基于多维筛选并行Hough变换的航迹起始方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113671482A(43)申请公布日2021.11.19(21)申请号202111098110.2(22)申请日2021.09.18(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人位寅生徐龙源于雷袁子寅(74)专利代理机构哈尔滨华夏松花江知识产权代理有限公司23213代理人张利明(51)Int.Cl.G01S13/72(2006.01)G06K9/46(2006.01)G06K9/62(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图5页(54)发明名称基于多维筛选并行Hough变换的航迹起始方法(57)摘要一种基于多维筛选并行Hough变换的航迹起始方法，属于雷达数据处理技术领域。本发明针对现有基于并行Hough变换的航迹起始方法对测量误差敏感，易生成大量虚假航迹的问题。包括：对雷达N0个扫描周期的量测点迹集进行多维筛选获得可能关联的二次保留量测点迹集：首先通过计算多普勒速度变化率得到可能关联的初次保留量测点迹集；再通过归一化距离平方的计算得到可能关联的二次保留量测点迹集；再基于可能关联的二次保留量测点迹集进行航迹筛选，确定起始目标航迹。本发明提升了航迹起始成功率。CN113671482ACN113671482A权利要求书1/2页1.一种基于多维筛选并行Hough变换的航迹起始方法，其特征在于包括，步骤一：对雷达N0个扫描周期的量测点迹集进行多维筛选获得可能关联的二次保留量测点迹集：一一：对N0个量测点迹集中的每一个量测点迹，按时间顺序依次以当前扫描周期的每一个量测点迹作为主要点迹，以相邻前一扫描周期的每一个量测点迹作为次要点迹，计算每个主要点迹与次要点迹的多普勒速度变化率；去除每一次计算中多普勒速度变化率大于速度变化率阈值时的次要点迹，得到可能关联的初次保留量测点迹集；一二：在初次保留量测点迹集中，依次计算每个主要点迹与次要点迹的归一化距离平方，若归一化距离平方小于距离平方门限值，判定两个相邻点迹为同一目标量测点迹，保留两个量测点迹；否则，取消两个点迹的可能关联关系，并删除次要点迹；由所有保留的量测点迹得到可能关联的二次保留量测点迹集；步骤二：基于可能关联的二次保留量测点迹集进行航迹筛选，确定起始目标航迹。2.根据权利要求1所述的基于多维筛选并行Hough变换的航迹起始方法，其特征在于，步骤二确定起始目标航迹的具体方法包括：二一：对二次保留量测点迹集中的量测点迹进行并行Hough变换，获得在ρ‑θ坐标空间中相应曲线交于一点的所有保留量测点迹，所述所有保留量测点迹在X‑Y坐标系下位于一条直线上；确定X‑Y坐标系下原点到所述直线的射距ρ；二二：在ρ‑θ坐标空间中将射距ρ均分为N1个单元，将夹角θ均分为N2个单元，得到N1*N2个量测单元；对二次保留量测点迹集中每个扫描周期落入每个量测单元的量测点迹数量进行累计，若至少连续3个扫描周期中有至少2个以上扫描周期在同个量测单元存在量测点迹，则对所述量测单元的量测点迹进行累加，获得量测点迹累加值；二三：将量测点迹累加值超过累加值设定门限的量测单元作为可能航迹单元；二四：在所有可能航迹单元中，选定最早周期的量测点迹为根点迹；将根点迹与可能关联的二次保留量测点迹集中相邻下一扫描周期的量测点迹按步骤一二的方法进行可能关联关系的筛选，获得筛选后量测点迹的航迹；将筛选后量测点迹的航迹中，至少连续6个扫描周期中有至少2个周期没有量测点迹的航迹段去除，得到起始目标航迹。3.根据权利要求2所述的基于多维筛选并行Hough变换的航迹起始方法，其特征在于，每个主要点迹与次要点迹的多普勒速度变化率的计算方法包括：式中xi(t2)为第t2扫描周期第i个量测点迹的量测多普勒频率，xj(t1)为第t1扫描周期第j个量测点迹量测多普勒频率，为t2扫描周期时间，为t1扫描周期时间，r0为速度变化率阈值。4.根据权利要求3所述的基于多维筛选并行Hough变换的航迹起始方法，其特征在于，所述归一化距离平方的计算方法包括：dij＝max[0,zj(k+1)‑zi(k)‑vmax×Ts]+max[0,‑zj(k+1)+zi(k)+vmin×Ts]，T‑1Dij(k)＝dij[Ri(k)+Rj(k+1)]dij，式中dij为主要点迹与次要点迹间的距离矢量，zj(k+1)为当前扫描周期的第j个量测点2CN113671482A权利要求书2/2页迹，zi(k)为相邻前一扫描周期的第i个量测点迹，vmax为目标运动速度最大值，Ts为扫描周期，vmin为目标运动速度最小值，Ri(k)为相邻前一扫描周期的第i个量测点迹量测误差矩阵，Rj(k+1)为当前扫描周期的第j个量测点迹量测误差矩阵，Dij(k)为归一化距离平方