；
所述判断区域内目标点沿行驶方向的真实运动速度通过雷达探测所得径向速度计算得出；
第二占用状态确定单元，根据所述判断区域内所有目标点云的真实运动速度均值，确定所述占用状态为低速占用状态或高速占用状态；
溢出状态确定单元，将所述当前占用状态帧数与预设帧数阈值对比，得出目标区域当前是否溢出的结论；
解除溢出状态确定单元，若所述判断区域处于非占用状态，通过超时计数器确定当前非占用状态帧数；定义超时帧数阈值；将所述当前非占用状态帧数与预设超时帧数阈值对比，确定目标区域当前是否解除溢出状态。
本申请第三方面提供一种基于雷达的溢出检测设备，包括：存储器，处理器，及存储在所述存储器上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，实现如本申请第一方面所述的基于雷达的溢出检测方法。
本申请第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在终端设备上运行时，使得所述终端设备执行如本申请第一方面所述的基于雷达的溢出检测方法。
相较于现有技术，本申请具有以下有益效果：
本申请结合占用状态判定和雷达帧数计量综合对目标区域溢出状态进行判断，实现了全天候高精度道路溢出状态检测，便于及时发现道路拥堵情况；
本申请所述基于雷达的溢出检测方法，通过设置开放的参数供使用者根据道路实际情况进行调整，满足使用者内心溢出程度的判断需求。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的一种基于雷达的溢出检测方法流程示意图；
图2为本申请实施例提供的通过低速计数器或高速计数器确定当前占用状态帧数的方法逻辑示意图；
图3为本申请实施例提供的一种基于雷达的溢出检测结构示意图；
图4为本申请实施例提供的目标检测点及判断区域信息示意图；
图5为本申请实施例提供的在车道内设置矩形判断区域的位置示意图；
图6本申请实施例提供的一种基于雷达的溢出检测设备结构示意图。
具体实施方式
正如前文描述，对于路网中关键交叉口，由于交通关联性强，一旦出现交通溢出现象，一定会波及路段两端路口即上下游交叉口。随着时间推移，如拥堵不能有效控制，交通溢出将会逐步扩散到周边多个交叉口，进而扩散到路网内全部交叉口，甚至造成整个路网交通瘫痪，在人工介入调整的情况下，路网仍旧需要很长时间才能恢复到交通流正常运行的状态，引起的损失非常大。
有鉴于此，本申请实施例提供的一种基于雷达的溢出检测方法，通过雷达获取目标区域的点云信息，在所述目标区域内设置判断区域；根据点云数量，确定所述判断区域是否处于占用状态；若所述判断区域处于占用状态，根据所述判断区域内所有目标点云的真实运动速度均值，确定所述占用状态为低速占用状态或高速占用状态；通过低速计数器或高速计数器确定当前占用状态帧数；定义低速占用状态帧数阈值和高速占用状态帧数阈值；将所述当前占用状态帧数与预设帧数阈值对比，确定目标区域当前是否为溢出状态；若所述判断区域处于非占用状态，通过超时计数器确定当前非占用状态帧数；定义超时帧数阈值；将所述当前非占用状态帧数与预设超时帧数阈值对比，确定目标区域当前是否解除溢出状态。本申请结合占用状态判定和雷达帧数计量综合对目标区域溢出状态进行判断，实现了全天候高精度道路溢出状态检测，便于及时发现道路拥堵情况；本申请所述基于雷达的溢出检测方法，通过设置开放的参数供使用者根据道路实际情况进行调整，满足使用者内心溢出程度的判断需求。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
参见图1，该图为本申请实施例提供的一种基于雷达的溢出检测方法流程示意图，如图1所示，基于雷达的溢出检测方法，包括：
S110：雷达获取目标区域的点云信息，在所述目标区域内设置判断区域；根据点云数量，确定所述判断区域是否处于占用状态；
参见图5，每个车道的矩形框则为本申请实施例所述判断区域，其内的多个点则为雷达探测所得点云信息。
S110包括：
S1101、设置判断区域。
示例性的，如图5所示，于每个车道内设置矩形ROI(Region of interest)作为判断区域，ROI宽边应垂直于车道线并被车道中线平分，长边应与车道线平行；宽度为车道宽度70%（经验值），长度为标准车长两倍（约10米）。
S1102、确定所述判断区域是否处于占用状态；
