[发明专利]用于汽车雷达成像的物体边界检测

说明书

汽车雷达系统包括雷达摄照机，其捕获雷达视野中的雷达图像的一系列雷达帧。边界检测器从雷达摄照机中接收雷达数据并检测雷达数据中的物体边界数据。图像处理器接收雷达数据和物体边界数据并至少部分基于雷达数据和物体边界数据执行包括图像去模糊化的图像处理以及生成响应控制信号。响应装置基于响应控制信号执行一个或多个响应动作。物体边界检测包括执行像素级的多普勒分析以把像素速度与雷达数据像素关联起来，和识别像素速度中的不连续。响应装置可包括例如导航显示器，防撞报警装置，自动巡航控制装置、自动制动、和自动转向装置中的一个或多个。

相关申请的交叉引用

本申请是2014年9月5日提交的序列号为62/046,200的美国临时专利申请的非临时申请，该申请的内容通过引用结合在此。

技术领域

本发明涉及一种汽车雷达系统，更具体地涉及物体边界检测以改善汽车雷达系统中的雷达图像去模糊化。

背景技术

机动车所使用的雷达系统被用于各种各样的用途，比如导航显示、防撞报警、自动巡航控制调整、自动制动、和自动转向。在正在移动的车辆中，所有可见的物体都相对于主车辆移动。同方向行驶的其他车辆可能看起来移动的相对慢一些，而迎面而来的车辆看起来移动的更迅速。车辆不可预见地改变速度和转弯，此时静止或缓慢移动的物体，例如障碍物和行人，可能出现在路边或在路面中。物体经常会临时被突然出现在视野内的其他物体所阻碍。因此，在行驶的正常过程中，以不同速度移动的物体经常会以不可预料的方式进入或离开雷达的视野。这对于执行自动物体检测、分类、危险侦测和响应的汽车雷达系统提出了一种具有挑战性的情况。

图像去模糊化是汽车雷达系统的雷达图像处理中的一个重要方面。当关于图像的附加信息，通常称为“优先(prior)”，可用于增强原始雷达图像时图像去模糊化技术通常会更有效。例如，可以使用关于图像中以不同速度移动的物体的边界的先验信息来极大地增强使用已知技术的图像去模糊化。不幸的是，汽车雷达数据经常具有“弱优先”，意味着在图像处理之前很少或没有关于图像内容的信息可以使用。因此，对于包括多个以不同速度移动的物体且具有“弱优先”的图像的去模糊化就成了一个具有挑战性的问题。在汽车雷达系统中，所有可见的物体以不同的相对速度移动且经常在通过视野时变成临时障碍，这加剧了挑战。

因此，需要提供一种改进的雷达图像处理系统，用于汽车雷达系统中的具有“弱优先”的雷达图像的去模糊化。更明确地说，需要在汽车雷达系统中的后续图像去模糊化、物体检测和响应中采用物体边界检测技术。

发明内容

在本发明的一个示例性的实施例中，车辆包括具有雷达摄照机的雷达系统，该雷达摄照机捕获雷达摄照机视野中的一系列雷达帧。边界检测器接收来自雷达摄照机的雷达数据并检测该雷达数据中的物体边界数据。图像处理器接收雷达数据和物体边界数据并执行图像分析，该图像分析包括图像去模糊化并至少部分基于雷达数据和物体边界数据生成响应控制信号。响应装置基于响应控制信号实施一个或多个响应动作。根据实施例的一个方面，物体边界检测包括执行像素级的多普勒分析以把像素速度与雷达数据的像素关联起来，和识别像素速度中的不连续。响应装置可包括导航显示，防撞报警，和自动巡航控制、制动系统、和转向。

在本发明的另一个示例性的实施例中，通过捕获包括雷达图像的一系列雷达帧的雷达数据来控制车辆。使用像素级的多普勒分析以把像素速度与雷达数据像素关联起来，和通过检测像素速度中的不连续来识别物体边界。物体边界识别还可包括通过雷达数据的帧序列来识别边界。图像去模糊化是至少部分基于雷达数据和物体边界数据的。响应动作可包括下列中的一个或多个：在导航显示器上显示雷达图像，激活防撞警告装置，激活自动巡航控制调整系统、激活自动制动系统、和激活自动转向系统。

本发明提供下述技术方案。

1.具有雷达系统的车辆，包括：

雷达摄照机，用于捕获雷达数据，该雷达数据包括雷达摄照机的视野的雷达图像的一系列帧；