【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及毫米波恒虛警率檢測，特別是一種基于毫米波的十字自校準(zhǔn)恒虛警率目標(biāo)檢測方法。
技術(shù)介紹
1、隨著人類對無線智能感知技術(shù)的探索，具有高頻率的，高靈敏度的毫米波的應(yīng)用也更加廣泛。基于毫米波的車輛倒車檢測，障礙物檢測，手勢識別，體態(tài)識別，呼吸頻率識別等技術(shù)隨著發(fā)展，成為科研的重點。而毫米波應(yīng)用的第一步技術(shù)則是點云生成。目標(biāo)點檢測是基于毫米波雷達生成目標(biāo)點云的關(guān)鍵步驟。目標(biāo)檢測的準(zhǔn)確與否直接影響了目標(biāo)點云生成的質(zhì)量，從而影響了后續(xù)相應(yīng)算法分析與計算的準(zhǔn)確率。隨著對毫米波雷達檢測目標(biāo)精度要求的不斷提高，一種能適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境，判別雜波邊緣，從而準(zhǔn)確地檢測出目標(biāo)點云的恒虛警率算法也在不斷探索中。
2、目前的恒虛警率算法主要分為三種。一維恒虛警率，二級恒虛警率和二維恒虛警率。一維恒虛警率是將數(shù)據(jù)矩陣沿著距離維展開為一維數(shù)組，通過滑動窗檢測目標(biāo)點。二級恒虛警率是在一維恒虛警率檢測出的目標(biāo)點基礎(chǔ)上，對這些目標(biāo)點的多普勒維展開為一維數(shù)組再次進行一維恒虛警率檢測。二維恒虛警率是對距離-多普勒矩陣通過二維滑動窗對目標(biāo)點逐個檢測。這些現(xiàn)有算法或由于門限的計算受雜波干擾導(dǎo)致漏警虛警，或由于虛警概率需要針對不同環(huán)境、情景人為設(shè)置導(dǎo)致無法適應(yīng)多種不同環(huán)境。
3、因此需要一種能夠針對環(huán)境自適應(yīng)的，有效抑制假警率和漏警率的恒虛警率算法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供了一種基于毫米波的十字自校準(zhǔn)恒虛警率目標(biāo)檢測方法，能夠解決在存在復(fù)雜雜波干擾環(huán)境下目標(biāo)檢測假警漏
2、為達到上述目的，本專利技術(shù)是按照以下技術(shù)方案實施的：
3、一種基于毫米波的十字自校準(zhǔn)恒虛警率目標(biāo)檢測方法，包括以下步驟：
4、s1、數(shù)據(jù)采集：使用iwr6843isk毫米波雷達設(shè)備采集包括四個天線二進制數(shù)據(jù)；
5、s2、信號預(yù)處理：將二進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為十進制，數(shù)據(jù)實部虛部分發(fā)，取前兩個接收天線的數(shù)據(jù)組成數(shù)據(jù)序列；
6、s3、數(shù)據(jù)矩陣生成：將數(shù)據(jù)序列通過兩次快速傅里葉處理生成距離-多普勒矩陣；
7、s4、虛警概率計算：通過對距離-多普勒矩陣特性分析，計算出虛警概率，該虛警概率用于門限因子的計算；
8、s5、偏移因子計算：通過對距離-多普勒矩陣特性分析，計算偏移因子，該偏移因子用于后續(xù)偏移量計算；偏移量用于校正門限值，降低假警率；
9、s6、參考單元選擇與門限計算：選擇十字校準(zhǔn)框作為參考單元，并計算門限值和門限偏移量，并輸入到一級波紋比較器；
10、s7、通過保護單元計算的波紋差值，在二級波紋比較器中與設(shè)定閾值進行比較，輸出二值，用于降低假警率；
11、s71、提取出保護單元最外的兩圈保護單元數(shù)值組成兩個數(shù)組，并對這兩個數(shù)組分別取平均值；
12、s72、因目標(biāo)單元與保護單元存在波紋性，即存在類似波紋的階梯性，因此波紋計算公式如下：
13、rdiff＝|rp1-rp2|-|rp1-detectvalue|；
14、式中：rdiff是波紋差值；rp1是內(nèi)圈的保護單元平均值，即波紋值1，rp2是外圈的保護單元平均值，即波紋值2；detectvalue是檢測單元的值；
15、s73、在s6中一級波紋比較器中檢測單元數(shù)值大于門限值輸出到該二級波紋比較器中，定義該檢測單元的波紋差值大于閾值0.1時通過二級波紋比較器，輸出該檢測單元。
16、進一步地，所述步驟s4具體包括：
17、s41、對距離-多普勒矩陣進行歸一化，以防止由于數(shù)據(jù)差距過大導(dǎo)致假警和漏警，計算公式如下：
18、
19、式中：rnorm表示歸一化后的矩陣，矩陣形狀為n×m，表示矩陣為n行m列；rrdm表示s3處理生成的距離-多普勒矩陣，矩陣形狀為n×m，表示矩陣為n行m列；max(rrdm)表示取矩陣rrdm中數(shù)值最大的矩陣元素做基準(zhǔn)值，即分母；