定义所述判断区域内的点云数量阈值N为预设点云数量；
示例性的，所述点云数量阈值N值的设定取决于不同雷达的点云特性，当所述判断区域内无目标通过时，使得所述判断区域处于非占用状态的最小值即为所述点云数量阈值N。
若所述判断区域内的点云数量大于预设点云数量，则确定所述判断区域处于占用状态；
若所述判断区域内的点云数量小于预设点云数量，则确定所述判断区域处于非占用状态。
S120：若所述判断区域处于占用状态，根据所述判断区域内所有目标点云的真实运动速度均值，确定所述占用状态为低速占用状态或高速占用状态；通过低速计数器或高速计数器确定当前占用状态帧数；
S120包括：
S1201、计算判断区域内所有目标点云的真实运动速度均值；
示例性的，首先通过雷达探测所得径向速度计算得出所述判断区域内目标点沿行驶方向的真实运动速度V。
示例性的，如图4所示，f为雷达法线，扇形区域为雷达探测区域，点A为探测区域内位于判断区域的一探测点，且运动方向沿平行于雷达法线的方向，设探测点A的真实运动方向为
Figure 633267DEST_PATH_IMAGE008
，真实速度值为/>
Figure 341591DEST_PATH_IMAGE009
，则雷达探测到的点A的径向速度为/>
Figure 281865DEST_PATH_IMAGE010
。对应的，若雷达探测到目标点径向运动速度为/>
Figure 274092DEST_PATH_IMAGE011
，则目标点真实运动速度为/>
Figure 422045DEST_PATH_IMAGE012
。
通过上述角度关系，将雷达探测所得径向速度计算转换为目标点沿行驶方向的真实运动速度V。然后根据判断区域内目标点沿行驶方向的真实运动速度V，计算所述判断区域内的所有目标点云的真实运动速度均值
Figure 601354DEST_PATH_IMAGE001
。
S1202、确定所述占用状态为低速占用状态或高速占用状态。
示例性的，定义所述判断区域内的速度阈值V T =3m/s。
当所述判断区域内的所有目标点云的真实运动速度均值
Figure 345319DEST_PATH_IMAGE001
≤V T 时，所述判断区域处于低速占用状态，反之处于高速占用状态。
S1203、通过低速计数器或高速计数器确定当前占用状态帧数。
示例性的，如图2所示；
获取新的雷达帧；
确定所述判断区域为占用状态；
若上一帧溢出状态为溢出，则根据上一帧所述判断区域的占用状态，进入高速计数器C h 计算：
示例性的，若上一帧所述判断区域为高速占用状态，则计数增加，表现为C h +1；
若上一帧所述判断区域为低速占用状态，在上一帧C h 大于0的情况下，则计数减少，表现为C h -1；否则计数不变；
若上一帧溢出状态为非溢出，则根据上一帧所述判断区域的占用状态，进入低速计数器C l 计算：
示例性的，若上一帧所述判断区域为低速占用状态，则计数增加，表现为C l +1；
若上一帧所述判断区域为高速占用状态，在上一帧C l 大于0的情况下，则计数减少，表现为C l -1；否则计数不变。
每采集到新的雷达帧，都进行一次计数。
S130：定义低速占用状态帧数阈值和高速占用状态帧数阈值；将所述当前占用状态帧数与预设帧数阈值对比，确定目标区域当前是否为溢出状态；
S130包括：
S1301、定义低速占用状态帧数阈值和高速占用状态帧数阈值。
所述低速占用状态帧数阈值N l 和所述高速占用状态帧数阈值N h 之间的关系满足下式：
Figure 942784DEST_PATH_IMAGE002
其中，V T 为所述判断区域内的速度阈值，
Figure 746792DEST_PATH_IMAGE001
为所述判断区域内的所有目标点云的真实运动速度均值，N l 值为自定义，根据使用者欲达到的状态，值越小越容易使所述目标区域进入溢出状态，值越大越难以使所述目标区域进入溢出状态。
示例性的，由于交通溢出的定义较为模糊，故定义N l ，N h ，其中N h =N l /3。
S1302、将所述当前占用状态帧数与预设帧数阈值对比，确定目标区域当前是否为溢出状态。
通过低速计数器C l 或高速计数器C h 确定所述判断区域内的当前占用状态帧数，将所述当前占用状态帧数与所述低速占用状态帧数阈值N l 或所述高速占用状态帧数阈值N h 对比；
