[发明专利]用于超宽带穿墙雷达的运动目标二维检测与跟踪的方法

摘要

本发明提供了一种用于超宽带穿墙雷达的运动目标二维检测与跟踪的方法。该方法利用线阵列传感器的回波数据，通过波束合成对被测区域进行二维成像，并利用相对灰度的概念将成像结果中目标的位置以坐标点的形式提取出来；将图像检测器输出的点迹与现有航迹进行匹配关联；对现有航迹进行管理，包括航迹起始、航迹维持和航迹删除等操作；对现有的稳定航迹进行基于IMM的KF滤波，获得被测区域内所有目标二维运动参数的最优估计值，实现了利用超宽带穿墙雷达线阵列传感器的数据对障碍物后的运动目标进行二维检测和跟踪的目的。

主权项

一种用于超宽带穿墙雷达的运动目标二维检测与跟踪的方法，其特征在于，包括：步骤A：对超宽带穿墙雷达线阵列传感器慢时n时刻的回波数据rm(n)进行预处理操作得到回波数据r′m(n)，其中，m是收发传感器编号，即m＝1,2,...,M，M为收发传感器总数；步骤B：利用回波数据r′m(n)进行运动目标二维检测，得到n时刻的运动目标在被测区域的二维平面上产生的点迹p(n)，包括：；子步骤B1：利用n时刻各组r′m(n)以及n‑1时刻的各组r′m(n‑1)逐点作差得到n时刻的运动目标回波为r″m(n)，其中，m＝1,2,...,M；子步骤B2：利用运动目标回波r″m(n)进行波束合成得到二维数字图像；子步骤B3：对二维数字图像，定义相对灰度其中(i,j)表示图像中某像素的坐标位置，g(i,j)表示该像素点的灰度值，表示IMG的平均灰度值，设定一门限T，提取出二维数字图像IMG中所有满足q(i,j)≥T的连接分量，并以各连接分量的质心位置作为该处目标所在的位置，由此得到n时刻可能存在的运动目标在被测区域的二维平面上产生的点迹p(n)；步骤C：将运动目标在被测区域的二维平面上产生的点迹p(n)与n‑1时刻形成的各条稳定航迹STk(n‑1)以及各条临时航迹TTl(n‑1)进行关联匹配操作，得到n时刻各条STk的观测值yk(n)以及各条TTl的观测值zl(n)；其中，k是稳定航迹的编号，k＝1,2,...，l是临时航迹的编号，l＝1,2,...；步骤D：对n‑1时刻的稳定航迹STk(n‑1)和临时航迹TTl(n‑1)进行航迹管理，包括航迹起始、航迹维持和航迹删除操作，形成n时刻的稳定航迹STk(n)和临时航迹TTl(n)；以及步骤E：将n时刻的各条稳定航迹STk(n)及其对应的观测值yk(n)输入交互多模型下的卡尔曼滤波器进行最优滤波，获得n时刻被测区域内各目标二维坐标位置的估计值