一种数据级雷视融合效果评测方法及系统

技术领域

本发明涉及道路交通技术领域，尤其是一种数据级雷视融合效果评测方法及系统。

背景技术

目前在智能交通领域，雷视一体以其融合了雷达、视频各自的优点，越来越多的应用于车辆检测跟踪，其中雷视融合技术在雷视一体机中有着举足轻重的地位，关系着雷视一体实际的检测效果，但在雷视一体的数据级融合方面，并没有一种较好的评判标准，往往都是依据各自的经验以及实际路口调试，但由于实际路口路况复杂，布线繁杂，给实际调试带来很多不便之处，因此，有必要发明一种数据级雷视融合效果评测方法及系统，给出各阶段的分析结果以及最终综合分析结果，为数据级雷视融合提供评价依据，同时为开发人员优化融合算法提供优化方向。

发明内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种数据级雷视融合效果评测方法及系统，该方法可供调试人员在室内针对数据级雷视融合技术进行优化改进，免去实际路口的复杂调试情况，也支持接入已安装待测雷视设备中实时获取的数据，供调试人员对雷视融合算法改进进行测试，最终给出各阶段的分析结果及综合分析评分，本发明的技术方案如下：

第一方面，本申请提供了一种数据级雷视融合效果评测方法，包括如下步骤：

根据预先录制的同一时段采集的雷达目标原始位置信息、视频目标原始位置信息和雷视融合目标位置信息，以及实际测量得到的目标真值位置信息进行同步性分析、准确性分析和稳定性分析；同步性分析用于衡量雷达模块与视频模块的同步效果，准确性分析用于衡量雷视融合结果与测量真值的偏差，稳定性分析用于衡量雷视融合效果的稳定度；

根据同步性分析、准确性分析和稳定性分析得到的结果计算综合分析评分。

其进一步的技术方案为，该方法还包括：

根据从道路已安装的待测雷视设备中实时获取的同一时段采集的雷达目标原始位置信息、视频目标原始位置信息和雷视融合目标位置信息进行同步性分析和稳定性分析；同步性分析用于衡量雷达模块与视频模块的同步效果，稳定性分析用于衡量雷视融合效果的稳定度；

根据同步性分析和稳定性分析得到的结果计算综合分析评分。

其进一步的技术方案为，获取预先录制的同一时段采集的雷达目标原始位置信息、视频目标原始位置信息和雷视融合目标位置信息，以及实际测量得到的目标真值位置信息的方法包括：

准备测试车辆作为采样目标、准备多段测试车道，根据预先建立的融合坐标系、各测试车道的位置信息以及长宽信息确定融合坐标系下各测试车道的直线方程；

使测试车辆驶入各段测试车道，在同一时段内待测雷视设备按各模块采样周期实时记录雷达报文数据、视频数据和雷视融合数据；其中，待测雷视设备包括雷达模块、视频模块和融合模块；雷达报文数据包含了雷达数据帧对应的雷达目标原始位置信息，视频数据包含了视频数据帧对应的视频目标原始位置信息，雷视融合数据包含了融合数据帧对应的雷视融合目标位置信息；

结合各测试车道的直线方程和测试车辆车速计算该时段下车辆的目标真值位置信息。

其进一步的技术方案为，进行准确性分析的方法包括：

按融合模块采样周期中的融合数据帧提取对应的雷视融合目标位置信息和目标真值位置信息，代入准确性分析计算公式中计算当前采集的融合数据帧中雷视融合目标与测量真值之间的尺度差作为准确性分析得分S

式中，(P

若S

其进一步的技术方案为，进行同步性分析的方法包括：

比较雷达模块和视频模块的采样周期，取大值作为选定采样周期，并按选定采样周期中的数据帧提取对应的雷达目标原始位置信息和视频目标原始位置信息，代入同步性分析计算公式中计算当前采集的数据帧中雷达目标与视频目标之间的尺度差作为同步性分析得分S

式中，(P

若S

其进一步的技术方案为，进行稳定性分析的方法包括：

比较雷达模块和视频模块的采样周期，取大值再乘以固定周期T作为选定采样周期，并按选定采样周期中的数据帧提取对应的雷视融合目标位置信息，根据提取的雷视融合目标位置信息确定在固定周期T内的目标横纵坐标位置信息均值；将雷视融合目标位置信息和目标横纵坐标位置信息均值代入稳定性分析计算公式中分别计算固定周期T内的雷视融合目标位置信息的横向稳定度S