若当前为低速占用状态，且低速占用状态帧数持续超过低速占用状态帧数阈值N l ，则确定所述目标区域为溢出状态；
若当前为高速占用状态，且高速占用状态帧数持续超过高速占用状态帧数阈值N h ，则确定所述目标区域为非溢出状态。
需要说明的是，雷达输出探测数据为周期性的，不同的雷达数据周期不同，每个数据周期结束后雷达会输出一次数据，称为一个雷达帧。
S140：若所述判断区域处于非占用状态，通过超时计数器确定当前非占用状态帧数；
S140包括：
S1401、通过超时计数器确定当前非占用状态帧数。
示例性的，若上一帧确定结果为溢出状态，则超时计数器C t0 计数增加，表现为C t0 +1；若上一帧确定结果为非溢出状态，则超时计数器C t0 数值归零，表现为C t0 =0。
S150：定义超时帧数阈值；将所述当前非占用状态帧数与预设超时帧数阈值对比，确定目标区域当前是否解除溢出状态。
S150包括：
S1501、定义超时帧数阈值N t0 =70（经验值）。
S1502、确定判断区域内点云是否处于离开的状态。
示例性的，定义P last 表示所述判断区域内点云处于所述判断区域的Y轴位置比例：
Figure 678976DEST_PATH_IMAGE003
；
其中，如图4所示，设雷达原点与所述判断区域在Y轴方向上的最近距离为ymin，最远距离为ymax；若所述判断区域处于占用状态，计算所述判断区域内所有目标点的Y轴坐标均值
Figure 210321DEST_PATH_IMAGE013
；
P last =0时表示点云处于车辆刚进入所述判断区域的状态，P last =1时表示点云刚离开所述判断区域的状态；
示例性的，所述判断区域处于占用状态时，则记录当前帧超时计数器C t0 数值为零，同时记录当前帧所述判断区域内点云处于所述判断区域的Y轴位置比例P last 。
定义P last 的阈值为P out ：
Figure 177140DEST_PATH_IMAGE014
；
其中，
Figure 886470DEST_PATH_IMAGE015
为雷达探测周期，/>
Figure 322261DEST_PATH_IMAGE016
为所有高速目标的速度平均值；
示例性的，P out 取值为0.95。
若P last ≥P out ，则确定所述判断区域内点云处于离开的状态。
S1503、确定目标区域当前是否解除溢出状态。
示例性的，将所述超时计数器C t0 确定的当前非占用状态帧数与所述超时帧数阈值N t0 对比，若满足当前非占用状态帧数大于或等于所述超时帧数阈值N t0 ，且所述判断区域内点云处于离开的状态，则强制解除目标区域当前溢出状态。
本申请实施例通过超时计数器的设置，便于及时解除目标区域的溢出状态，防止因上一帧的溢出状态导致目标区域检测到的溢出状态不合理的延长，造成目标区域空置的资源浪费。体现在交通上则是信号控制的不合理。
本申请实施例对雷达的安装位置有要求。示例性的，雷达安装在上游交叉口出口道的信号灯杆件，雷达照向下游交叉口，要求安装时雷达法线方向与车道线平行；如图4所示，f为雷达法线，扇形区域为雷达探测区域，目标行驶方向即为车道线方向。
示例性的，在一种可能的实施方式里，本实施例所述雷达可以选择毫米波雷达。毫米波雷达介绍：
毫米波雷达是频率在10GHz~200GHz的电磁波，由于其波长在毫米量级（1~10mm），因此处于该频率范围的电磁波也被称为毫米波；毫米波的波长介于微波和厘米波之间，因此毫米波雷达兼有微波雷达的穿透力、全天候性和光电雷达的的高分辨率的优点。
目前全国如火如荼的在推广智慧交通，由于毫米波雷达不像以往的地磁线圈，需要切割破坏路面，也不像视频收到雨、雪、雾、霾天气影响，作为交通检测器扮演者非常重要的角色，其功能的全面性备受市场的青睐。
本实施例所述方法，利用毫米波雷达检测的全天候特性以及其高精度的目标检测数据分析道路实时状态，及时获取道路溢出状态，协调上下游信号控制，解决城市道路拥堵问题。
参见图3，图3为本申请实施例提供的一种基于雷达的溢出检测装置结构示意图。如图3所示，本申请实施例提供一种基于雷达的溢出检测装置，包括：
判断区域获取单元，雷达获取目标区域的点云信息，在所述目标区域内设置判断区域；
第一占用状态确定单元，根据点云数量，确定所述判断区域是否处于占用状态；
速度均值计算单元，获取所述判断区域内目标点沿行驶方向的真实运动速度，计算所述判断区域内的所有目标点云的真实运动速度均值；所述判断区域内目标点沿行驶方向的真实运动速度通过雷达探测所得径向速度计算得出；
