通過多維聚類反射體的雷達目標(biāo)檢測的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請是于2014年9月19日申請的、序列號為No. 62/052, 714的美國臨時申請 的非臨時案，本文通過引用結(jié)合該臨時申請的內(nèi)容。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明設(shè)及通過多維聚類反射體的雷達目標(biāo)檢測。
【背景技術(shù)】
[0004] 雷達檢測和測距（雷達）系統(tǒng)廣泛被用于物體檢測。通常，雷達系統(tǒng)使用無線電 波確定被檢測物體的距離，高度，方向或速度。可使用附加的處理來識別被檢測物體。在某 些應(yīng)用中，雷達目標(biāo)可表示為隨機聚類的多點散射（multiplepointscatters)。比如，車用 雷達可檢測另一車輛為一聚類的點散射或檢測在更大距離處的另一車輛為單個點。每一個 點散射被接收為具有多個維度的擴展函數(shù)。比如，該擴展函數(shù)可包括五個維度：距離，方位， 高度，強度和多普勒。雷達回波可表示為隨機點擴展函數(shù)的聚類（疊加）。當(dāng)前，雷達檢測 和處理系統(tǒng)對擴展函數(shù)的每個維度進行單獨處理，類似二維擴展函數(shù)。
[0005] 因此，提供一種改進的使用反射體的多維聚類進行檢測是合乎需要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 依據(jù)示例性實施例，目標(biāo)檢測系統(tǒng)包括：雷達系統(tǒng)，其被配置為獲得來自具有多個 點反射體的目標(biāo)的雷達回波；和處理器，其被配置為獲得來自雷達回波的多維度點擴展函 數(shù)的聚類，每一個多維度點擴展函數(shù)與來自多點反射體中的一個的反射相關(guān)聯(lián)，且該處理 器還被配置為基于該聚類的多維點擴展函數(shù)中的每一個的Ξ個或更多個維度執(zhí)行物體檢 測。
[0007] 依據(jù)另一實施例，一種執(zhí)行雷達目標(biāo)檢測的方法包括：使用雷達系統(tǒng)獲得來自于 具有多個點反射體的目標(biāo)的雷達回波；使用處理器從雷達回波獲得多維點擴展函數(shù)的聚 類，每一個多維點擴展函數(shù)與從多個點反射體中的一個的反射相關(guān)聯(lián)；使用該處理器，基于 該聚類的多維點擴展函數(shù)中的每一個的Ξ個或更多個維度執(zhí)行物體檢測。
[0008] 本發(fā)明提供W下技術(shù)方案。
[0009] 技術(shù)方案1、一種目標(biāo)檢測系統(tǒng)，包括：
[0010] 雷達系統(tǒng)，其被配置為獲得來自具有多個點反射體的目標(biāo)的雷達回波；和
[0011] 處理器，其被配置為從所述雷達回波獲得一聚類的多維點擴展函數(shù)，每一個多維 度點擴展函數(shù)與來自所述多個點反射體的其中一個的反射相關(guān)聯(lián)，且還被配置為基于所述 聚類的多維點擴展函數(shù)中每一個的Ξ個或更多個維度執(zhí)行物體檢測。
[0012] 技術(shù)方案2、根據(jù)技術(shù)方案1所述的系統(tǒng)，其中每一個多維點擴展函數(shù)包括五個維 度。
[0013] 技術(shù)方案3、根據(jù)技術(shù)方案2所述的系統(tǒng)，其中所述五個維度包括距離，方位，高 度，強度和多普勒。
[0014] 技術(shù)方案4、根據(jù)技術(shù)方案2所述的系統(tǒng)，其中所述處理器基于所述五個維度執(zhí)行 物體檢測。
[0015] 技術(shù)方案5、根據(jù)技術(shù)方案1所述的系統(tǒng)，其中所述處理器基于使用多維點擴展函 數(shù)中每一個的Ξ個或更多個維度執(zhí)行最大似然估計來執(zhí)行物體檢測。
[0016] 技術(shù)方案6、根據(jù)技術(shù)方案5的系統(tǒng)，其中所述處理器執(zhí)行最大似然估計如下：
[0017]
，其中
[0018] Ω是多個點反射體，Y是雷達回波，且函數(shù)是概率分布函數(shù)。
[0019] 技術(shù)方案7、一種執(zhí)行雷達目標(biāo)檢測的方法，該方法包括：
[0020] 使用雷達系統(tǒng)獲得來自具有多個點反射體的目標(biāo)的雷達回波；
[0021] 使用處理器從雷達回波獲得一聚類的多維點擴展函數(shù)，每一個多維點擴展函數(shù)與 來自所述多個點反射體的其中之一的反射相關(guān)；
[0022] 使用所述處理器，基于所述聚類的多維點擴展函數(shù)中的每一個的Ξ個或更多個維 度執(zhí)行物體檢測。
