基于脉冲的雷达数据的定位方法、装置、设备和介质与流程

1.本发明实施例涉及计算机技术领域，尤其涉一种基于脉冲的雷达数据的定位方法、装置、设备和介质。


背景技术：

2.道路在自然或人为因素作用下，向下陷落，并在地面形成塌陷。道路塌陷增加了交通事故和人员伤亡风险的同时，还会造成建筑物地基下沉、房屋开裂、地下管道破损和城市洪涝等灾害。因此需要对道路塌陷进行监测，以保证广大人民群众的安全和利益。
3.目前还没有一套成熟的方法将道路塌陷点进行准确的定位。


技术实现要素：

4.本技术实施例公开一种基于脉冲的雷达数据的定位方法、装置、设备和介质，以解决现有雷达数据定位精准度较低的问题。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种基于脉冲的雷达数据的定位方法，所述方法包括：
6.根据目标雷达数据的目标数据标识以及数据标识与脉冲标识之间的关联关系，从候选脉冲信号中确定目标脉冲信号；其中，所述目标雷达数据是通过所述目标脉冲信号触发获取的；
7.根据所述目标脉冲信号的接收时间，以及各候选位置信息的采集时间，从各所述候选位置信息中确定目标位置信息；
8.根据所述目标位置信息对所述目标雷达数据进行定位。
9.第二方面，本发明实施例提供了一种基于脉冲的雷达数据的定位装置，所述装置包括：
10.脉冲信号确定模块，用于根据目标雷达数据的目标数据标识以及数据标识与脉冲标识之间的关联关系，从候选脉冲信号中确定目标脉冲信号；其中，所述目标雷达数据是通过所述目标脉冲信号触发获取的；
11.位置信息确定模块，用于根据所述目标脉冲信号的接收时间，以及各候选位置信息的采集时间，从各所述候选位置信息中确定目标位置信息；
12.定位模块，用于根据所述目标位置信息对所述目标雷达数据进行定位。
13.第三方面，本发明实施例提供了一种设备，所述设备包括：
14.一个或多个处理器；
15.存储装置，用于存储一个或多个程序，
16.当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明实施例中任一所述的基于脉冲的雷达数据的定位方法。
17.第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例中任一所述的基于脉冲的雷达数据的定位方法。
18.本发明实施例实现了提高雷达数据定位精准度的效果。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
20.图1为本发明实施例一提供的一种基于脉冲的雷达数据的定位方法的流程图；
21.图2a为本发明实施例二提供的一种基于脉冲的雷达数据的定位方法的流程图；
22.图2b为本发明实施例二提供的一种雷达数据定位的设备交互示意图；
23.图2c为本发明实施例二提供的一种脉冲板的结构示意图；
24.图3为本发明实施例三提供的一种基于脉冲的雷达数据的定位装置的结构示意图；
25.图4为本发明实施例四提供的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例对本发明实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明实施例，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明实施例相关的结构而非全部结构。
27.申请人在研发过程中发现，现有的道路塌陷监测方法中通常是利用探地雷达获取雷达数据，并根据雷达数据确定当前位置点是否存在道路塌陷，而当前位置点的位置信息大多是通过gps(global positioning system，全球定位系统)来采集的。但是在城市环境下，由于高楼、立交桥、树冠或隧道等影响，gps信号十分不稳定，容易产生位置坐标漂移现象，这就导致无法将雷达数据与位置信息进行准确的关联，从而无法准确定位道路塌陷的位置。
28.实施例一
29.图1为本发明实施例一提供的一种基于脉冲的雷达数据的定位方法的流程图。本实施例可适用于对雷达数据进行定位的情况，该方法可以由本发明实施例提供的基于脉冲的雷达数据的定位装置来执行，所述装置可以由软件和/或硬件的方式来实现。如图1所示，该方法可以包括：
30.s101、根据目标雷达数据的目标数据标识以及数据标识与脉冲标识之间的关联关系，从候选脉冲信号中确定目标脉冲信号；其中，所述目标雷达数据是通过所述目标脉冲信号触发获取的。
31.其中，目标雷达数据是由探地雷达进行采集得到的，探地雷达是利用天线发射和接收高频电磁波来探测介质内部物质特性和分布规律的一种地球物理方法，在本实施例中探地雷达向地下发射探测电磁波并接收反射的电磁波作为雷达数据，探地雷达的探测方式包括但不限于剖面法、宽角法、透射波法和三维测量方式等。探地雷达安装于行驶设备中，从而实现车载高速下的雷达数据获取。通过探地雷达获取雷达数据无需布设电极和电缆，可直接进行探测，便利性较强。
