一種基于調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)的車型分類方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)的車型分類方法，屬于智能交通的車輛檢測(cè)領(lǐng)域。本發(fā)明首先進(jìn)行恒虛警率處理，對(duì)噪聲和干擾的功率譜進(jìn)行估計(jì)并設(shè)置門限，然后對(duì)車輛的功率譜峰值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。接著，對(duì)統(tǒng)計(jì)的車輛功率譜峰值進(jìn)行直方圖統(tǒng)計(jì)。最后，根據(jù)直方圖統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，得到不同車型所對(duì)應(yīng)的功率譜峰值能量分割門限并依此判斷出車的類型。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可以利用調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)對(duì)不同車型進(jìn)行分類。
【專利說明】一種基于調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)的車型分類方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)的車型分類方法，屬于智能交通的車輛檢測(cè) 領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 智能交通系統(tǒng)是交通系統(tǒng)的發(fā)展方向，是構(gòu)建智慧城市的重要組成部分。道路交 通信息采集系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)中的重要范疇。目前常用的交通信息采集系統(tǒng)主要有視頻 采集、環(huán)形線圈檢測(cè)、雷達(dá)檢測(cè)等。雷達(dá)檢測(cè)因其探測(cè)精度高、抗干擾性能強(qiáng)、全天候、易于 安裝等特點(diǎn)呈高速發(fā)展之勢(shì)。
[0003] 調(diào)頻連續(xù)波交通雷達(dá)是智能交通系統(tǒng)中，雷達(dá)檢測(cè)的一種重要方式。正向安裝的 雷達(dá)可以精確的得到單個(gè)車道車輛的距離、車流量、車速等信息。側(cè)向安裝的雷達(dá)可以獲得 多個(gè)車道的車輛距離信息。
[0004] 道路交通信息采集往往需要對(duì)所檢車輛進(jìn)行車型分類，這樣可以用來分析道路使 用的壽命并且給道路規(guī)劃帶來依據(jù)。而車型分類的實(shí)現(xiàn)在調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)體制中還是個(gè)難 點(diǎn)，尤其是側(cè)向安裝的交通雷達(dá)，會(huì)因?yàn)闊o法獲得精確的多普勒信息而導(dǎo)致車型更是難以 判斷。
[0005] 中國(guó)專利號(hào)CN101136141A，專利名稱為基于單頻連續(xù)波雷達(dá)的車型分類方法，公 開了一種基于單頻連續(xù)波雷達(dá)的車型分類方法，通過對(duì)雷達(dá)信號(hào)時(shí)頻分析得到回波頻譜 圖、再通過哈夫變換、Karhunen-Loeve篩選和壓縮、Fisher準(zhǔn)則進(jìn)行樣本分類等操作進(jìn)行 車型分類。該方法只是針對(duì)單頻連續(xù)波，不適用于正側(cè)式安裝的調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)，且操作較 復(fù)雜。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決以上的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)的車型分類方 法。該識(shí)別方法包括如下步驟：
[0007] 本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0008] 步驟1 :利用恒虛警率處理方法估計(jì)噪聲和干擾的功率譜并設(shè)置門限；
[0009]步驟2:車輛功率譜峰值統(tǒng)計(jì)，得到統(tǒng)計(jì)數(shù)組：temp[T]，其中T為數(shù)組長(zhǎng)度；
[0010] 步驟3 :對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)組tempT]進(jìn)行直方圖統(tǒng)計(jì)；
[0011] 步驟4 :計(jì)算用于車型劃分的功率譜峰值門限。
[0012] 步驟1所述的恒虛警率處理，是在一系列距離單元上進(jìn)行的。對(duì)于一特定的頻點(diǎn) X，以被檢測(cè)頻點(diǎn)x為中心，在距離方向上，前后分別保留L/2個(gè)距離單元的功率譜保護(hù)單元 之后，再分別選取M/2個(gè)距離單元的功率譜作為參考單元來計(jì)算該檢測(cè)單元的噪聲和干擾 的功率譜，其對(duì)應(yīng)的門限Ex可表示如下：

