通过多维聚类反射体的雷达目标检测的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请是于2014年9月19日申请的、序列号为No. 62/052, 714的美国临时申请 的非临时案，本文通过引用结合该临时申请的内容。
技术领域
[0003]本发明设及通过多维聚类反射体的雷达目标检测。
【背景技术】
[0004] 雷达检测和测距（雷达）系统广泛被用于物体检测。通常，雷达系统使用无线电 波确定被检测物体的距离，高度，方向或速度。可使用附加的处理来识别被检测物体。在某 些应用中，雷达目标可表示为随机聚类的多点散射（multiplepointscatters)。比如，车用 雷达可检测另一车辆为一聚类的点散射或检测在更大距离处的另一车辆为单个点。每一个 点散射被接收为具有多个维度的扩展函数。比如，该扩展函数可包括五个维度：距离，方位， 高度，强度和多普勒。雷达回波可表示为随机点扩展函数的聚类（叠加）。当前，雷达检测 和处理系统对扩展函数的每个维度进行单独处理，类似二维扩展函数。
[0005] 因此，提供一种改进的使用反射体的多维聚类进行检测是合乎需要的。
【发明内容】
[0006] 依据示例性实施例，目标检测系统包括：雷达系统，其被配置为获得来自具有多个 点反射体的目标的雷达回波；和处理器，其被配置为获得来自雷达回波的多维度点扩展函 数的聚类，每一个多维度点扩展函数与来自多点反射体中的一个的反射相关联，且该处理 器还被配置为基于该聚类的多维点扩展函数中的每一个的Ξ个或更多个维度执行物体检 测。
[0007] 依据另一实施例，一种执行雷达目标检测的方法包括：使用雷达系统获得来自于 具有多个点反射体的目标的雷达回波；使用处理器从雷达回波获得多维点扩展函数的聚 类，每一个多维点扩展函数与从多个点反射体中的一个的反射相关联；使用该处理器，基于 该聚类的多维点扩展函数中的每一个的Ξ个或更多个维度执行物体检测。
[0008] 本发明提供W下技术方案。
[0009] 技术方案1、一种目标检测系统，包括：
[0010] 雷达系统，其被配置为获得来自具有多个点反射体的目标的雷达回波；和
[0011] 处理器，其被配置为从所述雷达回波获得一聚类的多维点扩展函数，每一个多维 度点扩展函数与来自所述多个点反射体的其中一个的反射相关联，且还被配置为基于所述 聚类的多维点扩展函数中每一个的Ξ个或更多个维度执行物体检测。
[0012] 技术方案2、根据技术方案1所述的系统，其中每一个多维点扩展函数包括五个维 度。
[0013] 技术方案3、根据技术方案2所述的系统，其中所述五个维度包括距离，方位，高 度，强度和多普勒。
[0014] 技术方案4、根据技术方案2所述的系统，其中所述处理器基于所述五个维度执行 物体检测。
[0015] 技术方案5、根据技术方案1所述的系统，其中所述处理器基于使用多维点扩展函 数中每一个的Ξ个或更多个维度执行最大似然估计来执行物体检测。
[0016] 技术方案6、根据技术方案5的系统，其中所述处理器执行最大似然估计如下：
[0017]
，其中
[0018] Ω是多个点反射体，Y是雷达回波，且函数是概率分布函数。
[0019] 技术方案7、一种执行雷达目标检测的方法，该方法包括：
[0020] 使用雷达系统获得来自具有多个点反射体的目标的雷达回波；
[0021] 使用处理器从雷达回波获得一聚类的多维点扩展函数，每一个多维点扩展函数与 来自所述多个点反射体的其中之一的反射相关；
[0022] 使用所述处理器，基于所述聚类的多维点扩展函数中的每一个的Ξ个或更多个维 度执行物体检测。
[0023] 技术方案8、根据技术方案7所述的方法，其中获得雷达回波包括在车辆内布置该 雷达系统W检测障碍物。
[0024] 技术方案9、根据技术方案7所述的方法，其中获得该聚类的多维点扩展函数包括 获得一聚类的五维点扩展函数。
[00巧]技术方案10、根据技术方案9所述的方法，其中获得该聚类的五维点扩展函数包 括获得包含距离，方位，高度，强度和多普勒的五个维度内的扩展。
[00%] 技术方案11、根据技术方案10所述的方法，其中所述执行物体检测是基于五个维 度的。
[0027] 技术方案12、根据技术方案7所述的方法，其中所述执行物体检测是基于使用多 维点扩展函数中每一个的Ξ个或更多个维度执行最大似然估计的。
[0028] 技术方案13、根据技术方案12所述的方法，其中执行最大似然估计采用如下公 式：
[0029]
廷中
[0030] Ω是多个点反射体，Y是雷达回波，且函数是概率分布函数。
[0031] 通过下面结合附图对本发明的详细描述，本发明的上述特征和优势W及其它特征 和优势将会变得明显。
【附图说明】
[0032] 其它特征、优势和细节在下面结合附图对【具体实施方式】的详细描述中通过仅示例 的形式来示出，图中：
[0033] 附图1是依据本发明实施例的目标检测系统的方框图；
[0034] 附图2示出了由雷达系统获得的二维形式的反射；
[0035] 附图3示出了依据本发明实施例的由雷达系统获得的Ξ维形式的反射；化及
[0036] 附图4是依据本发明实施例的检测目标的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0037] 下面的描述本质上仅仅是示例性的，不意图限制当前的公开、其应用或使用。应理 解，在整个附图中，相应的参考标记表示相同或相应的部分和特征。
[0038] 如上面所强调的，在一次考虑不超过二个维度的情况下，由点反射的雷达返回所 产生的多维扩展函数目前广泛被用于检测物体。在多种情况下，假定在四个维度中的扩展 是（几乎是）固定的。例如，当地面雷达系统检测到在足够远距离处的飞机时，飞机看起来 类似点目标，该假设是有效的。然而，当目标相对靠近雷达系统时，如在大多数车用雷达检 测应用中，情况就不一样了。此外，发明人已发现，将所有的维度一起考虑，而不是单独考 虑，会增加对系统的约束并且减少错误检测的可能性。也就是说，当目标反射在其中一个维 度时噪声或干扰也会W相同的方式扩展，但是当一起考虑的扩展函数的维度数目增加时， W相同方式扩展的噪声或干扰（且因此增加错误检测的几率）的可能性就会明显降低。依 据本发明的示例性实施例，本文所描述的系统和方法基于同时考虑了扩展函数的全部维度 来实施物体检测。
[0039] 附图1是依据本发明实施例的目标检测系统100的方框图。图1中所示的示例性 目标检测系统100可W例如位于机动车（与目标130不同）内。替代地，目标检测系统100 可W是静止系统的一部分。无线电检测和测距（雷达）系统110发射无线电波，并接收由 所发射的无线电波所产生的反射信号。雷达系统110包括发射和接收子系统，它们可W共 享天线105(在无线电收发信机配置中），如图1中所示，或者具有专用的天线。在图1所示 的示例性配置中，雷达系统110接收来自于目标130的反射信号，或者具体地说，来自于目 标130的多个反射点135的反射信号。来自于每个反射点135的反射信号W诸如距离