本發(fā)明涉及智能駕駛汽車雷達傳感器試驗領域，具體涉及一種車載雷達數(shù)據(jù)處理算法驗證系統(tǒng)。

背景技術：

汽車高級輔助駕駛系統(tǒng)(Advanced Driver Assistant System，簡稱ADAS)可以大幅度降低交通事故、大幅度減少人員傷亡和減少經(jīng)濟損失，近年來市場增長迅速。當前主流的高級輔助駕駛技術包括BSD(Blind Spot Detection，盲點檢測)、LCA(Lane Change Assist，并線輔助)和FCW(Front Collision Warning，前車防撞預警)。作為這些技術關鍵部件之一的車載雷達傳感器，在研制階段往往需要對其進行多次外場道路試驗，以實現(xiàn)對雷達數(shù)據(jù)處理算法的性能考核驗證。然而，外場試驗不僅花費大，而且還受天氣條件限制，試驗數(shù)據(jù)非常寶貴。如何能在實驗室內(nèi)重復利用外場采集到的數(shù)據(jù)對雷達數(shù)據(jù)處理算法性能進行非實時驗證，這就需要采用一種具備多路數(shù)據(jù)同步采集、實時顯示、同步回放、算法集成等功能的驗證系統(tǒng)。

目前已有的車載雷達數(shù)據(jù)處理算法驗證方法主要通過實時采集雷達傳感器輸出的波形并直接顯示波形，或?qū)崟r接收并顯示雷達傳感器通過CAN總線傳遞的最終目標信息，同時結(jié)合車身數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)對雷達數(shù)據(jù)處理算法進行驗證。然而，現(xiàn)有的方法無法顯示算法運行時的中間過程數(shù)據(jù)，如FFT(快速傅里葉變換)數(shù)據(jù)、DOA(Data Oriented Architecture，面向數(shù)據(jù)的體系結(jié)構(gòu))角數(shù)據(jù)和I/Q(In-phase/Quadrature，同相正交)角正交信息，不方便問題的查找。同時在數(shù)據(jù)存儲時，現(xiàn)有方法中采用定時器進行數(shù)據(jù)同步的方式效率不高，降低了各路數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)度，在數(shù)據(jù)回放時無法精確對應到單一數(shù)據(jù)幀。此外，現(xiàn)有方法只能對雷達自身集成的算法進行驗證，因而無法在實驗室內(nèi)非實時地重復驗證雷達算法性能。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種車載雷達數(shù)據(jù)處理算法驗證系統(tǒng)，該驗證系統(tǒng)可以在非實時環(huán)境下重復利用外場采集到的數(shù)據(jù)驗證雷達數(shù)據(jù)處理算法的性能，從而大大減少外場試驗次數(shù)，節(jié)省資金、時間和人力資源。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種車載雷達數(shù)據(jù)處理算法驗證系統(tǒng)，包括用于采集原始中頻回波數(shù)據(jù)并根據(jù)所述原始中頻回波數(shù)據(jù)解析獲得目標跟蹤數(shù)據(jù)的雷達傳感器、用于采集車身內(nèi)外視頻數(shù)據(jù)的攝像裝置、以及用于采集車身數(shù)據(jù)的車身信息采集裝置，還包括主控計算機和顯示設備，所述主控計算機包括幀同步器、數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)回放模塊、數(shù)據(jù)處理算法模塊以及數(shù)據(jù)顯示模塊，其中，

所述幀同步器設置為采集所述原始中頻回波數(shù)據(jù)、目標跟蹤數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)和車身數(shù)據(jù)，并將采集到的各路數(shù)據(jù)同步存儲至所述數(shù)據(jù)存儲模塊；

所述數(shù)據(jù)回放模塊設置為對所述數(shù)據(jù)存儲模塊中存儲的各路數(shù)據(jù)進行同步讀取，并將讀取到的各路數(shù)據(jù)分別傳送至所述數(shù)據(jù)處理算法模塊和所述數(shù)據(jù)顯示模塊；

所述數(shù)據(jù)處理算法模塊中集成有雷達數(shù)據(jù)處理算法，其設置為在接收到同步的各路數(shù)據(jù)后對所述雷達數(shù)據(jù)處理算法進行非實時驗證，同時將非實時驗證結(jié)果及對應的算法中間過程數(shù)據(jù)輸出至所述數(shù)據(jù)顯示模塊；

