[发明专利]一种基于TBD的非直视拐角人体目标定位方法

说明书

本发明公开一种基于TBD的非直视拐角人体目标定位方法，应用于隐蔽目标探测领域，针对现有的隐蔽目标定位存在的虚警率较高的问题，本发明首先通过脉冲压缩和非相干积累得到目标的距离像，然后假设第一积累帧上所有的距离单元对应的点均为目标所在的位置，记录下这些点的位置及其对应的幅度；接着计算这些点在下一帧的关联区域，选取关联区域中幅度最大的点的位置作为上一帧对应的目标点在下一帧最有可能出现的位置，并把该位置的幅度与上一帧对应位置点的幅度累加，重复该过程，积累到预先设定的周期数为止；最后提取得到的所有点对应的幅度积累结果的峰值，根据之前记录的位置进行回溯，在经过点迹平滑后，得到目标的真实位置。

技术领域

本发明属于隐蔽目标探测领域，特别涉及一种非直视拐角场景下人体目标定位技术。

背景技术

城市环境下隐蔽目标探测技术主要利用建筑物对电磁波的反射，对非视距内的隐蔽目标进行检测、定位和识别，在反恐、公安执法、灾难救援等领域具有重大的应用价值。由于城市建筑拐角场景中存在大量光滑墙体，电磁波从发射雷达发射出去之后会在墙体表面进行一次或者多次反射后再经过目标反射回接收雷达，或者先打到目标，然后再反射到墙面，最后反射回接收雷达，导致雷达接收到的回波十分杂乱，从而增加了建筑拐角隐蔽目标探测困难。因此，如何在杂乱多径回波条件下实现对建筑拐角隐蔽目标的准确定位是一个值得研究的问题。

目前国内外对建筑拐角隐蔽目标的探测开展了许多研究，南京邮电大学提出了一种三步定位算法，以减小NLOS传播的影响，达到在NLOS传播环境下目标跟踪的理想定位精度。该方法需设置多个基站以实现目标的定位，且仅给出仿真结果，实测定位效果还有待验证。法国航空航天实验室针对拐角目标探测问题，提出了两种检测与定位的方法(K.Thaiet al.Detection-localization Algorithms in the Around-the-corner RadarProblem.IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems.)，一种方法是联合处理多路径返回所提供的信息，另一种是不连贯地集成来自不同路径的信息，从而检测和估计NLOS目标位置。从其定位结果来看，虽然能检测出目标所在位置，但是同时会产生许多的虚假点，虚警率较高。以上这些算法在实际应用中还存在许多问题，多站点的设置会增大探测设备的复杂度，较高的虚警会产生许多虚假目标。因此，研究基于毫米波雷达的非视距拐角目标定位具有重要的价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种基于TBD(Track Before Detect，检测前跟踪)的非直视拐角人体目标定位方法，能够有效利用非直视拐角场景下电磁波的一次多径对目标进行定位，并降低二次以及高次多径带来的干扰。

本发明采用的技术方案为：一种基于TBD的非直视拐角人体目标定位方法，包括：

S1、对采集到的非直视拐角场景下的雷达回波数据进行脉冲压缩和非相干积累；

S2、初始值设定，具体为：令初始状态为x轴和y轴二维方向上的位置信息，将第一帧观测数据的幅度值作为第一帧的幅度积累值；

S3、确定各帧对应的关联区域；

S4、幅度递归积累，具体为：根据当前帧的状态，以及对应的关联区域，对幅度进行积累；

S5、目标峰值提取，具体为：当积累到第N帧时，对幅度积累的结果进行峰值提取，得到目标的幅度递归积累结果；

S6、点迹回溯，具体为：根据步骤S5提取的峰值，回溯到步骤S4中所有积累帧中目标所在距离单元的位置，并计算这些距离单元对应目标的真实位置，得到目标点迹估计；

S7、对步骤S6得到的目标点迹估计进行平滑滤波，得到平滑后的目标点迹。

进一步地，步骤S3具体为：根据上一帧目标所在的距离单元确定下一帧目标可能出现的区域，该区域即为下一帧对应的关联区域。