式中，(P

根据横向稳定度S

若S

其进一步的技术方案为，根据同步性分析、准确性分析和稳定性分析得到的结果计算综合分析评分的表达式为：

式中，S

其进一步的技术方案为，根据同步性分析和稳定性分析得到的结果计算综合分析评分的表达式为：

式中，S

其进一步的技术方案为，根据提取的雷视融合目标位置信息确定在固定周期T内的目标横纵坐标位置信息均值的计算表达式为：

第二方面，本申请还提供了一种数据级雷视融合效果评测系统，包括：

真值数据存储库，用于存储预先录制的同一时段采集的雷达目标原始位置信息、视频目标原始位置信息和雷视融合目标位置信息，以及实际测量得到的目标真值位置信息；

评测数据采集模块，用于按周期从真值数据存储库中调取存储的数据并写入队列中，供数据分析模块使用，或者用于按周期从已安装于道路的待测雷视设备中调取实时获取的同一时段采集的雷达目标原始位置信息、视频目标原始位置信息和雷视融合目标位置信息并写入队列中，供数据分析模块使用；

数据分析模块，用于在评测数据采集模块调取真值数据存储库中存储的数据时进行同步性分析、准确性分析和稳定性分析，并根据分析得到的结果计算综合分析评分；或者用于在评测数据采集模块调取已安装于道路的待测雷视设备中实时获取的数据时进行同步性分析和稳定性分析，并根据分析得到的结果计算综合分析评分。

本发明的有益技术效果是：

本申请提出的方法及系统可供调试人员在室内针对预先录制的待测雷视设备的历史数据进行同步性、准确性和稳定性分析，得出综合分析评分从而对数据级雷视融合技术进行优化改进，降低人员去实际路口进行复杂调试的频率，也支持从已安装于道路的待测雷视设备中实时获取的数据进行同步性和稳定性分析，得出综合分析评分从而供调试人员对待测雷视设备的算法改进进行测试，为数据级雷视融合提供评价依据，也为开发人员优化融合算法提供优化方向。

附图说明

图1是本申请提供的一种数据级雷视融合效果评测方法流程图。

图2是本申请提供的获取预先录制的历史数据和目标真值位置信息的方法流程图。

图3是本申请提供的另一种数据级雷视融合效果评测方法流程图。

图4是本申请提供的一种数据级雷视融合效果评测系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

请参考图1所示，本申请一个实施例中提出了一种数据级雷视融合效果评测方法，包括如下步骤：

步骤1：获取预先录制的同一时段采集的雷达目标原始位置信息、视频目标原始位置信息和雷视融合目标位置信息，以及实际测量得到的目标真值位置信息。如图2所示，该步骤具体包括：

步骤1.1：准备测试车辆作为采样目标，准备多段测试车道。

步骤1.2：根据预先建立的融合坐标系、各测试车道的位置信息以及长宽信息确定融合坐标系下各测试车道的直线方程。

可选的，各测试车道的位置信息(包含分道线位置信息)以及车道的实际长宽信息是由人工测量并进行打点标注。

步骤1.3：开启数据录制设备，使测试车辆驶入各段测试车道，在同一时段内待测雷视设备按各模块采样周期实时记录雷达报文数据、视频数据和雷视融合数据。

其中，上述待测雷视设备未正式投入使用，本实施例选用现有雷视设备，包括雷达模块、视频模块和融合模块。雷达报文数据与视频数据是成对匹配的，即是对同一时间段，通过待测雷视设备对测试车辆目标的信息录制。雷达报文数据包含了雷达数据帧对应的雷达目标原始位置信息，视频数据包含了视频数据帧对应的视频目标原始位置信息，雷视融合数据包含了融合数据帧对应的雷视融合目标位置信息。

步骤1.4：结合各测试车道的直线方程和测试车辆车速计算该时段下车辆的目标真值位置信息。

可选的，为了计算简便，本实施例设定测试车辆匀速驶入各段测试车道。将计算得到的目标真值位置信息按100毫秒一周期写入数据级雷视融合效果评测系统中的真值数据存储库。

步骤2：根据步骤1中预先录制的同一时段采集的雷达目标原始位置信息、视频目标原始位置信息和雷视融合目标位置信息，以及实际测量得到的目标真值位置信息进行同步性分析、准确性分析和稳定性分析。

其中，同步性分析用于衡量雷达模块与视频模块的同步效果，准确性分析用于衡量雷视融合结果与测量真值的偏差，稳定性分析用于衡量雷视融合效果的稳定度。

该步骤具体包括：

步骤2.1：比较雷达模块的采样周期R

式中，(P

其中，按选定采样周期中的数据帧是指若选择雷达模块的采样周期R

若S

步骤2.2：按融合模块采样周期中的融合数据帧提取对应的雷视融合目标位置信息和目标真值位置信息，代入准确性分析计算公式中计算当前采集的融合数据帧中雷视融合目标与测量真值之间的尺度差作为准确性分析得分S