第二占用状态确定单元，根据所述判断区域内所有目标点云的真实运动速度均值，确定所述占用状态为低速占用状态或高速占用状态；
溢出状态确定单元，将所述当前占用状态帧数与预设帧数阈值对比，得出目标区域当前是否溢出的结论；
解除溢出状态确定单元，若所述判断区域处于非占用状态，通过超时计数器确定当前非占用状态帧数；定义超时帧数阈值；将所述当前非占用状态帧数与预设超时帧数阈值对比，确定目标区域当前是否解除溢出状态。
本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本申请实施例所述的基于雷达的溢出检测方法。
需要注意，可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。
参见图6，其示出了适于用来实现本公开实施例的电子设备700的结构示意图，该电子设备用于实现如图6所示的基于雷达的溢出检测装置对应的功能。图6示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图6所示，电子设备700可以包括处理装置（例如中央处理器、图形处理器等）701，其可以根据存储在只读存储器（ROM）702中的程序或者从存储装置708加载到随机访问存储器（RAM）703中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 703中，还存储有电子设备700操作所需的各种程序和数据。处理装置701、ROM 702以及RAM 703通过总线704彼此相连。输入/输出（I/O）接口705也连接至总线704。
通常，以下装置可以连接至I/O接口705：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置706；包括例如液晶显示器（LCD）、扬声器、振动器等的输出装置707；包括例如磁带、硬盘等的存储装置708；以及通信装置709。通信装置709可以允许电子设备700与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图6示出了具有各种装置的电子设备700，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。
特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在非暂态计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置709从网络上被下载和安装，或者从存储装置708被安装，或者从ROM 702被安装。在该计算机程序被处理装置701执行时，执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。
需要说明的是，本申请的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器（CD-ROM）、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用。
而在本申请中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF（射频）等等，或者上述的任意合适的组合。
虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本申请的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (15)

1.一种基于雷达的溢出检测方法，其特征在于，所述方法包括：
雷达获取目标区域的点云信息，在所述目标区域内设置判断区域；
根据点云数量，确定所述判断区域是否处于占用状态；
若所述判断区域处于占用状态，根据所述判断区域内所有目标点云的真实运动速度均值，确定所述占用状态为低速占用状态或高速占用状态；通过低速计数器或高速计数器确定当前占用状态帧数，包括：
获取新的雷达帧；确定所述判断区域为占用状态；
若上一帧溢出状态为溢出，则根据上一帧所述判断区域的占用状态，进入高速计数器Ch计算；
