[发明专利]一种基于Hough变换的多目标航迹起始方法

说明书

本发明公开了一种基于Hough变换的多目标航迹起始方法，包括步骤：S1，对滑窗内M次扫描周期的量测点迹的频率门信息做Hough变换，并投影到参数空间；S2，找到参数空间中大于阈值的频率维累积点，记录坐标；S3，根据频率维累积点的坐标信息确定每一次扫描周期中对其有贡献的关联点；S4，根据频率维累积点的关联点信息将同一目标的多余的频率维累积点删除；S5，对剩余的频率维累积点分别做距离维的Hough变换，并投影到参数空间；S6，找到参数空间中大于阈值的距离维累积点，并对关联点做可靠性判断。

技术领域

本发明涉及雷达数据处理领域，特别涉及一种基于Hough变换的多目标航迹起始方法。

背景技术

航迹起始用于解决目标跟踪初始阶段点迹与点迹之间如何正确互联的问题。有效的航迹起始方法是实现目标精确跟踪的关键。航迹起始的难点在于：在起始阶段，目标的距离通常较远，此时目标的信噪比低，测量精度较差，而杂波的存在也会对起始结果有很大的影响。

按照数据处理的方法，航迹起始可以分为两类：顺序处理法和批处理法。顺序处理法主要包括逻辑法、修正的逻辑法等，批处理法主要包括Hough变换法及其改进算法。与顺序处理法相比，批处理法因其对局部缺损不敏感、对随机噪声鲁棒性等优点，在杂波密集环境下性能更好。Hough变换法有一些缺点，主要有：1)用阈值法进行航迹检测，在参数空间中所有大于某个阈值的累积单元都认为是航迹，但这样的累积单元即可能是由目标累积得到的，也可能是由杂波累积得到的，因此会形成虚假航迹，不利于后续的航迹处理；2)同一目标可能在参数空间中形成多个交点，造成同一目标起始出多条航迹。

专利CN104569923A(“基于速度约束的Hough变换快速航迹起始方法”)介绍了一种在速度约束下利用距离信息进行航迹起始的方法，该方法将雷达N次扫描周期中任意两个周期中的点迹进行一一配对，利用两点的距离差计算速度，将满足速度约束条件的点迹进行距离维的Hough变换，利用阈值进行航迹选择。该方法需要不同扫描周期的点迹配对，在多目标与杂波共存的环境中，会出现大量的点迹组合，并且该方法依赖于目标的先验速度范围信息进行速度约束，若先验速度范围较大或信息不准确则会起始出虚假航迹。

专利CN107340516A(“基于多普勒速度的联合逻辑快速航迹起始方法”)将点迹的四维信息(距离、速度、方位角、俯仰角)用于逻辑法起始，该方法按照速度、距离、方位角、俯仰角的优先级进行两个点迹之间的逻辑筛选，若某一维度筛选失败，则停止筛选，认为两点无关联。该方法选航迹的条件为四次扫描周期数据中前三次的点迹关联或第1、2、4次点迹关联，则起始成功。该方法会出现大量的点迹组合，需要目标的四维信息，且只适用于目标速度较慢的情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于时频二维Hough变换的航迹起始方法，该方法通过频率维的Hough变换后的阈值筛选初步选出航迹，对初选的航迹进行距离维的Hough变换后再次进行阈值筛选从而剔除虚假航迹。该方法利用航迹上的关联点迹信息进行航迹比较，从而剔除同一目标的多个航迹。该方法属于批量处理，适用于杂波密集环境。

为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于Hough变换的多目标航迹起始方法，其特点是，包括如下步骤：

S1，对滑窗内M次扫描周期的量测点迹的频率门信息做Hough变换，并投影到参数空间；

S2，找到参数空间中大于阈值的频率维累积点，记录坐标；

S3，根据频率维累积点的坐标信息确定每一次扫描周期中对其有贡献的关联点；

S4，根据频率维累积点的关联点信息将同一目标的多余的频率维累积点删除；

S5，对剩余的频率维累积点分别做距离维的Hough变换，并投影到参数空间；