基于无效目标滤除的毫米波雷达农田障碍物检测方法

作     者：薛金林 程峰 汪冰清 李雨晴 马拯胞 褚阳阳 XUE Jinlin;CHENG Feng;WANG Bingqing;LI Yuqing;MA Zhengbao;CHU Yangyang

作者机构：南京农业大学工学院南京210031 江苏省农机信息中心南京210017 江苏省农机具开发应用中心南京210017 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2023年第54卷第4期

页      面：233-240页

核心收录：

学科分类：081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 082801[工学-农业机械化工程] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：江苏省现代农机装备与技术示范推广项目(NJ202138) 江苏省现代农业产业技术体系建设专项(JATS483) 

主　　题：农田障碍物检测 毫米波雷达 无效目标过滤 多普勒效应 

摘      要：农田障碍物检测是农机自动驾驶的前提,针对毫米波雷达的农田障碍物检测,本文提出一种无效目标滤除的算法。首先对毫米波雷达所输出的目标信息进行解析并提取农田目标障碍物信息,然后使用无效目标滤除算法对解析后的空目标、伪目标、非威胁数据进行滤除。对雷达数据中目标距离为零的空目标直接滤除;对因雷达工作性能或回波信号不稳定而产生的伪目标通过雷达有效目标生命周期法进行过滤;对超出横向距离阈值和纵向距离阈值的非威胁目标直接滤除。试验结果表明,所提算法在静止状态,平均滤除率达到85%以上。当速度为3 km/h时,未作业状态的平均滤除率为85.24%,旋耕为84.23%;当速度为5 km/h时,未作业为84.22%,旋耕为84.18%;当速度为7 km/h时,未作业为84.19%,旋耕为84.16%。尽管在行驶状态下,随着速度的提升或悬挂旋耕机,滤除率有一定的下降,但本文所提算法在各种状态下的平均滤除率均可达到84%以上。