本技術(shù)涉及雷達信號，尤其涉及毫米波雷達的多目標跟蹤方法、設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、目標跟蹤是雷達信號處理的核心技術(shù)，尤其在智能交通系統(tǒng)中起著關(guān)鍵作用，其能夠通過分析毫米波雷達探測到的目標信息，如距離、速度、方位角等，預測和更新車輛的運動狀態(tài)和軌跡，以此實現(xiàn)車輛障礙物檢測避讓、自適應巡航等功能。

2、而在毫米波雷達的跟蹤領(lǐng)域上，目前最廣泛應用的是基于貝葉斯理論的多目標跟蹤算法，這些算法包括運動模型、航跡起始、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和狀態(tài)濾波等關(guān)鍵組成部分。其中，數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)是多目標跟蹤算法中的核心問題，經(jīng)典的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法包括聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法(jpda，joint?probability?data?association)等，但jpda算法中聯(lián)合事件數(shù)是所有候選量測的指數(shù)函數(shù)，隨量測密度增大的增大迅速增大，導致計算量爆炸和巨大的內(nèi)存負擔，因此jpda算法很難應用于工程落地。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的主要目的在于提供一種毫米波雷達的多目標跟蹤方法、設(shè)備及存儲介質(zhì)，旨在解決目前基于聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法實現(xiàn)的多目標跟蹤存在計算資源過大的技術(shù)問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)提出一種毫米波雷達的多目標跟蹤方法，所述毫米波雷達的多目標跟蹤方法包括：

3、通過設(shè)置多個滑動窗口，對接入的雷達信號進行多幀積累處理和基于密度的聚類處理，得到待匹配點云集，并通過對上一時刻的目標點云集進行遍歷，計算得到預測點云集；

4、依據(jù)所述預測點云集和所述待匹配點云集之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，建立關(guān)聯(lián)門；

5、基于所述關(guān)聯(lián)門，獲取所述待匹配點云集中的有效點云數(shù)據(jù)，以及所述預測點云集中與所述有效點云數(shù)據(jù)對應的第一點云數(shù)據(jù)，根據(jù)所述有效點云數(shù)據(jù)與所述第一點云數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，建立初始確認矩陣；

6、獲取所述初始確認矩陣中與每一有效點云數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的多個預測點云索引，將具有相同預測點云索引的有效點云數(shù)據(jù)以及預測點云索引指向的預測點云數(shù)據(jù)歸為一個分組，得到多個所述分組，并建立屬于所述分組的目標確認矩陣，依據(jù)各個所述分組的目標確認矩陣執(zhí)行聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，其中，所述預測點云集中包括若干預測點云數(shù)據(jù)。

7、在一實施例中，所述通過設(shè)置多個滑動窗口，對接入的雷達信號進行多幀積累處理和基于密度的聚類處理，得到待匹配點云集的步驟，包括：

8、設(shè)置多個所述滑動窗口，將毫米波雷達依次輸出的多個所述雷達信號存儲至對應的滑動窗口中，并在檢測到完成一次滑動窗口操作時，對存儲于多幀所述滑動窗口上的雷達信號進行提取，得到多幀點云數(shù)據(jù)；

9、對所述多幀點云數(shù)據(jù)進行基于密度的聚類處理，得到所述待匹配點云集。

10、在一實施例中，所述毫米波雷達包括多個目標跟蹤器，一個所述目標跟蹤器用于跟蹤一個點云數(shù)據(jù)，所述通過對所述待匹配點云集進行遍歷，計算得到預測點云集的步驟，包括：

11、對所述目標跟蹤器進行初始化；

12、遍歷上一時刻的目標點云集中各目標點云數(shù)據(jù)所對應的目標航跡后，通過勻加速運動模型，計算得到各所述目標點云數(shù)據(jù)在當前時刻的運動狀態(tài)預測值和所述當前時刻的狀態(tài)協(xié)方差矩陣預測值，得到所述預測點云集。

13、在一實施例中，所述待匹配點云集中包括若干待匹配點云數(shù)據(jù)，所述依據(jù)所述預測點云集和所述待匹配點云集之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，建立關(guān)聯(lián)門的步驟，包括：

14、對各所述待匹配點云數(shù)據(jù)進行遍歷，并依據(jù)遍歷到的所述待匹配點云數(shù)據(jù)，對與所述目標點云數(shù)據(jù)對應的所述預測點云數(shù)據(jù)進行遍歷，得到各所述目標點云數(shù)據(jù)所對應的目標預測點云數(shù)據(jù)；

15、根據(jù)所述待匹配點云數(shù)據(jù)，在各所述目標預測點云數(shù)據(jù)上建立所述關(guān)聯(lián)門。

16、在一實施例中，所述基于所述關(guān)聯(lián)門，獲取所述待匹配點云集中的有效點云數(shù)據(jù)的步驟，包括：

17、通過所述關(guān)聯(lián)門，判斷所述目標點云數(shù)據(jù)是否落入到所述關(guān)聯(lián)門的關(guān)聯(lián)范圍內(nèi)；

18、若所述目標點云數(shù)據(jù)落入到所述關(guān)聯(lián)范圍內(nèi)，則將與落入所述關(guān)聯(lián)范圍的目標點云數(shù)據(jù)對應的所述待匹配點云數(shù)據(jù)提取為所述有效點云數(shù)據(jù)。

19、在一實施例中，所述依據(jù)各個所述分組的目標確認矩陣執(zhí)行聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的步驟，包括：

