[发明专利]一种基于毫米波雷达的交通流量监测系统

权利要求书

1.一种基于毫米波雷达的交通流量监测系统，其特征在于：包括毫米波雷达前端(1)、数据处理单元和目标跟踪处理模块；所述毫米波雷达前端(1)向监测区域内发射电磁波；所述数据处理单元对监测区域内静态物体和动态物体反射的回波信号进行处理，生成包含距离、角度、多普勒速度和信号强度的点云；所述目标跟踪处理模块对点云进行跟踪处理，聚类符合动态车辆信号的点云数据集，并对点云数据集标注车辆目标信息。

2.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的交通流量监测系统，其特征在于：所述毫米波雷达前端(1)的安装高度为3.5m～6.5m，并呈向下倾斜13°～17°。

3.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的交通流量监测系统，其特征在于：所述数据处理单元包括AD采样模块和数据处理模块；所述AD采样模块对回波信号经混频后进行AD采样，得到采样信息；所述数据处理模块对采样信息进行算法处理。

4.根据权利要求3所述的基于毫米波雷达的交通流量监测系统，其特征在于：所述数据处理模块对采样信息进行算法处理的具体内容包括：

S1、通过距离处理算法对采样信息进行计算，获取监测区域内所有静态物体和动态物体的距离信息；

S2、通过静态目标消除算法对距离方位数据做，去除静态物体反射的点云，并更新去除静态物体点云后的距离信息；

S3、通过CAPON波束形成算法对更新后的距离信息进行计算，得到角度信息；

S4、通过CFAR算法对距离信息和角度信息进行计算，去掉虚假点云目标；

S5、生成包含距离、角度、多普勒速度和信号强度的点云。

5.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的交通流量监测系统，其特征在于：所述目标跟踪处理模块对点云进行卡尔曼滤波跟踪处理，对符合动态车辆信号的点云聚类，生成点云数据集；所述目标跟踪处理模块对每个点云数据集标注车辆目标信息，并将车辆目标信息进行输出。

6.根据权利要求5所述的基于毫米波雷达的交通流量监测系统，其特征在于：所述车辆目标信息包括目标的ID、目标的坐标和目标X\Y方向上速度。

7.根据权利要求5所述的基于毫米波雷达的交通流量监测系统，其特征在于：所述目标跟踪处理模块对点云进行卡尔曼滤波跟踪处理的具体内容为：设定包含信号强度、最小速度、最小聚类点数，最大马氏距离和最大速度差的聚类参数，根据聚类参数与点云进行对比，将符合聚类参数设定的点云聚类为点云数据集。

8.根据权利要求7所述的基于毫米波雷达的交通流量监测系统，其特征在于：所述目标跟踪处理模块根据点云数据集中的最大x、y坐标及最小x、y坐标计算得到该点云数据集的动态车辆的尺寸。

9.根据权利要求8所述的基于毫米波雷达的交通流量监测系统，其特征在于：所述目标跟踪处理模块计算得到动态车辆的尺寸的计算公式为：车长＝Y_max-Y_min，车宽＝X_max-X_min；式中，Y_max为最大y坐标，Y_min为最小Y坐标，X_max为最大X坐标，X_min为最小X坐标。