[0023] 技術(shù)方案8、根據(jù)技術(shù)方案7所述的方法，其中獲得雷達回波包括在車輛內(nèi)布置該 雷達系統(tǒng)W檢測障礙物。
[0024] 技術(shù)方案9、根據(jù)技術(shù)方案7所述的方法，其中獲得該聚類的多維點擴展函數(shù)包括 獲得一聚類的五維點擴展函數(shù)。
[00巧]技術(shù)方案10、根據(jù)技術(shù)方案9所述的方法，其中獲得該聚類的五維點擴展函數(shù)包 括獲得包含距離，方位，高度，強度和多普勒的五個維度內(nèi)的擴展。
[00%] 技術(shù)方案11、根據(jù)技術(shù)方案10所述的方法，其中所述執(zhí)行物體檢測是基于五個維 度的。
[0027] 技術(shù)方案12、根據(jù)技術(shù)方案7所述的方法，其中所述執(zhí)行物體檢測是基于使用多 維點擴展函數(shù)中每一個的Ξ個或更多個維度執(zhí)行最大似然估計的。
[0028] 技術(shù)方案13、根據(jù)技術(shù)方案12所述的方法，其中執(zhí)行最大似然估計采用如下公 式：
[0029]
廷中
[0030] Ω是多個點反射體，Y是雷達回波，且函數(shù)是概率分布函數(shù)。
[0031] 通過下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)勢W及其它特征 和優(yōu)勢將會變得明顯。
【附圖說明】
[0032] 其它特征、優(yōu)勢和細(xì)節(jié)在下面結(jié)合附圖對【具體實施方式】的詳細(xì)描述中通過僅示例 的形式來示出，圖中：
[0033] 附圖1是依據(jù)本發(fā)明實施例的目標(biāo)檢測系統(tǒng)的方框圖；
[0034] 附圖2示出了由雷達系統(tǒng)獲得的二維形式的反射；
[0035] 附圖3示出了依據(jù)本發(fā)明實施例的由雷達系統(tǒng)獲得的Ξ維形式的反射；化及
[0036] 附圖4是依據(jù)本發(fā)明實施例的檢測目標(biāo)的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0037] 下面的描述本質(zhì)上僅僅是示例性的，不意圖限制當(dāng)前的公開、其應(yīng)用或使用。應(yīng)理 解，在整個附圖中，相應(yīng)的參考標(biāo)記表示相同或相應(yīng)的部分和特征。
[0038] 如上面所強調(diào)的，在一次考慮不超過二個維度的情況下，由點反射的雷達返回所 產(chǎn)生的多維擴展函數(shù)目前廣泛被用于檢測物體。在多種情況下，假定在四個維度中的擴展 是（幾乎是）固定的。例如，當(dāng)?shù)孛胬走_系統(tǒng)檢測到在足夠遠(yuǎn)距離處的飛機時，飛機看起來 類似點目標(biāo)，該假設(shè)是有效的。然而，當(dāng)目標(biāo)相對靠近雷達系統(tǒng)時，如在大多數(shù)車用雷達檢 測應(yīng)用中，情況就不一樣了。此外，發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，將所有的維度一起考慮，而不是單獨考 慮，會增加對系統(tǒng)的約束并且減少錯誤檢測的可能性。也就是說，當(dāng)目標(biāo)反射在其中一個維 度時噪聲或干擾也會W相同的方式擴展，但是當(dāng)一起考慮的擴展函數(shù)的維度數(shù)目增加時， W相同方式擴展的噪聲或干擾（且因此增加錯誤檢測的幾率）的可能性就會明顯降低。依 據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，本文所描述的系統(tǒng)和方法基于同時考慮了擴展函數(shù)的全部維度 來實施物體檢測。
[0039] 附圖1是依據(jù)本發(fā)明實施例的目標(biāo)檢測系統(tǒng)100的方框圖。圖1中所示的示例性 目標(biāo)檢測系統(tǒng)100可W例如位于機動車（與目標(biāo)130不同）內(nèi)。替代地，目標(biāo)檢測系統(tǒng)100 可W是靜止系統(tǒng)的一部分。無線電檢測和測距（雷達）系統(tǒng)110發(fā)射無線電波，并接收由 所發(fā)射的無線電波所產(chǎn)生的反射信號。雷達系統(tǒng)110包括發(fā)射和接收子系統(tǒng)，它們可W共 享天線105(在無線電收發(fā)信機配置中），如圖1中所示，或者具有專用的天線。在圖1所示 的示例性配置中，雷達系統(tǒng)110接收來自于目標(biāo)130的反射信號，或者具體地說，來自于目 標(biāo)130的多個反射點135的反射信號。來自于每個反射點135的反射信號W諸如距離