若上一帧溢出状态为非溢出，则根据上一帧所述判断区域的占用状态，进入低速计数器Cl计算：
每采集到新的雷达帧，都进行一次计数；
所述高速计数器Ch计算，包括：
若上一帧所述判断区域为高速占用状态，则计数增加；
若上一帧所述判断区域为低速占用状态，在上一帧Ch大于0的情况下，则计数减少，否则计数不变；
所述低速计数器Cl计算，包括：
若上一帧所述判断区域为低速占用状态，则计数增加；
若上一帧所述判断区域为高速占用状态，在上一帧Cl大于0的情况下，则计数减少，否则计数不变；
定义低速占用状态帧数阈值和高速占用状态帧数阈值；将所述当前占用状态帧数与预设帧数阈值对比，确定目标区域当前是否为溢出状态；
若所述判断区域处于非占用状态，通过超时计数器确定当前非占用状态帧数；
定义超时帧数阈值；将所述当前非占用状态帧数与预设超时帧数阈值对比，确定目标区域当前是否解除溢出状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述判断区域是否处于占用状态，包括：
定义所述判断区域内的点云数量阈值N为预设点云数量；
若所述判断区域内的点云数量大于预设点云数量，则确定所述判断区域处于占用状态；
若所述判断区域内的点云数量小于预设点云数量，则确定所述判断区域处于非占用状态。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述点云数量阈值N值的设定取决于不同雷达的点云特性，设定方法如下：
当所述判断区域内无目标通过时，使得所述判断区域处于非占用状态的最小值即为所述点云数量阈值N。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断区域内所有目标点云的真实运动速度均值的计算方法，包括：
通过雷达探测所得径向速度计算得出所述判断区域内目标点沿行驶方向的真实运动速度V，计算所述判断区域内的所有目标点云的真实运动速度均值
Figure FDA0004180542150000021
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述占用状态为低速占用状态或高速占用状态，包括：
定义所述判断区域内的速度阈值VT，将所述判断区域内的所有目标点云的真实运动速度均值
Figure FDA0004180542150000031
与该速度阈值VT相比较；
若所述判断区域内的所有目标点云的真实运动速度均值
Figure FDA0004180542150000032
小于该速度阈值VT，则所述判断区域当前为低速占用状态；
若所述判断区域内的所有目标点云的真实运动速度均值
Figure FDA0004180542150000033
大于该速度阈值VT，则所述判断区域当前为高速占用状态。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述速度阈值VT为：溢出状态下，所述判断区域内的目标缓慢行驶的最高速度。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定目标区域当前是否为溢出状态，包括：
定义低速占用状态帧数阈值Nl，和高速占用状态帧数阈值Nh；
通过低速计数器Cl或高速计数器Ch确定所述判断区域内的当前占用状态帧数，将所述当前占用状态帧数与所述低速占用状态帧数阈值Nl或所述高速占用状态帧数阈值Nh对比；
若当前为低速占用状态，且低速占用状态帧数持续超过低速占用状态帧数阈值Nl，则确定所述目标区域为溢出状态；
若当前为高速占用状态，且高速占用状态帧数持续超过高速占用状态帧数阈值Nh，则确定所述目标区域为非溢出状态。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述低速占用状态帧数阈值Nl和所述高速占用状态帧数阈值Nh之间的关系满足下式：
Figure FDA0004180542150000034
其中，VT为所述判断区域内的速度阈值，
Figure FDA0004180542150000041
为所述判断区域内的所有目标点云的真实运动速度均值，Nl值为自定义，在满足上式的条件下，根据使用者欲达到的状态确定，值越小越容易使所述目标区域进入溢出状态，值越大越难以使所述目标区域进入溢出状态。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过超时计数器确定当前非占用状态帧数，包括：