所述數(shù)據(jù)顯示模塊設置為將所述數(shù)據(jù)回放模塊所讀取到的各路數(shù)據(jù)、以及所述數(shù)據(jù)處理算法模塊輸出的驗證結(jié)果和算法中間過程數(shù)據(jù)傳送至所述顯示設備予以顯示。

優(yōu)選地，所述同步存儲包括：以同一時間戳為時間基準，對每路數(shù)據(jù)按各自的固有幀周期進行順序編號，并在存儲數(shù)據(jù)的同時將各路數(shù)據(jù)的幀編號對應關系存儲下來。

優(yōu)選地，所述同步讀取包括：根據(jù)所述幀編號對應關系，讀取同一時刻對應的各路數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)幀。

優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)處理算法模塊還設置為直接采集所述雷達傳感器獲得的實時原始中頻回波數(shù)據(jù)對所述雷達數(shù)據(jù)處理算法進行實時驗證，同時將實時驗證結(jié)果以及對應的算法中間過程數(shù)據(jù)輸出至所述數(shù)據(jù)顯示模塊。

進一步地，所述數(shù)據(jù)處理算法模塊通過LAN總線接收所述雷達傳感器獲得的原始中頻回波數(shù)據(jù)。

進一步地，所述幀同步器通過LAN總線接收所述雷達傳感器獲得的原始中頻回波數(shù)據(jù)，通過CAN總線接收所述雷達傳感器解析獲得的目標跟蹤數(shù)據(jù)和所述車身信息采集裝置獲得的車身數(shù)據(jù)，通過USB總線接收所述攝像裝置獲得的視頻數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)顯示設備為計算機顯示器。

綜上所述，本發(fā)明采集的各路數(shù)據(jù)在存儲時，利用幀同步器以同一時間戳為時間基準，對每路數(shù)據(jù)按各自的固有幀周期進行順序編號，并在存儲數(shù)據(jù)的同時將各路數(shù)據(jù)的幀編號對應關系存儲下來，則各路數(shù)據(jù)中幀編號對應的數(shù)據(jù)幀在時間上必然是完全同步的，因而在數(shù)據(jù)回放時，數(shù)據(jù)回放模塊所讀取的同一時刻對應的各路數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)幀將精確同步，將精確同步的各路數(shù)據(jù)輸入至數(shù)據(jù)處理算法模塊，即可對該模塊中集成的雷達數(shù)據(jù)處理算法進行反復驗證，從而大大減少了外場試驗次數(shù)，節(jié)省了資金、時間和人力資源。此外，本發(fā)明還可以顯示算法中間過程數(shù)據(jù)，便于工作人員查找問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的車載雷達數(shù)據(jù)處理算法驗證系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，給出本發(fā)明的較佳實施例，并予以詳細描述。

如圖1所示，本發(fā)明的車載雷達數(shù)據(jù)處理算法驗證系統(tǒng)包括安裝在汽車上的雷達傳感器1、攝像裝置2和車身信息采集裝置3，還包括設置在實驗室中的主控計算機4和顯示設備5，下面分別對各部分進行詳細介紹：

雷達傳感器1用于根據(jù)采集到的原始中頻回波數(shù)據(jù)對目標進行跟蹤，其與主控計算機4有兩種總線通信形式，第一種通信形式為：通過LAN(Local Area Network，LAN局域網(wǎng))總線與主控計算機4連接，用以傳輸采集到的原始中頻回波數(shù)據(jù)；第二種通信形式為：通過CAN(Controller Area Network，控制器局域網(wǎng)絡)總線與主控計算機4連接，用以傳輸雷達自身解析獲得的目標跟蹤數(shù)據(jù)，這些目標跟蹤數(shù)據(jù)包含：目標的航跡編碼、目標的橫向與縱向距離信息、目標的橫向以及縱向速度信息。

攝像裝置2采用高清攝像頭，其通過USB總線與主控計算機4連接，用以傳輸采集到的車身內(nèi)外視頻數(shù)據(jù)。攝像頭的分辨率可以通過主控計算機4進行設置。

車身信息采集裝置3通過CAN總線與主控計算機4連接，用以傳輸采集到的車身數(shù)據(jù)，包括汽車的速度、輪速和加速度等數(shù)據(jù)。

顯示設備5為計算機顯示器，用于顯示接收到的各種信息。

主控計算機4為本發(fā)明的核心設備，其包括幀同步器41、數(shù)據(jù)存儲模塊42、數(shù)據(jù)回放模塊43、數(shù)據(jù)處理算法模塊44以及數(shù)據(jù)顯示模塊45，其中：

