[发明专利]基于逆合成孔径雷达的传送带上标记物品识别定位方法在审
申请号: | 201910467052.2 | 申请日: | 2019-05-31 |
公开(公告)号: | CN110187344A | 公开(公告)日: | 2019-08-30 |
发明(设计)人: | 马永涛;江越 | 申请(专利权)人: | 天津大学 |
主分类号: | G01S13/90 | 分类号: | G01S13/90 |
代理公司: | 天津市北洋有限责任专利代理事务所 12201 | 代理人: | 程毓英 |
地址: | 300072*** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 标记物品 传送带 相位数据 网格点 逆合成孔径雷达 向量 数据库 相位信息数据 互相关系数 阅读器天线 测量相位 轨迹运动 合成孔径 匹配概率 数据向量 随机移动 特征参数 特征相位 逐点计算 采集 分类 | ||
1.一种基于逆合成孔径雷达的传送带上标记物品识别定位方法,采用逆合成孔径技术来采集标记物品的相位信息数据,通过提取静态物品、随机移动物品和传送带上的标记物品的识别特征参数来对其进行分类区分,利用阅读器天线在不同的时刻获取沿已知轨迹运动的传送带上的标记物品对应的相位数据,通过相位数据模型来建立网格点数据库,通过计算标记物品测量相位向量与网格点相位数据向量以及静态物品的特征相位数据向量的互相关系数来识别标记物品是否处于传送带上,并在识别后采用在网格点数据库中逐点计算匹配概率来完成标记物品在传送带上的定位。
2.根据权利要求1所述的定位方法,其特征在于,包括标记物品相位数据采集阶段,网格相位数据库建立阶段和提取识别特征参数阶段。其中,
标记物品相位数据采集阶段包括:
1)阅读器天线对传送带上被标签标记物品所在的待定位区域采集相位数据:在标记物品沿着传送带移动期间,阅读器天线以IRT为时间间隔多次采集反向散射信号的相位数据,共采集N个的测量数据,在第n个时间间隔,阅读器天线采集到的标记物品反向散射信号的相位数据为1≤n≤N,则标记物品的测量数据存储为:
2)将阅读器天线首次采集的标记物品反向散射信号的相位数据作为参考量,分析多次采集的相位数据的相对变化:
3)将多个时间间隔采集的标记物品的反向散射信号相位数据相对于首次采集的记为标记物品的测量相位向量yp:
网格相位数据库建立阶段包括:
1)已知传送带的运动速度为v,以传送带的运动轨迹建立曲线横坐标s,把传送带平面区域划分为M个网格点,第m个网格点的横坐标为s1m,则其在阅读器天线第n次采集相位数据时,与阅读器天线的相对距离rnm是该时刻虚拟位置snm的函数,此函数依据实际场景确定:
rnm=f(snm),1≤m≤M
snm=s1m+(n-1)v·IRT
2)阅读器天线的辐射信号波长为λ,环境和硬件设备影响引起的相位偏移为固定常数则在第n个时间间隔对应的第m个网格点的相位数据为:
计算N个时间间隔所对应的M个网格点的相位数据;
3)对于第m个网格点,将在横坐标为s1m的位置处对应的网格点信号相位数据作为参考值,计算不同时间间隔对应相位数据的相对变化:
则第m个网格点的相位数据向量存储为
4)由传送带平面的M个网格点的数据向量,建立网格点相位数据库A:
提取识别特征参数阶段包括:
1)计算标记物品测量相位向量yp与每个网格点的相位数据向量的互相关系数,则其最大值Cmax:
2)计算标记物品测量相位向量yp与静态物品的特征相位数据向量b的互相关系数C1,b为N维单位向量:
3)计算特征比率D:
D=Cmax/C1
分类识别定位阶段包括:
1)若标记物品的特征比率D≤1,则识别为不处于传送带上的静态物品;
2)若标记物品的特征比率D>1,且Cmax≤0.8,则识别为不处于传送带上的随机移动物品;
3)若标记物品的特征比率D>1,且Cmax>0.8,则识别为处于传送带上的标记物品;
4)当识别为处于传送带上的标记物品,则计算标记物品的测量相位向量yp与每个网格点的相位数据向量的匹配概率P来进行其在传送带的上的定位:
4)选择匹配概率最大的网格点,以其位置spixel作为阅读器天线首次采集相位数据时标记物品的所在位置之后标记物品的位置由已知时间与传送带速度计算得到。
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