32.数据标识表示雷达数据对应的标识信息，即探地雷达每进行一次探测获取一条雷达数据后，会为该条雷达数据赋予一个数据标识作为该条雷达数据的唯一标识，换言之，各数据标识仅对应唯一的雷达数据。脉冲标识表示脉冲信号对应的标识信息，脉冲信号是根据用于采集雷达数据的行驶设备的行驶状态生成，当行驶设备处于行驶状态时则周期性的生成脉冲信号，并且当行驶设备的行驶速度越快，则脉冲信号的生成周期越短，相应的，当行驶设备处于静止状态时则不生成脉冲信号。脉冲信号的作用是触发探地雷达进行探测，即每生成一个脉冲信号就会触发探地雷达采集一次雷达数据，而若当前没有生成脉冲信号，则探地雷达停止进行雷达数据采集。探地雷达采集一次雷达数据后，将雷达数据对应的数据标识，与触发其进行探测的脉冲信号的脉冲标识进行关联，例如脉冲信号a触发探地雷达进行探测采集到雷达数据b，则将脉冲信号a与雷达数据b进行关联。
33.在一种实施方式中，若确定任一雷达数据异常，即表示存在道路塌陷问题，则将该雷达数据作为目标雷达数据。获取目标雷达数据的数据标识作为目标数据标识，并根据预先建立的数据标识与脉冲标识之间的关联关系，确定与目标数据标识关联的目标脉冲标识，进而根据目标脉冲标识从候选脉冲信号中确定目标脉冲信号。
34.s102、根据所述目标脉冲信号的接收时间，以及各候选位置信息的采集时间，从各所述候选位置信息中确定目标位置信息。
35.其中，目标脉冲信号的接收时间表示接收到目标脉冲信号时对应的时间。候选位置信息是由位置采集装置实时进行采集得到的，位置采集装置设置在行驶设备中，即在行驶设备的移动过程中按照预设周期实时采集行驶设备所处的位置信息。候选位置信息的采集时间表示各候选位置信息采集时对应的时间，即每采集一次候选位置信息则记录此次采集对应的时间，作为该候选位置信息的采集时间。
36.在一种实施方式中，获取目标脉冲信号的接收时间，并根据目标脉冲信号的接收时间，以及各候选位置信息的采集时间进行匹配，根据匹配结果从各候选位置信息中确定目标位置信息。
37.s103、根据所述目标位置信息对所述目标雷达数据进行定位。
38.在一种实施方式中，将目标位置信息作为目标雷达数据的位置信息。
39.在另一种实施方式中，将目标位置信息作为位置基准点，并在位置基准点的基础上结合预设的位置偏离值，计算确定目标雷达数据的位置信息。
40.本发明实施例提供的技术方案，通过根据目标雷达数据的目标数据标识以及数据标识与脉冲标识之间的关联关系，从候选脉冲信号中确定目标脉冲信号，其中，目标雷达数据是通过目标脉冲信号触发获取的，根据目标脉冲信号的接收时间，以及各候选位置信息的采集时间，从各候选位置信息中确定目标位置信息，并根据目标位置信息对目标雷达数据进行定位，由于预先建立了数据标识与脉冲标识之间的关联关系，因此根据目标雷达数据的目标数据标识可以确定触发雷达数据获取的目标脉冲信号，进而根据目标脉冲信号的接收时间和候选位置信息的采集时间的同时性，确定目标位置信息以对目标雷达数据进行定位，避免了现有技术中位置坐标漂移导致无法与雷达数据进行关联的问题，提高了雷达数据定位的精准度。
41.实施例二
42.图2a为本发明实施例二提供的一种基于脉冲的雷达数据的定位方法的流程图。本
实施例在上述各可选实施例基础上进行优化，如图2a所示，该方法可以包括：
43.s201、根据目标雷达数据的目标数据标识以及数据标识与脉冲标识之间的关联关系，从所述脉冲标识中确定目标脉冲标识，并将与所述目标脉冲标识对应的候选脉冲信号作为所述目标脉冲信号。
44.在一种实施方式中，根据目标数据标识、脉冲标识和数据标识与脉冲标识之间的关联关系，将与目标数据标识具有关联关系的脉冲标识作为目标脉冲标识，并将目标脉冲标识与各候选脉冲信号的脉冲标识进行匹配，将与目标脉冲标识对应的候选脉冲信号作为所述目标脉冲信号。
45.示例性的，假设目标数据标识为“0001”，数据标识与脉冲标识之间的关联关系中数据标识“0001”与脉冲标识“1000”之间具有关联关系，则将“1000”作为目标脉冲标识。假设候选脉冲信号a的脉冲标识为“1000”，则将候选脉冲信号a作为目标脉冲信号。
46.在实际场景中，数据标识与脉冲标识之间的关联关系可通过如下方式确定：
47.行驶设备的测距轮在车载轮胎转动的情况下，生成脉冲信号并发送给脉冲板，脉冲板为脉冲信号分配脉冲标识并记录脉冲信号的接收时间，进而将脉冲标识和对应的接收时间发送给上位机，与此同时脉冲板还会生成一个驱动信号并发送给上位机以触发探地雷达进行探测。探地雷达响应所述驱动信号进行探测得到的雷达数据，并为雷达数据分配数据标识，进而将雷达数据和对应的数据标识发送给上位机，上位机将所述脉冲标识和所述数据标识进行关联。
48.s202、将目标脉冲信号的接收时间与各所述候选位置信息的采集时间进行匹配，确定与所述接收时间相匹配的目标采集时间，并将与所述目标采集时间对应的候选位置信息作为所述目标位置信息。
49.在一种实施方式中，将目标脉冲信号的接收时间与候选位置信息的采集时间进行匹配，将与所述接收时间相同的采集时间作为目标采集时间，并根据采集时间与候选位置信息之间的关联关系，将与目标采集时间对应的候选位置信息作为目标位置信息。
50.示例性的，假设目标脉冲信号的接收时间为“10分22秒”，则将时间为“10分22秒”的采集时间作为目标采集时间。假设候选位置信息a关联的采集时间为“10分22秒”，则将候选位置信息a作为目标位置信息。
51.可选的，各所述候选位置信息通过全球定位系统和/或惯性测量单元获取。
52.其中，全球定位系统即gps，可直接获取行驶设备的当前位置作为候选位置信息。惯性测量单元即imu惯导测量单元，可通过获取的加速度和角速度，进行计算得到行驶设备的当前位置作为候选位置信息。
53.s203、将所述目标位置信息作为所述目标雷达数据的数据采集位置。