20、遍歷各所述目標確認矩陣，并對各所述目標確認矩陣進行拆分，得到多個互聯(lián)矩陣，其中，每一所述互聯(lián)矩陣代表一種可行聯(lián)合事件；

21、根據(jù)所述互聯(lián)矩陣計算所述可行聯(lián)合事件的概率，得到第一概率數(shù)據(jù)，以及計算所述互聯(lián)矩陣中所包括的有效點云數(shù)據(jù)屬于所述第一點云數(shù)據(jù)的概率，得到第二概率數(shù)據(jù)；

22、依據(jù)所述第二概率數(shù)據(jù)與第二預設(shè)概率閾值之間的比較關(guān)系，若所述第二概率數(shù)據(jù)大于所述第二預設(shè)概率閾值，則將所述第二概率數(shù)據(jù)對應的有效點云數(shù)據(jù)的匹配狀態(tài)標記為正確匹配狀態(tài)，其中，將正確匹配狀態(tài)的第一點云數(shù)據(jù)確定為第一待計算點云數(shù)據(jù)，將正確匹配狀態(tài)的有效點云數(shù)據(jù)確定為第二待計算點云數(shù)據(jù)；

23、計算所述第一待計算點云數(shù)據(jù)在所述勻加速運動模型下的卡爾曼增益及新息向量，根據(jù)所述卡爾曼增益和所述新息向量，對所述運動狀態(tài)預測值和所述狀態(tài)協(xié)方差矩陣預測值進行更新，得到所述第一待計算點云數(shù)據(jù)的運動狀態(tài)和后驗狀態(tài)協(xié)方差。

24、在一實施例中，在所述若所述第二概率數(shù)據(jù)大于所述第二預設(shè)概率閾值，則將所述第二概率數(shù)據(jù)對應的有效點云數(shù)據(jù)的匹配狀態(tài)標記為正確匹配狀態(tài)的步驟之后，包括：

25、將除所述第二待計算點云數(shù)據(jù)外的有效點云數(shù)據(jù)確定為匹配狀態(tài)為錯誤匹配狀態(tài)的待判斷點云數(shù)據(jù)；

26、判斷所述待判斷點云數(shù)據(jù)是否符合預設(shè)創(chuàng)建條件；

27、若所述待判斷點云數(shù)據(jù)符合所述預設(shè)創(chuàng)建條件，則將所述待判斷點云數(shù)據(jù)確定為下一目標跟蹤流程的第一下一目標點云數(shù)據(jù)。

28、在一實施例中，在所述依據(jù)所述目標確認矩陣執(zhí)行聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的步驟之后，包括：

29、對各所述第一點云數(shù)據(jù)對應的航跡和點云屬性進行遍歷，從各所述航跡中提取航跡狀態(tài)為死亡航跡的第一點云數(shù)據(jù)，及從各所述點云屬性中提起屬性狀態(tài)為異常屬性的第一點云數(shù)據(jù)后，將所述航跡狀態(tài)為所述死亡航跡的第一點云數(shù)據(jù)和/或所述屬性狀態(tài)為異常屬性的第一點云數(shù)據(jù)進行剔除，得到第二下一目標點云數(shù)據(jù)；

30、將所述第一下一目標點云數(shù)據(jù)和所述第二下一目標點云數(shù)據(jù)傳入到下一目標跟蹤流程中。

31、此外，為實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)還提出一種毫米波雷達的多目標跟蹤設(shè)備，所述設(shè)備包括：存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述計算機程序配置為實現(xiàn)如上文所述的毫米波雷達的多目標跟蹤方法的步驟。

32、此外，為實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)還提出一種存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)為計算機可讀存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上文所述的毫米波雷達的多目標跟蹤方法的步驟。

33、本技術(shù)提出的一個或多個技術(shù)方案，至少具有以下技術(shù)效果：

34、通過設(shè)置多個滑動窗口，對接入的雷達信號進行多幀積累處理和基于密度的聚類處理，得到待匹配點云集，并通過對待匹配點云集進行遍歷，計算得到預測點云集；依據(jù)預測點云集和待匹配點云集之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，建立關(guān)聯(lián)門；基于關(guān)聯(lián)門，獲取待匹配點云集中的有效點云數(shù)據(jù)，以及預測點云集中與有效點云數(shù)據(jù)對應的第一點云數(shù)據(jù)，根據(jù)有效點云數(shù)據(jù)與第一點云數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，建立初始確認矩陣；獲取初始確認矩陣中與每一有效點云數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的多個預測點云索引，將具有相同預測點云索引的有效點云數(shù)據(jù)以及預測點云索引指向的預測點云數(shù)據(jù)歸為一個分組，得到多個分組，并建立屬于分組的目標確認矩陣，依據(jù)各個分組的目標確認矩陣執(zhí)行聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，其中，預測點云集中包括若干預測點云數(shù)據(jù)。

35、本技術(shù)通過設(shè)置滑動窗口對雷達信號進行多幀積累處理，對先前時刻上接入的雷達信號根據(jù)其運動狀態(tài)在滑動窗口上進行位置補償，避免了雷達信號存在的閃爍問題造成的個別時刻上的雷達信號缺失情況，同時提出通過關(guān)聯(lián)門從待匹配點云集中提取有效點云數(shù)據(jù)，通過關(guān)聯(lián)關(guān)系建立初始確認矩陣，并對初始確認矩陣進行分組，以此對各雷達信號對應的場景進行分區(qū)實現(xiàn)初始確認矩陣維度的降低，得到多個低維度的目標確認矩陣，并基于低維度目標確認矩陣執(zhí)行聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，減少了基于初始目標確認矩陣拆分得到的互聯(lián)矩陣的數(shù)量，將原本互聯(lián)矩陣對應的聯(lián)合事件數(shù)量隨目標點云數(shù)據(jù)數(shù)量指數(shù)增長的關(guān)系變成近似線性的關(guān)系，極大的降低了聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)算法的計算資源。