式中，(P

若S

步骤2.3：比较雷达模块和视频模块的采样周期，取Max(R

式中，(P

将雷视融合目标位置信息和目标横纵坐标位置信息均值代入稳定性分析计算公式中分别计算固定周期T内的雷视融合目标位置信息的横向稳定度S

式中，TN表示表示固定周期T内连续追踪到的目标个数，

根据横向稳定度S

式中，W

若S

步骤3：根据同步性分析、准确性分析和稳定性分析得到的结果计算综合分析评分

式中，W

若计算得到的

在本实施例中，上述方法可供调试人员在室内针对预先录制的未投入使用的待测雷视设备的历史数据进行同步性、准确性和稳定性分析，得出综合分析评分从而对数据级雷视融合技术进行优化改进，降低人员去实际路口进行复杂调试的频率。需要说明的是，各分析阶段所用的预设值根据数据级雷视融合测试经验数据而定，本申请不限定具体数值。

请参考图3所示，本申请另一个实施例中提出了另一种数据级雷视融合效果评测方法，当调试人员使用预先录制的历史数据测试数据级融合效果时，若达到了预期效果，为避免实际测量得到的目标真值位置信息的数据误差，则可从道路预先安装的待测雷视设备中实时获取数据测试数据级融合效果，具体包括如下步骤：

步骤1：根据从道路已安装的待测雷视设备中实时获取的同一时段采集的雷达目标原始位置信息、视频目标原始位置信息和雷视融合目标位置信息进行同步性分析和稳定性分析。

其中，实时获取同一时段采集的雷达目标原始位置信息、视频目标原始位置信息和雷视融合目标位置信息的方法包括：在同一时段内待测雷视设备按各模块采样周期实时记录雷达报文数据、视频数据和雷视融合数据。

其中，上述待测雷视设备已正式投入使用，包括雷达模块、视频模块和融合模块。雷达报文数据与视频数据是成对匹配的，即是对同一时间段，通过待测雷视设备对测试车辆目标的信息录制。雷达报文数据包含了雷达数据帧对应的雷达目标原始位置信息，视频数据包含了视频数据帧对应的视频目标原始位置信息，雷视融合数据包含了融合数据帧对应的雷视融合目标位置信息。

步骤1具体包括：

步骤1.1：比较雷达模块的采样周期R

若S

步骤1.2：比较雷达模块和视频模块的采样周期，取Max(R

将雷视融合目标位置信息和目标横纵坐标位置信息均值代入稳定性分析计算公式中分别计算固定周期T内的雷视融合目标位置信息的横向稳定度S

根据横向稳定度S

若S

步骤2：根据同步性分析和稳定性分析得到的结果计算综合分析评分，表达式如式(7)所示：

式中，W

若计算得到的

在本实施例中，上述方法也支持从已投入使用的待测雷视设备中实时获取的数据进行同步性和稳定性分析，得出综合分析评分从而供调试人员对待测雷视设备的算法改进进行测试，为数据级雷视融合提供评价依据，也为开发人员优化融合算法提供优化方向。

请参考图4所示，基于同样的发明构思，本申请再一个实施例中提出了一种数据级雷视融合效果评测系统，该系统包括真值数据存储库、评测数据采集模块和数据分析模块，其中：

真值数据存储库，用于存储预先录制的同一时段采集的雷达目标原始位置信息、视频目标原始位置信息和雷视融合目标位置信息，以及实际测量得到的目标真值位置信息。构建真值数据存储库的方法请参考第一个实施例中的步骤1.1～1.4以及图2，在此不再赘述。

评测数据采集模块，用于按周期从真值数据存储库中调取存储的数据并写入队列中，供数据分析模块使用。或者，用于按周期从已安装于道路的待测雷视设备中调取实时获取的同一时段采集的雷达目标原始位置信息、视频目标原始位置信息和雷视融合目标位置信息并写入队列中，供数据分析模块使用；

数据分析模块，用于在评测数据采集模块调取真值数据存储库中存储的数据时进行同步性分析、准确性分析和稳定性分析，并根据分析得到的结果计算综合分析评分，具体实现方法参考第一个实施例中的步骤2.1～2.3、步骤3以及图1，在此不再赘述。或者，用于在评测数据采集模块调取已安装于道路的待测雷视设备中实时获取的数据进行同步性分析和稳定性分析，并根据分析得到的结果计算综合分析评分，即当评测数据采集模块接入道路实际数据时，准确性分析指标不计入最终综合分析评分公式中。具体实现方法参考第二个实施例中的步骤1.1～1.2、步骤2以及图3，在此不再赘述。

以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。