20、s42、獲取距離-多普勒矩陣特性，采取對每行每列取代表值的方法，即取矩陣正負對角線元素組成數(shù)組，對角線數(shù)組計算公式如下：
21、diag1＝rnorm[i][i](0≤i＜n)；
22、diag2＝rnorm[i][m-i](0≤i＜n)；
23、式中：diag1，diag2表示正對角線和反對角線數(shù)組；i表示索引值；rnorm[i][i]，rnorm[i][m-i]表示對應(yīng)矩陣索引下的元素；
24、s43、根據(jù)保護單元選擇的數(shù)量，計算虛警概率的值，計算公式如下：
25、
26、式中：p表示虛警概率的值，該值表示了在進行恒虛警概率方法時虛警概率；mean(diag1[：：3])表示對數(shù)組diag1切片，每隔2個數(shù)取一個值，組成一個數(shù)組，并對數(shù)組取平均值；mean(diag2[：：3])表示對數(shù)組diag2切片，每隔2個數(shù)取一個值，組成一個數(shù)組，并對數(shù)組取平均值；unitp是保護單元規(guī)模，即保護單元矩陣的大小，即保護單元大小為unitp×unitp。
27、進一步地，所述步驟s5具體包括：
28、s51、取diag1，diag2數(shù)組所有正數(shù)的中位數(shù)，計算偏移因子，計算公式如下：
29、corrfactor＝(diag1m+diag2m)×2；
30、式中：corrfactor表示偏移因子，該因子參與后續(xù)的門限偏移量計算；diag1m和diag2m表示diag1和diag2數(shù)組的正數(shù)序列中中位數(shù)。
31、進一步地，所述步驟s6具體包括：
32、s61、選擇相應(yīng)的參考單元，所選參考單元為十字校準(zhǔn)框，其形狀為環(huán)繞保護單元邊緣一圈的元素作為參考單元即捕獲框，以檢測單元所對應(yīng)的行和列的元素作為參考單元進行計算；
33、s62、獲取幾種參考單元區(qū)間，組合成為門限值備選方案，計算公式如下：
34、thresholdvalue＝[cl1,cl2,cb]；
35、式中：thresholdvalue表示門限值備選方案數(shù)組；cl1表示對應(yīng)行參考單元數(shù)組；cl2表示對應(yīng)列參考單元數(shù)組；cb表示捕獲框?qū)?yīng)參考單元；
36、s621：備選門限索引計算，計算公式如下：
37、index＝|(1-p)×len(thresholdvalue)|；
38、式中：index表示索引號；(1-p)表示檢測概率；len中算式意為備選門限數(shù)組長度；
39、s622：通過備選門限數(shù)組索引，結(jié)合s64中提出的門限偏移量，計算公式如下：
40、value＝thresholdvalue[index]+corr；
41、式中：value表示校正后的門限值；thresholdvalue[index]表示由索引值index定位的數(shù)組thresholdvalue中的元素；corr為門限偏移量；
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1.一種基于毫米波的十字自校準(zhǔn)恒虛警率目標(biāo)檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于毫米波的十字自校準(zhǔn)恒虛警率目標(biāo)檢測方法，其特征在于，所述步驟S4具體包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于毫米波的十字自校準(zhǔn)恒虛警率目標(biāo)檢測方法，其特征在于，所述步驟S5具體包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于毫米波的十字自校準(zhǔn)恒虛警率目標(biāo)檢測方法，其特征在于，所述步驟S6具體包括：
【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于毫米波的十字自校準(zhǔn)恒虛警率目標(biāo)檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于毫米波的十字自校準(zhǔn)恒虛警率目標(biāo)檢測方法，其特征在于，所述步驟s4具體包括：
3.根...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊杰明，韓明辰，
申請(專利權(quán))人：東北電力大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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