【權(quán)利要求】
1. 一種基于調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)的車型分類方法，其特性在于： 包括如下步驟： 步驟1:利用恒虛警率處理方法估計(jì)噪聲和干擾的功率譜并設(shè)置門限； 步驟2 :車輛功率譜峰值統(tǒng)計(jì)，得到統(tǒng)計(jì)數(shù)組：temp[T]，其中T為數(shù)組長(zhǎng)度； 步驟3 :對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)組temp[T]進(jìn)行直方圖統(tǒng)計(jì)； 步驟4 :計(jì)算用于車型劃分的功率譜峰值門限。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)的車型分類方法，其特性在于： 步驟1所述的恒虛警率處理，是在一系列距離單元上進(jìn)行的。對(duì)于一特定的頻點(diǎn)X，以 被檢測(cè)頻點(diǎn)x為中心，在距離方向上，前后分別保留L/2個(gè)距離單元的功率譜保護(hù)單元之 后，再分別選取M/2個(gè)距離單元的功率譜作為參考單元來計(jì)算該檢測(cè)單元的噪聲和干擾的 功率譜，其對(duì)應(yīng)的門限￡ !￡可表示如下：
式中，P(\)表示頻點(diǎn)j位置的功率譜，N1和N2分別表示系統(tǒng)設(shè)定的雷達(dá)測(cè)距范圍所 對(duì)應(yīng)的頻點(diǎn)最小值和最大值，&為根據(jù)檢測(cè)性能所確定的虛警常數(shù)。
3. 如權(quán)利要求2所述的基于調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)的車型分類方法，其特性在于： 步驟2所述的車輛功率譜峰值統(tǒng)計(jì)，在一個(gè)車道內(nèi)，計(jì)算車輛功率譜峰值PPMk，公式表 示如下：
式中，P(x)表示車輛雷達(dá)回波信號(hào)功率譜的峰值，Ex表示雷達(dá)回波功率譜所對(duì)應(yīng)的噪 聲和干擾門限。將非〇的PPMk依次保存到統(tǒng)計(jì)數(shù)組temp[T]中，T為數(shù)組長(zhǎng)度。
4. 如權(quán)利要求3所述的基于調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)的車型分類方法，其特性在于： 步驟3所述對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)組tempT]進(jìn)行直方圖統(tǒng)計(jì)，首先遍歷獲得統(tǒng)計(jì)數(shù)組的最小和最大 值分別為Smin和Smax。根據(jù)預(yù)先設(shè)定的直方圖統(tǒng)計(jì)的等級(jí)H(H<<T)，將Smin和Smax之間均 勻分割成等間距的H個(gè)區(qū)間，分割間距設(shè)為
?。每個(gè)區(qū)間對(duì)應(yīng)的功率譜能量范圍 分別為：（Smin，Smin+a)，（Smin+a，Smin+2a)，? ? ?，（Smax_a，Smax)將數(shù)組temp[T]中的值依次進(jìn)行 判斷，若該值處于上述某個(gè)能量范圍區(qū)間，則將對(duì)應(yīng)區(qū)間的計(jì)數(shù)值加一，將每個(gè)區(qū)間的計(jì)數(shù) 值分別保存到G(1)，G(2)，. ..，G(H)中，最終得到計(jì)數(shù)數(shù)組G[H]。
5. 如權(quán)利要求4所述的基于調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)的車型分類方法，其特性在于： 步驟4所述的計(jì)算用于車型劃分的功率譜峰值門限，因?yàn)椴煌囆偷能囕v其對(duì)應(yīng)的雷 達(dá)散射截面積不一樣，所以其對(duì)應(yīng)的功率譜峰值大小也不一樣。同時(shí)，同樣型號(hào)的車在同樣 的測(cè)試環(huán)境下，具有接近的雷達(dá)散射面積，因此其對(duì)應(yīng)的功率譜峰值也接近。 經(jīng)過足夠數(shù)量的統(tǒng)計(jì)，數(shù)組G[H]包含了在路上行駛的車輛的主要車型的功率譜峰值 分布情況。具體表現(xiàn)為，相同車型的能量相對(duì)集中，形成譜峰聚集區(qū)間。沒有譜峰能量聚集 的區(qū)域或者相鄰譜峰能量聚集之間的區(qū)域自然形成車型譜峰分類的門限，在數(shù)組G[H]中， 表現(xiàn)為計(jì)數(shù)值為0或相對(duì)較小數(shù)值所對(duì)應(yīng)的區(qū)間。
【文檔編號(hào)】G08G1/017GK104408927SQ201410587122
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月23日
【發(fā)明者】夏偉杰, 蔣鵬飛, 韋繼富, 周建江, 劉京, 王明超 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)