若上一帧确定结果为溢出状态，则超时计数器Ct0计数增加；
若上一帧确定结果为非溢出状态，则超时计数器Ct0数值归零。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定目标区域当前是否解除溢出状态，包括：
定义超时帧数阈值Nt0；将所述超时计数器确定的当前非占用状态帧数与所述超时帧数阈值Nt0对比，若满足当前非占用状态帧数大于或等于所述超时帧数阈值Nt0，且所述判断区域内点云处于离开的状态，则强制解除目标区域当前溢出状态。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断区域内点云处于离开的状态，确定方法如下：
定义Plast表示所述判断区域内点云处于所述判断区域的Y轴位置比例：
Figure FDA0004180542150000042
其中，设雷达原点与所述判断区域在Y轴方向上的最近距离为ymin，最远距离为ymax；若所述判断区域处于占用状态，计算所述判断区域内所有目标点的Y轴坐标均值
Figure FDA0004180542150000043
Plast＝0时表示点云处于车辆刚进入所述判断区域的状态，Plast＝1时表示点云刚离开所述判断区域的状态；
定义Plast的阈值为Pout：
Figure FDA0004180542150000051
其中，ΔT为雷达探测周期，
Figure FDA0004180542150000052
为所有高速目标的速度平均值；
若Plast≥Pout，则确定所述判断区域内点云处于离开的状态。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断区域处于占用状态时，则记录当前帧超时计数器Ct0数值为零，同时记录当前帧所述判断区域内点云处于所述判断区域的Y轴位置比例Plast。
13.一种基于雷达的溢出检测装置，其特征在于，包括：
判断区域获取单元，雷达获取目标区域的点云信息，在所述目标区域内设置判断区域；
第一占用状态确定单元，根据点云数量，确定所述判断区域是否处于占用状态；
速度均值计算单元，获取所述判断区域内目标点沿行驶方向的真实运动速度，计算所述判断区域内的所有目标点云的真实运动速度均值；
所述判断区域内目标点沿行驶方向的真实运动速度通过雷达探测所得径向速度计算得出；
第二占用状态确定单元，根据所述判断区域内所有目标点云的真实运动速度均值，确定所述占用状态为低速占用状态或高速占用状态；
溢出状态确定单元，将当前占用状态帧数与预设帧数阈值对比，得出目标区域当前是否溢出的结论；
解除溢出状态确定单元，若所述判断区域处于非占用状态，通过超时计数器确定当前非占用状态帧数，包括：
获取新的雷达帧；确定所述判断区域为占用状态；
若上一帧溢出状态为溢出，则根据上一帧所述判断区域的占用状态，进入高速计数器Ch计算；
若上一帧溢出状态为非溢出，则根据上一帧所述判断区域的占用状态，进入低速计数器Cl计算：
每采集到新的雷达帧，都进行一次计数；
所述高速计数器Ch计算，包括：
若上一帧所述判断区域为高速占用状态，则计数增加；
若上一帧所述判断区域为低速占用状态，在上一帧Ch大于0的情况下，则计数减少，否则计数不变；
所述低速计数器Cl计算，包括：
若上一帧所述判断区域为低速占用状态，则计数增加；
若上一帧所述判断区域为高速占用状态，在上一帧Cl大于0的情况下，则计数减少，否则计数不变；
定义超时帧数阈值；将所述当前非占用状态帧数与预设超时帧数阈值对比，确定目标区域当前是否解除溢出状态。
14.一种基于雷达的溢出检测设备，其特征在于，包括：存储器，处理器，及存储在所述存储器上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，实现如权利要求1-12任一项所述的基于雷达的溢出检测方法。
15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在终端设备上运行时，使得所述终端设备执行如权利要求1-12任一项所述的基于雷达的溢出检测方法。
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