获取点云聚类波门的方法、雷达、可移动平台和存储介质技术

一种获取点云聚类波门的方法(400)、雷达、可移动平台和存储介质，该方法(400)应用于雷达，雷达设置于可移动平台，该方法(400)包括：获取第一目标的波门的波门形状(S110)，其中，波门形状包括以下形状中的一种：圆球形、椭球形、长方体形；获取雷达的方位维精度、俯仰角精度、距离维精度(S120)，其中，方位维精度、俯仰角精度和距离维精度中的至少两个精度不同；基于波门形状、方位维精度、俯仰角精度和距离维精度，确定以第一目标为中心的波门的波门范围(S130)，从而获得更加符合雷达特性的波门，以便实现更为精细的有效范围判断，用于聚类、航迹关联等场合，进而能够提供更精细的聚类结果或航迹关联结果等，提高算法的自适应性。提高算法的自适应性。提高算法的自适应性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】获取点云聚类波门的方法、雷达、可移动平台和存储介质


[0001]本专利技术总地涉及雷达
，更具体地涉及一种获取点云聚类波门的方法、雷达、可移动平台和存储介质。

技术介绍

[0002]具有噪声的基于密度的聚类(Density—Based Spatial Clustering of Application with Noise，简称DBSCAN)算法是基于空间中点的密度不同来实现的。给定某空间里的一个点的集合，此算法能够把在密度范围内的点分成一组，并将低密度区域的点判定为外点。其中，密度范围指的是空间给定的区域范围，在雷达学科中表达为“波门”。目前雷达通常使用球形波门，以目标点为圆心，只需判定目标点周围点到目标点的距离是否小于给定圆的半径，来确定该周围点是否在目标点的密度范围内。
[0003]然而，对于不同的应用场合，不只考虑圆形、球形这种每个方向距离一致的波门。尤其是旋转雷达，也需要考虑椭球波门、长方体波门等有特殊形状的波门，因此，如何获取不同形状的波门的范围是亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题中的至少一个而提出了本专利技术。具体地，本专利技术一方面提供一种获取点云聚类波门的方法，所述方法应用于雷达，所述雷达设置于可移动平台，所述方法包括：
[0005]获取第一目标的波门的波门形状，其中，所述波门形状包括以下形状中的一种：圆球形、椭球形、长方体形；
[0006]获取雷达的方位维精度、俯仰角精度、距离维精度，其中，所述方位维精度、俯仰角精度和距离维精度中的至少两个精度不同；
[0007]基于所述波门形状、所述方位维精度、所述俯仰角精度和所述距离维精度，确定以第一目标为中心的波门的波门范围。
[0008]本专利技术再一方面提供一种雷达，所述雷达包括：一个或多个处理器，单独地或共同地工作，所述处理器用于实现前述获取点云聚类波门的方法。
[0009]本专利技术又一方面提供一种可移动平台，包括：可移动平台本体；
[0010]前述的雷达，所述雷达设置于所述可移动平台本体。
[0011]本专利技术另一方面提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现前述的获取点云聚类波门的方法。
[0012]本申请实施例的获取电源聚类波门的方法，结合波门形状以及雷达的方位维精度、俯仰角精度、距离维精度，确定以第一目标为中心的波门的波门范围，从而获得更加符合雷达特性的波门，以便实现更为精细的有效范围判断，用于聚类、航迹关联等场合，进而能够提供更精细的聚类结果或航迹关联结果等，提高算法的自适应性。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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。
[0014]图1示出了本申请一个实施例中的DBSCAN算法的示意图；
[0015]图2示出了本申请一个实施例中的在旋转雷达体制下不同形状波门对点云聚类判别的示意图；
[0016]图3示出了一个实施例中的错误的长方体波门的示意图；
[0017]图4示出了本申请一个实施例中的获取点云聚类波门的方法的示意性流程图；
[0018]图5示出了本专利技术一个实施例中的椭球波门的方位表达形式的示意性框图；
[0019]图6示出了本申请一个实施例中的微波雷达的示意性框图。
具体实施方式
[0020]为了使得本专利技术的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本专利技术的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是本专利技术的全部实施例，应理解，本专利技术不受这里描述的示例实施例的限制。基于本专利技术中描述的本专利技术实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本专利技术的保护范围之内。
[0021]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0022]应当理解的是，本专利技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本专利技术的范围完全地传递给本领域技术人员。
[0023]在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本专利技术的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
[0024]为了彻底理解本专利技术，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本专利技术提出的技术方案。本专利技术的可选实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本专利技术还可以具有其他实施方式。
[0025]DBSCAN算法是基于空间中点的密度不同来实现的。给定某空间里的一个点的集合，此算法能够把在密度范围内的点分成一组，并将低密度区域的点判定为外点。其中，密度范围指的是空间给定的区域范围，在雷达学科中表达为“波门”。比如，图1中目标点A点，取的判定范围为圆(也即该圆也即为波门)，即只需要判定周围点到A点的距离是否小于给
定圆的半径，则该点在A点的密度范围内，A点为初始点，B点和C点为扩充聚类判断到的点，D点为噪点。然而，对于不同的应用场合，不只考虑圆形、球形这种每个方向距离一致的波门。尤其是旋转雷达(包括但不限于旋转微波雷达)，也需要考虑椭球波门、长方体波门等有特殊形状的波门，如图2所示。
[0026]微波雷达的波门判断：一般不会涉及到坐标系的转换，因为雷达波束方向是固定的。此时，以波束方向为波门的x轴方向即可。或者，汽车雷达的处理方式为，将目标点转换到汽车坐标系下，然后以汽车车头方向为波门的x轴方向。又或者，如果雷达具备测速功能，则以速度方向为波门的x轴方向。然而，由于旋转雷达每个光栅角度下目标的波束指向都是变化的，使用长方体波门与椭球波门，都需要根据从天线方向到目标的径向方向，做基变换处理，调整波门的方位，如果直接在当前坐标系下做判断，则无法把同一距离和同一俯仰角度bin下，连续几个光栅格的目标关联起来，如图3所示的错误的长方形波门，从而导致聚类结果不准确等。
