本发明专利技术公开一种基于车载毫米波雷达与视觉传感器的非视距探测鬼探头预警方法，应用于非视距范围目标检测领域，针对现有技术在“鬼探头”问题检测上存在的检测成本高、检测准确度低、效率低的问题；本发明专利技术首先通过毫米波雷达传感器与视觉传感器获取周边环境的信息，将两者传感器的数据进行同步处理，同时再对视觉传感器进行标定处理，若有姿态变换则对其进行姿态逆处理。然后插帧分别得到由毫米波雷达传感器输出的目标位置以及目标跟踪结果，并同时得到由基于视觉传感器数据处理的目标检测、分类结果以及目标位置。最后，基于本发明专利技术的数据关联方法，对两种数据进行关联、除噪、以及显示处理，以实现对“鬼探头”事故的预警与定位“鬼探头”的效果。的效果。的效果。
【技术实现步骤摘要】
基于毫米波雷达与视觉设备的非视距探测鬼探头预警方法
[0001]本专利技术属于非视距范围目标检测
，特别涉及一种非视距探测鬼探头预警技术。
技术介绍
[0002]行人检测作为安全驾驶的关键环节,是行车安全性和智能性的重要保障。单一的检测手段或传感器很难对复杂场景下的行人进行鲁棒地感知，而利用多传感器则能获取更加全面、兼容的行人信息，从而满足安全驾驶系统对可靠性、精准度的需求。在生活中，因为行人不遵守交通规则突然从司机的视野盲区突然窜出来的现象屡见不鲜，造成了很多严重的交通事故。为了应对“鬼探头”，传统领域提出了一种基于路面与十字路口实时检测的方式来提示驾驶人员，这种方法通常是基于诸如视觉传感器、毫米波雷达的设备来实现的。
[0003]毫米波雷达是一种通过发射一连串FMCW波形，并接受目标反射的电磁波来得到目标相关信息的传感器。毫米波雷达相比于其他雷达，其距离分辨率与速度分辨率更高，并且，因其不受天气、光照、气温、以及雾霾的影响，相比于视觉传感器，毫米波雷达十分适合用于在诸如道路这种较为复杂的环境中探测目标。不仅如此，毫米波雷达还有一大优势，那就是其可以做到传统传感器均难以做到的非视距探测，传统视觉传感器只能做到对直视范围内的目标进行检测识别，但毫米波雷达可以通过诸如路面、墙面、以及其他障碍物的电磁波反射现象来实现对非视距内目标的探测。如果将毫米波雷达与摄像头、激光雷达等传感器结合使用，还能实现在整个范围内的目标检测与识别。
[0004]在传统技术方法领域上，有大量关于利用路口上的添加传感器以警示驾驶人员存在“鬼探头”目标的研究。然而，这种方法需要大量地安装传感器，成本难以降低，同时该方法并不是每辆汽车、每道路口、每个场景都能做到对“鬼探头”目标的预警，因此，难以直接通过在道路路口上安装传感器的方式来适应不同环境、不同类别的“鬼探头”问题。
技术实现思路
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提出一种基于车载毫米波雷达与视觉传感器的非视距探测鬼探头预警方法，利用车载毫米波雷达和视觉传感器来采集数据，并将其用于关联滤波、时间对齐，最终将视距内目标与非视距目标进行融合，标记出可能存在“鬼探头”目标的地方。
[0006]本专利技术采用的技术方案为：一种基于车载毫米波雷达与视觉传感器的非视距探测鬼探头预警方法，基于的“鬼探头”数据采集端包括：视觉传感器与2个毫米波雷达，视觉传感器设置于车辆正前方顶部，2个毫米波雷达设置于车辆前保险杠两端，预警方法包括以下步骤：
[0007]S1、获取毫米波雷达数据，并对获取的毫米波雷达数据进行处理，得到探测区域内目标相对于“鬼探头”数据采集端的位置；所述探测区域包括视距区域和非视距区域；
[0008]S2、根据步骤S1得到的探测区域内目标相对于“鬼探头”数据采集端的位置进行目
标跟踪，得到跟踪点；
[0009]S3、获取视觉传感器数据，并对获取的视觉传感器数据进行处理，得到视距区域内目标相对于“鬼探头”数据采集端的位置；
[0010]S4、对步骤S2的跟踪点与步骤S3的视距区域内目标相对于“鬼探头”数据采集端的位置进行数据调整与同步处理；
[0011]S5、对经步骤S4处理后的跟踪点和视距区域内目标相对于“鬼探头”数据采集端的位置进行关联，当视觉传感器无行人目标，且毫米波雷达已经确定探测到目标，并且毫米波雷达探测到的目标能与视觉传感器中会遮挡行人目标的物体所关联的时候，将毫米波雷达探测到的目标标记为“鬼探头”目标。
[0012]本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种基于车载毫米波雷达与视觉传感器的非视距探测鬼探头预警方法，可实现车上主动式探测视距内与非视距范围的行人目标，可有效对该系统探测范围内的行人目标实施预警，并标注在驾驶人员的HUD(抬头显示器)上以提示指定区域存在“鬼探头”风险。同时，本专利技术采用了多识别框架，可为不同平台提供选择精度较高，但实时性较差的YOLO深度学习识别框架，也提供了精度较差，但在任意平台均可使用的HOG+SVM识别框架，并进一步地采用毫米波雷达数据关联框架，不仅可以通过相关的关联，去除识别错误的噪声数据，还能通过框架进一步地检测出可能存在“鬼探头”的区域；同时，为避免识别区域范围收到车辆的限制，以及单雷达传感器、单视觉传感器精度不够的问题，本专利技术加入多位置、多姿态校准方案，通过求解其逆姿态矩阵的变换即可实现对其识别结果的纠正。因此，本方法识别范围更加广阔，更加稳定，提供更多的选择以适应不同的平台，可以直接应用在配备了视觉传感器与毫米波雷达传感器的车辆，也能直接应用在需要预防“鬼探头”事故的设施中。
