[发明专利]基于毫米波雷达和视觉融合的道路行人快速检测方法

权利要求书

1.一种基于毫米波雷达和视觉融合的道路行人快速检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：利用毫米波雷达对感兴趣区域进行扫描，对接收到的信号进行提取，并对同一帧内的接收信号进行凝聚处理；

所述凝聚处理过程为：

假设P₁(x₁,y₁,z₁,d₁)和P₂(x₂,y₂,z₂,d₂)为同一帧内两个任意雷达数据探测点，当满足下式所描述的空间关系时，将其视为是来自同一目标的反射信号：

其中x_i、y_i、z_i和d_i分别代表信号点i在雷达参考坐标系中的横向坐标、纵向坐标、垂直坐标、目标到雷达的直线距离；

对满足条件的每一帧内属于同一目标的探测点，取其各指标均值作为聚类中心，代表有效目标；

步骤2：建立第一缓冲区和第二缓冲区，分别用于存储过去数据帧中的有效目标信号和异常信号；

步骤3：将有效目标信号从雷达坐标系转化到图像坐标系，以获取有效目标信号在图像上的投影点；

步骤4：进行BING似物检测训练，采用INRIA行人数据训练集作为正样本，通过在不含有行人的图像中随机采样一定尺寸大小的窗口作为负样本参加训练；

步骤5：选定窗口对目标区域进行扫描，利用步骤4中的BING似物性训练结果检测行人目标，如果发现行人目标，则停止扫描；否则移动窗口，直至发现行人目标。

2.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达和视觉融合的道路行人快速检测方法，其特征在于：所述感兴趣区域为：毫米波雷达向正前方发射的微波波束所覆盖的扇形区域。

3.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达和视觉融合的道路行人快速检测方法，其特征在于：所述第一缓冲区和第二缓冲区的长度为n帧，存储过去t-1、t-2、t-3……t-n，n帧中的有效目标信号和异常信号，其中，t为当前帧的帧数，t＞n，n为过去数据帧的帧数。

4.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达和视觉融合的道路行人快速检测方法，其特征在于：所述有效目标信号和异常信号为：

对于某一帧内的数据点，当其处于第一缓冲区内记录的过去n帧中任意一个有效目标的半径覆盖域之内时，认为其是有效目标信号，反之为异常信号；其中n为过去数据帧的帧数。

5.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达和视觉融合的道路行人快速检测方法，其特征在于：所述雷达坐标系转化到图像坐标系，通过旋转和平移操作将毫米波雷达坐标系转换为图像坐标系：

其中(x_c,y_c,z_c)为雷达坐标系，(x_r,y_r,z_r)为图像坐标系，R为3×3转换矩阵，t＝[t₁ t₂t₃]^T为平移向量。

6.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达和视觉融合的道路行人快速检测方法，其特征在于：所述步骤4：包括以下过程：

a：准备训练样本数据集用以产生训练样本，正例图像含有行人，负例图像不含行人，对于包含行人的正例图像，需标出行人位置，记为B_gt；

b：对于含有行人的正例图像，将采样窗口左上顶点与B_gt左上角重合，然后从该位置向右下方划定一定尺寸大小的窗口，在此过程中，如果采样窗口和该处行人目标的B_gt面积重合大于0.6，则记为正样本；

其中，S为采样窗口；

c：若面积重合少于0.4，则记作负样本。

7.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达和视觉融合的道路行人快速检测方法，其特征在于：所述一定尺寸大小的窗口为范围在16×16到256×256的矩形窗口。