[0027]因此，鉴于上述问题的存在，本申请实施例提供一种获取点云聚类波门的方法，所述方法应用于雷达，所述雷达设置于可移动平台，所述方法包括：获取第一目标的波门的波门形状，其中，所述波门形状包括以下形状中的一种：圆球形、椭球形、长方体形；获取雷达的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种获取点云聚类波门的方法，其特征在于，所述方法应用于雷达，所述雷达设置于可移动平台，所述方法包括：获取第一目标的波门的波门形状，其中，所述波门形状包括以下形状中的一种：圆球形、椭球形、长方体形；获取雷达的方位维精度、俯仰角精度、距离维精度，其中，所述方位维精度、俯仰角精度和距离维精度中的至少两个精度不同；基于所述波门形状、所述方位维精度、所述俯仰角精度和所述距离维精度，确定以第一目标为中心的波门的波门范围。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取雷达的方位维精度，包括：根据所述第一目标和所述雷达之间的目标距离和方位维的测角精度，确定所述方位维精度。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方位维的测角精度包括光栅的步进角。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取雷达的俯仰角精度，包括：根据所述第一目标和所述雷达之间的目标距离和俯仰维的测角精度，确定所述俯仰角精度。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第一目标的波门的波门形状，包括：根据当前可移动平台的移动速度，获取第一目标的波门的波门形状。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，根据当前可移动平台的移动速度，获取第一目标的波门的波门形状，包括：当所述移动速度位于第一速度阈值范围内时，确定所述波门形状为圆球形；当所述移动速度位于第二速度阈值范围内时，确定所述波门形状为长方体形；当所述移动速度位于第三速度阈值范围内时，确定所述波门形状为椭球形，其中，所述第一速度阈值范围大于所述第二速度阈值范围，所述第二速度阈值范围大于所述第三速度阈值范围。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第一目标的波门的波门形状，包括：根据所述雷达的灵敏度，确定所述波门形状。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述雷达的灵敏度，确定所述波门形状，包括：当所述灵敏度位于第一灵敏度阈值范围内时，确定所述波门形状为圆球形；当所述灵敏度位于第二灵敏度阈值范围内时，确定所述波门形状为长方体形；当所述灵敏度位于第三灵敏度阈值范围内时，确定所述波门形状为椭球形，其中，所述第一灵敏度阈值范围大于所述第二灵敏度阈值范围，所述第二灵敏度阈值范围大于所述第三灵敏度阈值范围。9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第一目标的波门的波门形状，包括：根据所述用户指令，确定第一目标的波门的波门形状。10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述波门形状、所述方位维精度、所述俯仰角精度和所述距离维精度，确定以第一目标为中心的波门的波门范围，包括：根据所述第一目标的位置信息，确定当前雷达的波束指向；根据所述当前雷达的波束指向，确定以所述第一目标为中心的波门的方位，所述波门的方位包括波门的三个主轴的轴向。11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述波门的三个主轴的轴向分别指向所述
雷达波束矢量、第一目标方位维的切向矢量、第一目标俯仰维的切向矢量。12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，基于所述波门形状、所述距离维精度、所述方位维精度和所述俯仰角精度，确定以第一目标为中心的波门的波门范围，还包括：根据所述距离维精度、所述方位维精度和所述俯仰角精度，确定所述波门的三个主轴的长度参数；基于所述波门的三个主轴的长度参数，确定所述波门的范围。13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述波门的三个主轴的轴向分别指向所述雷达波束矢量、第一目标方位维的切向矢量、第一目标俯仰维的切向矢量，根据所述距离维精度、所述方位维精度和所述俯仰角精度，确定所述波门的三个主轴的长度参数，包括：根据所述距离维精度，确定所述波门的三个主轴中的指向所述雷达波束矢量的第一主轴的长度参数；根据所述方位维精度，确定所述波门的三个主轴中的指向所述第一目标方位维的切向矢量的第二主轴的长度参数；根据所述俯仰角精度，确定所述波门的三个主轴中的指向所述第一目标俯仰维的切向矢量的第三主轴的长度参数。14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，根据所述距离维精度，确定所述波门的三个主轴中的指向所述雷达波束矢量的第一主轴的长度参数，包括：根据所述可移动平台的移动速度和所述距离维精度确定所述第一主轴的长度参数。15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，当所述可移动平台的移动速度为第一速度时，所述第一主轴的长度参数为根据所述距离维精度确定的第一长度参数；当所述可移动平台的移动速度为第二速度时，所述第一主轴的长度参数为根据所述距离维精度确定的第二长度参数，其中，所述第二速度大于所述第一速度，则所述第二长度参数大于所述第一长度参数。16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一主轴的长度参数等于所述距离维精度，所述第二主轴的长度参数等于所述方位维精度，所述第三主轴的长度参数等于所述俯仰维精度。17.如权利要求12所述的方法，其特征在于，当所述波门的波门形状为圆球形时，波门的三个主轴的长度参数为所述圆球形的半径的长度，所述半径的长度为所述方位维精度、所述俯仰角精度和所述距离维精度中的最大值。18.如权利要求13所述的方法，其特征在于，当所述波门的波门形状为椭球形时，第一主轴的长度参数为第一主轴的半径，第二主轴的长度参数为第二主轴的半径，第三主轴的长度参数为第三主轴的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王石荣，王俊喜，高迪，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：