附图说明
[0013]图1是本专利技术中仪器示意图；
[0014]其中，图1(a)是配备有云台的视觉传感器；图1(b)是配备有单轴舵机云台的毫米波雷达传感器；图1(c)与图1(d)是本专利技术中设计的车辆安装传感器的示意图。
[0015]图2是本专利技术中场景示意图；
[0016]其中，图2(a)是本专利技术的虚拟场景示意图；图2(b)则是为测试本专利技术设计算法的有效性所布置的一个场景。
[0017]图3是数据同步的算法示意图。
[0018]图4为视觉传感器数据的处理流程。
[0019]图5为毫米波雷达数据的处理流程。
[0020]图6是毫米波雷达跟踪目标的结构框图；
[0021]图7是融合数据、关联数据、去除噪声的结构框图。
[0022]图8是本专利技术中数据处理结果图；
[0023]其中，图8(a)展示了直视区域下，本专利技术对行人与车辆的检测结果；图8(b)展示了被车辆遮蔽住的“行人”位置；图8(c)、图8(d)则从车辆的俯视视角展示了周边物体的位置。
具体实施方式
[0024]为便于本领域技术人员理解本专利技术的
技术实现思路
，下面结合附图对本
技术实现思路
进一步阐释。
[0025]如图1(a)所示为配备有云台的视觉传感器，运用姿态逆计算方法可以求得视距内目标相对该传感器的位置，如图1(b)所示为配备有单轴舵机云台的毫米波雷达传感器，运用单轴云台可实现不同效果的障碍物反射效果，由此也能调整非视距测量效果。图1(c)与图1(d)是本专利技术中设计的车辆安装传感器的示意图；具体的视觉传感器安装于车辆前段顶部，2个毫米波雷达传感器分别安装于车辆前端保险杠两侧。
[0026]本专利技术首先通过毫米波雷达传感器与视觉传感器获取周边环境的信息，将两者传感器的数据进行同步处理，同时再对视觉传感器进行标定处理，若有姿态变换则对其进行姿态逆处理。然后插帧分别得到由毫米波雷达传感器输出的目标位置以及目标跟踪结果，并同时得到由基于视觉传感器数据处理的目标检测、分类结果以及目标位置。最后，基于本专利技术所提数据关联方法，对两种数据进行关联、除噪、以及显示处理，以实现对“鬼探头”事故的预警与定位“鬼探头”的效果。
[0027]如图2(a)所示为本专利技术的虚拟场景示意图，通过“鬼探头”预警系统对探测范围(视距以及非视距范围)进行预警，在图2(a)中标注出了本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于车载毫米波雷达与视觉传感器的非视距探测鬼探头预警方法，其特征在于，基于的“鬼探头”数据采集端包括：视觉传感器与2个毫米波雷达，视觉传感器设置于车辆正前方顶部，2个毫米波雷达设置于车辆前保险杠两端，预警方法包括以下步骤：S1、获取毫米波雷达数据，并对获取的毫米波雷达数据进行处理，得到探测区域内目标相对于“鬼探头”数据采集端的距离与角度；所述探测区域目标包括视距区域内行人目标和非视距区域内行人目标；S2、根据步骤S1得到的探测区域内目标相对于“鬼探头”数据采集端的位置进行目标跟踪，得到跟踪点；S3、获取视觉传感器数据，并对获取的视觉传感器数据进行处理，得到视距区域内目标相对于“鬼探头”数据采集端的距离与角度；视距区域内目标包括视距区域内行人目标、视距区域内车辆目标；S4、对步骤S2的跟踪点与步骤S3的视距区域内目标相对于“鬼探头”数据采集端的距离与角度进行数据调整与同步处理；S5、对经步骤S4处理后的跟踪点和视距区域内目标相对于“鬼探头”数据采集端的距离进行关联，关联成功包括以下两种情况：毫米波雷达检测到的视距区域内行人目标与视觉传感器检测到的视距区域内行人目标关联成功，则将目标标记为视距区域内的行人目标；毫米波雷达检测到的非视距区域内的行人目标与视觉传感器检测到的视距区域内的车辆目标关联成功，则将该非视距区域内目标标记为“鬼探头”目标。2.根据权利要求1所述的一种基于车载毫米波雷达与视觉传感器的非视距探测鬼探头预警方法，其特征在于，步骤S5中关联成功的判断过程为：依据最近邻算法，计算毫米波雷达检测到的目标位置与视觉传感器检测到的目标之间的距离差异Err
r
，当连续Th
a
帧得到的距离差异Err
r
均小于或等于容限Th
r
，则认为毫米波雷达检测到的目标与视觉传感器检测到的目标关联成功。3.根据权利要求2所述的一种基于车载毫米波雷达与视觉传感器的非视距探测鬼探头预警方法，其特征在于，步骤S5还包括：在关联成功后，将毫米波雷达检测到的目标与视觉传感器检测到的目标放入历史循环信息。4.根据权利要求3所述的一种基于车载毫米波雷达与视觉传感器的非视距探测鬼探头预警方法，其特征在于，步骤S5还包括：若未关联成功，则将毫米波雷达检测到的目标与视觉传感器检测到的目...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭世盛，向宇涛，罗皓蓝，薛舒程，崔国龙，孔令讲，杨晓波，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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