本发明属于雷达,具体涉及一种路侧多雷达自适应空间同步方法、装置及设备。
背景技术:
1、毫米波雷达由于其探测性能稳定,作用距离长,探测精度高,可全天候工作等特点,在交通领域中实现了越来越广泛的应用。但是在毫米波雷达实现道路交通环境和事件实时监测过程中,由于单个毫米波雷达探测范围有限,会存在探测盲区,因此无法对整条道路形成全部覆盖,所以需要沿途设置多个毫米波雷达,以利用多个毫米波雷达探测整个交通道路。但由于相邻毫米波雷达探测范围具有一定的交叉重叠区域,如何实现多个毫米波雷达轨迹的统一拼接,成为多雷达空间同步转换的一个重要的问题。
2、现有技术中,也提出了对于多雷达拼接的空间同步解决思路,例如采用严格的毫米波雷达安装策略,以简化空间同步的计算。采用严格的毫米波雷达安装策略的方法,就是在一个较为笔直的道路上,通过矫正相邻雷达的朝向角,使其尽量处于同一角度,这样即可获得雷达经纬度,通过平移后可获取空间同步后的效果。但是该方法对于毫米波雷达安装调试的要求极高,并且对于道路的限制条件较高。还有部分研究提出采用高精地图来解决多个雷达空间的同步问题,该方法即是通过高精地图的选点和测量,进行空间同步。采用高精地图进行空间同步的方法,在获取相邻雷达在高精地图的位置后,通过计算相邻雷达的间距、偏移量以及角度偏差,从而获得多雷达空间同步结果。该方法虽然能够获得较高精度的安装位置和方位角,实现较高的空间同步精度,但高精地图过于昂贵,并且在部分没有高精地图的路段无法进行使用。
3、因此,现有的多雷达空间同步方法存在鲁棒性较差和使用成本高的问题。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中所存在的上述问题,本发明提供了一种路侧多雷达自适应空间同步方法、装置及设备。
2、本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现:
3、第一方面,本发明提供了一种路侧多雷达自适应空间同步方法,包括:
4、s101、获取待同步雷达中,任一当前雷达获取的当前目标坐标数据;
5、s102、将当前目标坐标数据乘以当前迭代次的当前空间同步矩阵,获取转换坐标数据;
6、s103、基于关联拼接算法对当前目标坐标数据和转换坐标数据进行关联拼接处理,获取关联结果以及成功关联点对;
7、s104、根据预设误差计算方法获取成功关联点对的坐标误差,并基于坐标误差以及关联结果获取当前迭代次的当前帧平均关联误差和当前迭代次的当前帧平均误差均值;
8、s105、判断当前帧平均误差均值与上一迭代次的上一帧平均误差均值是否满足迭代停止条件;
9、s106、当s105的条件不成立,通过当前帧平均关联误差和当前帧平均误差均值对s102中的当前空间同步矩阵进行更新处理,得到更新空间同步矩阵,并将更新空间同步矩阵作为s102中的当前空间同步矩阵;
10、s107、重复执行步骤s101-s106,直到s105的条件成立,将最近一次执行s102时得到的当前空间同步矩阵作为最优空间同步矩阵,并利用最优空间同步矩阵得到多雷达自适应空间同步结果。
11、可选地,s101之前一种路侧多雷达自适应空间同步方法,还包括:
12、基于预设点对获取方法,获取待同步雷达中相邻雷达探测的预设个数的相同目标点对,并将相同目标点对组成初始点对集合;相同目标点对为相邻雷达在同一时刻针对同一目标探测的坐标信息;
13、基于初始点对集合以及单应性矩阵算法,计算得到初始空间同步矩阵。
14、可选地,预设点对获取方法包括:静态获取法和动态获取法;
15、静态获取法为利用相邻雷达获取的,设置于相邻雷达交叉拼接区域顶点处的三角反射器的坐标信息;
16、动态获取法为利用相邻雷达在同一时刻获取的针对同一地面运动目标的坐标信息。
17、可选地,s104具体包括:
18、利用欧氏距离获取成功关联点对的坐标误差;
19、基于关联结果从坐标误差中选择当前帧的当前坐标误差;
20、对当前坐标误差进行均值计算,得到当前帧平均关联误差;
21、对所有的当前帧平均关联误差进行均值计算,得到当前帧平均误差均值。
22、可选地,迭代停止条件为,当前帧平均误差均值与上一帧平均误差均值,二者求差后的绝对值小于预设阈值。
23、可选地,s106具体包括:
24、当s105的条件不成立,基于预设点对选取公式从成功关联点对中选择满足要求的新增关联点对;
25、将新增关联点对添加到初始点对集合,得到更新点对集合;
26、基于更新点对集合对s102中的当前空间同步矩阵进行更新处理,得到更新空间同步矩阵;
27、将更新空间同步矩阵作为s102中的当前空间同步矩阵。
28、可选地,基于更新点对集合对s102中的当前空间同步矩阵进行更新处理,得到更新空间同步矩阵,包括:
29、利用随机抽样一致方法从更新点对集合中选择多个更新目标点对;
30、基于更新目标点对以及单应性矩阵算法,计算得到更新空间同步矩阵。
31、可选地,预设点对选取公式表示为:
32、eτ<min(k1*eframe,k2*esyn),(0<k1,k2≤1);
33、其中,eτ表示新增关联点对的坐标误差,eframe表示当前帧平均关联误差,esyn表示当前帧平均误差均值,k1表示eframe的误差系数,k2表示esyn的误差系数,min(·,·)表示取最小值操作。