54.在一种实施方式中，将目标位置信息作为目标雷达数据的数据采集位置，若目标雷达数据显示异常，即表示存在道路塌陷问题，则根据目标位置信息进行预警，以防止对人民群众的安全和利益构成威胁。
55.本发明实施例提供的技术方案，通过根据目标数据标识以及数据标识与脉冲标识之间的关联关系，从脉冲标识中确定目标脉冲标识，并将与目标脉冲标识对应的候选脉冲信号作为目标脉冲信号，实现了基于数据标识与脉冲标识之间的关联关系，根据目标数据标识确定触发采集雷达数据的目标脉冲信号的效果；通过将接收时间与各候选位置信息的
采集时间进行匹配，确定与接收时间相匹配的目标采集时间，并将与目标采集时间对应的候选位置信息作为目标位置信息，实现了基于目标脉冲信号的接收时间与各候选位置信息的采集时间的同时性，确定目标位置信息的效果，保证了目标位置信息与目标脉冲信号的时间一致性；通过将目标位置信息作为目标雷达数据的数据采集位置，避免了现有技术中位置坐标漂移导致无法与雷达数据进行关联的问题，提高了雷达数据定位的精准度。
56.在上述实施例的基础上，图2b为本发明实施例二提供的一种雷达数据定位的设备交互示意图，如图2b所示，测距轮200在行驶设备车载轮胎转动的情况下，生成脉冲信号并发送给脉冲板201，脉冲板201为脉冲信号分配脉冲标识并记录脉冲信号的接收时间，进而将脉冲标识和对应的接收时间发送给上位机202，与此同时脉冲板201还会生成一个驱动信号并发送给上位机202以触发探地雷达203进行探测。探地雷达203响应所述驱动信号进行探测得到的雷达数据，并为雷达数据分配数据标识，进而将雷达数据和对应的数据标识发送给上位机202，上位机202将所述脉冲标识和所述数据标识进行关联。位置采集装置204可以为全球定位系统和/或惯性测量单元，用于实时采集行驶设备的当前位置作为候选位置信息，并记录候选位置信息的采集时间，进而将候选位置信息和采集时间发送给上位机202。
57.上位机202可根据目标雷达数据的目标数据标识以及数据标识与脉冲标识之间的关联关系，从候选脉冲信号中确定目标脉冲信号；根据所述目标脉冲信号的接收时间，以及各候选位置信息的采集时间，从各所述候选位置信息中确定目标位置信息；根据所述目标位置信息对所述目标雷达数据进行定位。具体的方法实现过程参考上述方法实施例记载的内容，此处不再赘述。
58.在上述实施例的基础上，图2c为本发明实施例二提供的一种脉冲板的结构示意图，如图2c所示，201表示脉冲板，复杂可编程逻辑器件205用于根据输入的脉冲信号输出驱动信号以触发探地雷达进行探测。电源206用于对脉冲板201进行工作供电，通讯接口207用于与上位机进行通讯，以进行数据的传输。在本实施例中，脉冲板201还可以输出多路同步的驱动信号，为后续驱动多路雷达或者其他传感器如摄像头等预留了同步接口，丰富了系统的组合。
59.实施例三
60.图3为本发明实施例三提供的一种基于脉冲的雷达数据的定位装置的结构示意图，可执行本发明任一实施例所提供的一种基于脉冲的雷达数据的定位方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。如图3所示，该装置可以包括：
61.脉冲信号确定模块31，用于根据目标雷达数据的目标数据标识以及数据标识与脉冲标识之间的关联关系，从候选脉冲信号中确定目标脉冲信号；其中，所述目标雷达数据是通过所述目标脉冲信号触发获取的；
62.位置信息确定模块32，用于根据所述目标脉冲信号的接收时间，以及各候选位置信息的采集时间，从各所述候选位置信息中确定目标位置信息；
63.定位模块33，用于根据所述目标位置信息对所述目标雷达数据进行定位。
64.在上述实施例的基础上，所述脉冲信号确定模块31，具体用于：
65.根据所述目标数据标识以及数据标识与脉冲标识之间的关联关系，从所述脉冲标识中确定目标脉冲标识；
66.将与所述目标脉冲标识对应的候选脉冲信号作为所述目标脉冲信号。
67.在上述实施例的基础上，所述位置信息确定模块32，具体用于：
68.将所述接收时间与各所述候选位置信息的采集时间进行匹配，确定与所述接收时间相匹配的目标采集时间；
69.将与所述目标采集时间对应的候选位置信息作为所述目标位置信息。
70.在上述实施例的基础上，所述定位模块33，具体用于：
71.将所述目标位置信息作为所述目标雷达数据的数据采集位置。
72.在上述实施例的基础上，各所述候选位置信息通过全球定位系统和/或惯性测量单元获取。
73.本发明实施例所提供的一种基于脉冲的雷达数据的定位装置，可执行本发明任一实施例所提供的一种基于脉冲的雷达数据的定位方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任一实施例提供的基于脉冲的雷达数据的定位方法。
74.实施例四
75.图4为本发明实施例四提供的一种设备的结构示意图。图4示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性设备400的框图。图4显示的设备400仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
76.如图4所示，设备400以通用计算设备的形式表现。设备400的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元401，系统存储器402，连接不同系统组件(包括系统存储器402和处理单元401)的总线403。
