[发明专利]一种基于毫米波雷达和视频融合的目标检测方法及系统

说明书

本申请提出了基于毫米波雷达和视频融合的目标检测方法及系统，首先过滤毫米波雷达和摄像机所获取的无效目标，缩小检测目标范围；在确保毫米波雷达和摄像机空间同步的情况下，进行毫米波雷达和摄像机检测结果的目标匹配；计算目标检测交并比，根据目标检测交并比判断目标匹配的准确性，对于无法判断识别准确性的情况，进一步采用全局最近邻数据关联算法进行第二次目标匹配，从而实现毫米波雷达和摄像机的检测对象尽可能多的目标匹配，有助于降低目标对象的漏检率，同时保证了识别匹配的准确率。

技术领域

本发明涉及目标检测技术领域，具体涉及一种基于毫米波雷达和视频融合的目标检测方法及系统。

背景技术

目前智慧交通使用的环境感知设备主要有摄像机和毫米波雷达。毫米波雷达具有目标距离、速度、方位角度等检测能力，同时对特定入射角的目标反射能力定量测试，从毫米波雷达回波散射特性上给出目标尺寸估计。

摄像机往往采用多传感器进行信息融合，使用多传感器信息融合技术实现各传感器优势互补，最大程度准确采集目标的颜色、尺寸、大小、投影轮廓等维度信息，提升环境感知系统的全面性、准确性。

毫米波雷达与摄像机的视频检测数据如何实现底层融合，有效降低目标的漏检率和误检率一直是智慧交通研究重点。目前普遍方法是根据毫米波雷达检测结果在图像中生成假设目标区域，再利用视觉方法对假设目标区域进行检测，这类方法在一定程度上降低了毫米波雷达的误检率和视觉检测的运算量，但并未考虑毫米波雷达漏检等情况，在输出检测结果时，也没有对两种传感器进行更深一步的信息互补，融合的效果一般。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提出了一种基于毫米波雷达和视频融合的目标检测方法及系统，首先过滤毫米波雷达和摄像机所获取的无效目标，缩小检测目标范围；在确保毫米波雷达和摄像机空间同步的情况下，进行毫米波雷达和摄像机检测结果的目标匹配；计算目标检测交并比，根据目标检测交并比判断目标匹配的准确性，对于无法判断识别准确性的情况，进一步采用全局最近邻数据关联算法进行第二次目标匹配，从而实现毫米波雷达和摄像机的检测对象尽可能多的目标匹配，有助于降低目标对象的漏检率，同时保证了识别匹配的准确率。

本发明是通过以下技术措施来实现的：一种基于毫米波雷达和视频融合的目标检测方法，通过毫米波雷达和摄像机检测同一场景下目标；

包括如下步骤：

从所述毫米波雷达获取雷达检测数据，从所述雷达检测数据中提取动态的雷达有效目标；从所述摄像机获取视频检测数据，从所述视频检测数据中提取动态的视频有效目标；

对所述毫米波雷达和摄像机的检测结果进行时空同步，将所述视频有效目标投影到雷达扫描平面，与所述雷达有效目标进行目标匹配，实现多传感器数据融合；

基于扩展卡尔曼滤波算法进行目标存在性验证；

通过融合目标决策，输出融合目标检测结果。

本申请还提出一种基于毫米波雷达和视频融合的目标检测系统，适用于所述的基于毫米波雷达和视频融合的目标检测方法，包括：雷达处理模块，用于从毫米波雷达获取雷达检测数据，从所述雷达检测数据中提取动态的雷达有效目标；视频处理模块，用于从摄像机获取视频检测数据，从所述视频检测数据中提取动态的视频有效目标；数据融合模块，用于对所述毫米波雷达和摄像机的检测结果进行时空同步，将所述视频有效目标投影到雷达扫描平面，与所述雷达有效目标进行目标匹配，实现多传感器数据融合；验证输出模块，用于基于扩展卡尔曼滤波算法进行目标存在性验证，并通过融合目标决策，输出融合目标检测结果。

作为优选，所述数据融合模块在进行目标匹配时，计算视频有效目标与雷达检测目标的目标检测交并比，根据目标检测交并比判断目标匹配的准确性，对于无法判断识别准确性的情况，进一步采用全局最近邻数据关联算法进行第二次目标匹配。