幀同步器41通過LAN總線采集雷達傳感器1獲得的原始中頻回波數(shù)據(jù)，通過CAN總線接收雷達傳感器1解析獲得的目標跟蹤數(shù)據(jù)以及車身信息采集裝置3獲得的車身數(shù)據(jù)，并通過USB總線接收攝像裝置2獲得的視頻數(shù)據(jù)。幀同步器41采集到上述四路數(shù)據(jù)后，以同一時間戳為時間基準，對每路數(shù)據(jù)按各自的固有幀周期進行順序編號，并在存儲數(shù)據(jù)的同時將各路數(shù)據(jù)的幀編號對應關系存儲下來，則各路數(shù)據(jù)中幀編號對應的數(shù)據(jù)幀在時間上必然是完全同步的，因而各路數(shù)據(jù)可以精確同步到單一數(shù)據(jù)幀。

數(shù)據(jù)回放模塊43根據(jù)前述幀編號對應關系，讀取數(shù)據(jù)存儲模塊42中同一時刻對應的各路數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)幀，根據(jù)前述分析可知，各路數(shù)據(jù)可以精確同步到單一數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)回放模塊43讀取到的數(shù)據(jù)一方面直接傳送至數(shù)據(jù)顯示模塊45以供工作人員觀看，另一方面?zhèn)魉椭翑?shù)據(jù)處理算法模塊44。

數(shù)據(jù)處理算法模塊44中集成有雷達數(shù)據(jù)處理算法，雷達數(shù)據(jù)處理算法主要包括目標檢測算法與目標跟蹤算法。其中，目標檢測算法用于在原始中頻回波數(shù)據(jù)中提取出雷達發(fā)射波與接收波的差頻信息，再結(jié)合發(fā)射波形的時寬、射頻帶寬信息完成目標的檢測，輸出一系列的目標點信息，包含目標的速度、角度與距離信息；目標跟蹤算法用于在目標檢測算法輸出若干點目標的基礎上，根據(jù)一定的濾波算法，結(jié)合車身數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)，去除假目標與閃爍目標，建立值得關注目標的運動航跡(即得到一組目標跟蹤數(shù)據(jù))，并將其輸出至數(shù)據(jù)顯示模塊45，再由數(shù)據(jù)顯示模塊45傳送至顯示設備5予以顯示。此外，數(shù)據(jù)處理算法模塊44還用于將其得到的目標跟蹤數(shù)據(jù)與雷達傳感器本身解析獲得的目標跟蹤數(shù)據(jù)進行對比，以相互驗證各自算法的穩(wěn)定性和可靠性。

需要說明的是，雷達數(shù)據(jù)處理算法由外圍提供，其并非本發(fā)明保護的內(nèi)容。本發(fā)明旨在驗證外圍提供的雷達數(shù)據(jù)處理算法的運行效果，以供工作人員了解后對其進行改進。另外，本領域技術人員應該理解，只要輸入到算法中的各路數(shù)據(jù)精確同步，即可自動輸出驗證結(jié)果和中間過程數(shù)據(jù)，而正如前面所分析的，本發(fā)明經(jīng)幀同步器41、數(shù)據(jù)存儲模塊42和數(shù)據(jù)回放模塊43傳送至數(shù)據(jù)處理算法模塊44的各路數(shù)據(jù)已經(jīng)精確同步到單一數(shù)據(jù)幀，因此當這些數(shù)據(jù)輸入到雷達數(shù)據(jù)處理算法中運行后，即可在非實時環(huán)境下完成驗證。

在圖1所示的實施例中，數(shù)據(jù)處理算法模塊44還可以通過LAN總線實時采集雷達傳感器1獲得的原始中頻回波數(shù)據(jù)，這樣本發(fā)明還可以對雷達數(shù)據(jù)處理算法進行實時驗證，驗證后的結(jié)果以及對應的算法中間過程數(shù)據(jù)同樣輸出至數(shù)據(jù)顯示模塊45。

以上所述的，僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用以限定本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的上述實施例還可以做出各種變化。即凡是依據(jù)本發(fā)明申請的權(quán)利要求書及說明書內(nèi)容所作的簡單、等效變化與修飾，皆落入本發(fā)明專利的權(quán)利要求保護范圍。本發(fā)明未詳盡描述的均為常規(guī)技術內(nèi)容。