77.总线403表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(isa)总线，微通道体系结构(mac)总线，增强型isa总线、视频电子标准协会(vesa)局域总线以及外围组件互连(pci)总线。
78.设备400典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被设备400访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
79.系统存储器402可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(ram)404和/或高速缓存存储器405。设备400可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统406可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图4未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图4中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如cd-rom,dvd-rom或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线403相连。存储器402可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
80.具有一组(至少一个)程序模块407的程序/实用工具408，可以存储在例如存储器402中，这样的程序模块407包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块407通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
81.设备400也可以与一个或多个外部设备409(例如键盘、指向设备、显示器410等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该设备400交互的设备通信，和/或与使得该设备400能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口411进行。并且，设备400还可以通过网络适配器412与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器412通过总线403与设备400的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合设备400使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
82.处理单元401通过运行存储在系统存储器402中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的基于脉冲的雷达数据的定位方法，包括：
83.根据目标雷达数据的目标数据标识以及数据标识与脉冲标识之间的关联关系，从候选脉冲信号中确定目标脉冲信号；其中，所述目标雷达数据是通过所述目标脉冲信号触发获取的；
84.根据所述目标脉冲信号的接收时间，以及各候选位置信息的采集时间，从各所述候选位置信息中确定目标位置信息；
85.根据所述目标位置信息对所述目标雷达数据进行定位。
86.实施例五
87.本发明实施例五还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种基于脉冲的雷达数据的定位方法，该方法包括：
88.根据目标雷达数据的目标数据标识以及数据标识与脉冲标识之间的关联关系，从候选脉冲信号中确定目标脉冲信号；其中，所述目标雷达数据是通过所述目标脉冲信号触发获取的；
89.根据所述目标脉冲信号的接收时间，以及各候选位置信息的采集时间，从各所述候选位置信息中确定目标位置信息；
90.根据所述目标位置信息对所述目标雷达数据进行定位。
91.当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的一种基于脉冲的雷达数据的定位方法中的相关操作。本发明实施例的计算机可读存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
92.计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可
读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
93.计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
94.可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
95.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。