34、第二方面,本发明提供了一种路侧多雷达自适应空间同步装置,路侧多雷达自适应空间同步装置包括:获取单元、拼接单元、计算单元、判断单元、更新单元以及迭代单元;
35、获取单元用于,获取待同步雷达中,任一当前雷达获取的当前目标坐标数据;
36、将当前目标坐标数据乘以当前迭代次的当前空间同步矩阵,获取转换坐标数据;
37、拼接单元用于,基于关联拼接算法对当前目标坐标数据和转换坐标数据进行关联拼接处理,获取关联结果以及成功关联点对;
38、计算单元用于,根据预设误差计算方法获取成功关联点对的坐标误差,并基于坐标误差以及关联结果获取当前迭代次的当前帧平均关联误差和当前迭代次的当前帧平均误差均值;
39、判断单元用于,判断当前帧平均误差均值与上一迭代次的上一帧平均误差均值是否满足迭代停止条件;
40、更新单元用于,当判断单元的条件不成立,通过当前帧平均关联误差和当前帧平均误差均值对获取单元中的当前空间同步矩阵进行更新处理,得到更新空间同步矩阵,并将更新空间同步矩阵作为获取单元中的当前空间同步矩阵;
41、迭代单元用于,跳转到获取单元,直到判断单元的条件成立,将最近一次获取单元中得到的当前空间同步矩阵作为最优空间同步矩阵,并利用最优空间同步矩阵得到多雷达自适应空间同步结果。
42、第三方面,本发明提供一种路侧多雷达自适应空间同步设备,包括:处理器、存储介质和总线,存储介质存储有处理器可执行的机器可读指令,当路侧多雷达自适应空间同步设备运行时,处理器与存储介质之间通过总线通信,处理器执行机器可读指令,以执行如上述第一方面路侧多雷达自适应空间同步方法的步骤。
43、本发明提供了一种路侧多雷达自适应空间同步方法、装置及设备。其中,一种路侧多雷达自适应空间同步方法,包括:s101、获取待同步雷达中,任一当前雷达获取的当前目标坐标数据;s102、将当前目标坐标数据乘以当前迭代次的当前空间同步矩阵,获取转换坐标数据;s103、基于关联拼接算法对当前目标坐标数据和转换坐标数据进行关联拼接处理,获取关联结果以及成功关联点对;s104、根据预设误差计算方法获取成功关联点对的坐标误差,并基于坐标误差以及关联结果获取当前迭代次的当前帧平均关联误差和当前迭代次的当前帧平均误差均值;s105、判断当前帧平均误差均值与上一迭代次的上一帧平均误差均值是否满足迭代停止条件;s106、当s105的条件不成立,通过当前帧平均关联误差和当前帧平均误差均值对s102中的当前空间同步矩阵进行更新处理,得到更新空间同步矩阵,并将更新空间同步矩阵作为s102中的当前空间同步矩阵;s107、重复执行步骤s101-s106,直到s105的条件成立,将最近一次执行s102时得到的当前空间同步矩阵作为最优空间同步矩阵,并利用最优空间同步矩阵得到多雷达自适应空间同步结果。在本发明中,通过对当前空间同步矩阵进行迭代更新,并基于当前空间同步矩阵的迭代结果进行多雷达自适应空间同步结果的计算,解决了雷达由于环境影响以及参数缓慢变化导致的空间同步结果精度降低的问题;此外,通过自动迭代,使得用于计算当前空间同步矩阵的成功关联点对的覆盖范围逐渐逼近完整的感知重合区域,提高了最终多雷达自适应空间同步结果的准确度以及稳定性;由于无需利用高精度地图进行后续处理,还降低了多雷达空间同步的实现成本。
44、以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
1.一种路侧多雷达自适应空间同步方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种路侧多雷达自适应空间同步方法,其特征在于,s101之前所述一种路侧多雷达自适应空间同步方法,还包括:
3.根据权利要求2所述的一种路侧多雷达自适应空间同步方法,其特征在于,所述预设点对获取方法包括:静态获取法和动态获取法;
4.根据权利要求1所述的一种路侧多雷达自适应空间同步方法,其特征在于,s104具体包括:
5.根据权利要求1所述的一种路侧多雷达自适应空间同步方法,其特征在于,所述迭代停止条件为,所述当前帧平均误差均值与所述上一帧平均误差均值,二者求差后的绝对值小于预设阈值。
6.根据权利要求1所述的一种路侧多雷达自适应空间同步方法,其特征在于,s106具体包括:
7.根据权利要求6所述的一种路侧多雷达自适应空间同步方法,其特征在于,所述基于所述更新点对集合对s102中的所述当前空间同步矩阵进行更新处理,得到所述更新空间同步矩阵,包括:
8.根据权利要求6所述的一种路侧多雷达自适应空间同步方法,其特征在于,所述预设点对选取公式表示为:
9.一种路侧多雷达自适应空间同步装置,其特征在于,所述路侧多雷达自适应空间同步装置包括:获取单元、拼接单元、计算单元、判断单元、更新单元以及迭代单元;
10.一种路侧多雷达自适应空间同步设备,其特征在于,包括:处理器、存储介质和总线,所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当所述路侧多雷达自适应空间同步设备运行时,所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信,所述处理器执行所述机器可读指令,以执行如权利要求1-8任一项所述路侧多雷达自适应空间同步方法的步骤。
