[发明专利]多群/扩展目标椭圆形状估计评价方法

权利要求书

1.一种多群/扩展目标椭圆形状估计评价方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)实时获取雷达传感器量测数据；

(2)对雷达传感器量测数据进行滤波处理，得到多群/扩展目标椭圆形状估计参数：将雷达传感器获得的量测数据输入待评价的多群/扩展目标椭圆形状估计滤波器进行多群/扩展目标形状估计跟踪滤波，得到多群/扩展目标椭圆形状估计参数，主要包含有：各个椭圆形状圆心坐标、长短轴长度、椭圆长轴朝向以及运动速度大小、加速度大小；

(3)多群/扩展目标椭圆形状估计参数匹配：使用距离划分方法，将椭圆形状估计参数划分成多个单元，每个单元内有各自对应的椭圆形状估计匹配结果，每个单元内的匹配结果包含一个真实群/扩展目标椭圆形状参数与相对应的所有多群/扩展目标椭圆形状估计参数；

(4)计算每个单元内的所有多群/扩展目标椭圆形状估计与真实群/扩展椭圆目标间的IOU值：使用匹配结果，计算真实群/扩展目标与其相匹配的该单元内所有多群/扩展目标椭圆形状估计之间的椭圆形状相交和相并面积之比，得到各个单元内形状估计结果的IOU性能评价指标数值；

(5)计算估计椭圆长轴朝向误差，进行朝向误差惩罚，得到椭圆长轴朝向误差惩罚后的性能评价指标数值：首先计算多群/扩展目标椭圆形状估计参数里的椭圆长轴朝向参数与真实群/扩展目标椭圆形状参数里的椭圆长轴朝向之间的差值；然后选取惩罚函数做相应的数值惩罚，进行估计椭圆长轴朝向误差惩罚，最后得到的性能评价指标数值；

(6)根据判断，得到每个单元内的势估计错误惩罚后性能评价指标数值：判断每个单元内是否存在过估或漏估的情况，在考虑形状估计的基础上同时得到或过估或漏估的性能评价指标数值；

(7)用该时刻总体性能评价指标值NIS评价多群/扩展目标椭圆形状估计滤波器跟踪的优劣性：提取该时刻所有单元总体的性能评价指标值，用于对多群/扩展目标形状估计滤波器跟踪性能做优劣性说明；

(8)判断雷达传感器是否还有接收到新的量测数据，若是，则更新时刻，返回执行步骤(2)-(8)，循环实时跟踪，否则，执行步骤(9)；

(9)结束多群/扩展目标跟踪，完成滤波器跟踪性能评价。

2.根据权利要求1所述的多群/扩展目标椭圆形状估计评价方法，其特征在于，步骤(3)中所述多群/扩展目标椭圆形状估计参数匹配，使用的是距离划分方法，包括有如下步骤：

3.1计算所有多群/扩展目标椭圆形状估计与所有真实群/扩展目标椭圆形状圆心之间的欧氏距离；

3.2将欧氏距离最小的估计椭圆形状估计与真实群/扩展椭圆目标匹配在一起，即表明该椭圆形状估计为该真实群/扩展椭圆目标的滤波估计；

3.3将每一个真实群/扩展椭圆目标及与其相匹配的所有椭圆形状估计分别归到不同的单元内。

3.根据权利要求1所述的多群/扩展目标椭圆形状估计评价方法，其特征在于，步骤(5)中所述的计算估计椭圆长轴朝向误差，进行朝向误差惩罚，得到椭圆长轴朝向误差惩罚后的性能评价指标数值，包括有如下步骤：

5.1根据步骤(3)中的匹配结果，通过多群/扩展目标椭圆形状估计参数中的椭圆长轴朝向参数值，计算得到估计椭圆朝向与真实群/扩展椭圆目标朝向的角度误差值的绝对值，记为|Δφ|，且|Δφ|∈[0，π/2]；

5.2选取惩罚函数f(|Δφ|)，对朝向角度误差进行惩罚；根据惩罚函数必须满足朝向角度误差越大、惩罚越严重且朝向角度误差值越大、惩罚函数曲线越陡的规则；根据以上惩罚规则选取惩罚函数为三角函数里的余弦函数，即f(|Δφ|)＝cos(|Δφ|)；

5.3结合步骤(4)中计算得到的Iou值的结果，得到朝向角度误差惩罚后的评价指标值，由如下公式计算得到：

Aep＝Iou·f(|Δφ|)

根据该惩罚函数的特性，可以看出：当|Δφ|＝0，f(|Δφ|)＝1，此时存在Aep＝Iou，即当估计椭圆朝向误差为零，也就是说明在不存在朝向误差时，不进行惩罚；当|Δφ|＝π/2，f(|Δφ|)＝0，存在Aep＝0，此时的估计椭圆朝向误差达到了最大，说明了估计群/扩展目标的运动方向与实际的方向完全错误，呈十字交叉状，将指标值置零以反应该错误的估计滤波结果。