一种基于回波数据的速度估计方法及装置与流程

文档序号：26101689发布日期：2021-07-30 18:12阅读：182来源：国知局

本申请实施例涉及雷达技术领域，尤其涉及一种基于回波数据的速度估计方法及装置。

背景技术：

合成孔径雷达(syntheticapertureradar，sar)是一种全天时、全天候的现代遥感成像雷达，具有远距离、高分辨的探测能力，常用于遥感测绘、区域检测、地质勘探、灾难救援等众多领域。而在更广阔的民用领域，目前面向智能驾驶的车载sar平台正成为新一轮的研究热点。其次，sar在数据录取过程中，雷达需要进行持续运动以形成合成孔径，且回波性质与雷达运动速度密切相关。在成像处理时，雷达与目标的相对运动速度信息是在sar成像算法进行数据处理时需要用到的关键参数之一。能否准确将录取到的回波与当时的雷达速度进行匹配将会直接影响成像质量。而以车辆作为雷达的工作平台时，难以在道路环境下长时间保持稳定速度行驶，使得车载sar成像难度增大。因此，获得录取回波过程中雷达的速度信息成为了取得高质量成像结果的工作中不可缺少的一环。

目前，sar成像系统主要工作于飞机或卫星等平台，在该类工作平台中，都安装有高精度惯性传感器系统，可为成像系统提供精确的速度信息。

然而，然而在车辆平台中，应用此类惯性传感器系统用于成像具有较大的硬件成本，且会增加系统复杂度，并且采用惯性传感器系统在振动的情况下会有误差，因此亟需一种不依赖于惯性传感器的速度估计方法。

技术实现要素：

本申请实施例提供了一种基于回波数据的速度估计方法及装置，能够不依赖惯性传感器完成速度估计，降低硬件成本。

本申请实施例的第一方面提供了一种基于回波数据的速度估计方法，在该速度估计方法中，先从成像区域中确定局部区域，根据预设速度范围得到多个第一待处理速度，并且对回波数据进行划分得到多个回波子数据，根据多个第一待处理速度在局部区域对多个回波子数据中的一个回波子数据进行成像处理，得到多个第一待处理图像，且每个第一待处理图像对应一个第一待处理速度，基于此，从多个第一待处理图像中确定目标待处理图像。由于每个第一待处理图像对应一个第一待处理速度，因此目标待处理图像也对应一个第一待处理速度，所以能够将目标待处理图像对应的第一待处理速度确定为回波子数据的预估速度，该回波子数据的预估速度用于得到回波数据的预估速度。

在该实施方式中，能够基于回波数据确定回波子数据的预估速度，并通过回波子数据的预估速度得到回波数据的预估速度，因此能够不依赖惯性传感器完成速度估计，降低硬件成本。

结合本申请实施例的第一方面，在本申请实施例的第一方面的第一种实现方式中，在根据多个第一待处理速度在局部区域对回波子数据进行成像处理，得到多个第一待处理图像之前，以第一预设速度间隔对预估速度范围进行划分，得到多个第一待处理速度。例如，若预设速度范围为0至10米每秒(m/s)，基于此，可以将第一预设速度间隔确定为1m/s，也就是以1m/s对0至10m/s的进行划分，能够得到10个第一待处理速度，那么10个第一待处理速度分别为1m/s，2m/s，3m/s，4m/s，5m/s，6m/s，7m/s，8m/s，9m/s以及10m/s。

在该实施方式中，通过第一预设速度间隔对预设速度范围进行划分，能够将较大的速度范围减小，以使得的在较小的速度范围中能够更为准确的进行速度估计，从而提升速度估计的准确度。

结合本申请实施例的第一方面的第一种实现方式，在本申请实施例的第一方面的第二种实现方式中，具体对每个第一待处理图像的多个第一待处理方向维沿同一个方向叠加，得到每个第一待处理图像的多个第一叠加方向维，然后将每个第一待处理图像的多个第一叠加方向维中数值最大的第一叠加方向维，确定为每个第一待处理图像的第一质量评估指数，最后将多个第一待处理图像的第一质量评估指数中数值最大的第一待处理图像，确定为目标待处理图像。

在该实施方式中，由于在第一待处理图像对应的第一待处理速度更接近于真实速度的情况下，第一待处理图像中的线条会接近于垂直距离维，即在方向维上这条线条是相对聚集的，因此第一待处理速度准确时，沿每个方位维累加后得到多个方向维对应的数值，然后再沿距离维取多个方向维对应的数值中的最大数值，会比第一待处理速度不准确时，通过类似方法所得到的最大数值更大，因此可以将该数值作为质量评估指数。因此第一质量评估指数中数值最大的第一待处理图像中的第一待处理方向维是相对而言在一条类似直线的线条上，因此所确定的此时目标待处理图像对应的第一待处理速度更接近于真实速度。

结合本申请实施例的第一方面的第二种实现方式，在本申请实施例的第一方面的第三种实现方式中，还能够将多个第一待处理图像的第一质量评估指数中数值最大的第一待处理图像，确定为第一预估图像，并且根据第一速度范围得到多个第二待处理速度，然后通过与本申请实施例的第一方面的类似方式，根据多个第二待处理速度对第一预估图像进行成像处理，得到多个第二待处理图像，每个第二待处理图像对应一个第二待处理速度，并且从多个第二待处理图像中确定目标待处理图像。

在该实施方式中，将多个第一待处理图像的第一质量评估指数中数值最大的第一待处理图像，确定为第一预估图像(即为上述所介绍的目标待处理图像)，此时先不确定回波子数据的预估速度，而是进一步地缩小速度估计区间(即第一速度范围)，对每个第二待处理速度进行成像处理后，在更小的区域速度估计区间确定对应的速度更符合实际情况的目标待处理图像，此步骤可重复数次能够提高速度估计的准确度。

结合本申请实施例的第一方面的第三种实现方式，在本申请实施例的第一方面的第四种实现方式中，在根据多个第二待处理速度对第一预估图像进行成像处理，得到多个第二待处理图像之前，基于第一预估图像对应的第一待处理速度，确定第一速度范围，以第二第一预设速度间隔对第一速度范围进行划分，得到多个第二待处理速度。例如，第一预估图像对应的第一待处理速度为3m/s，那么第一速度范围可以为2.5至3.5m/s，基于此，以第二预设速度间隔对第一速度范围进行划分，得到多个第二待处理速度，例如，可以将第二预设速度间隔确定为0.1m/s，也就是以0.1m/s对2.5至3.5m/s的进行划分，能够得到11个第二待处理速度，那么11个第二待处理速度分别为2.5m/s，2.6m/s，2.7m/s，2.5m/s，2.9m/s，3.0m/s，3.1m/s，3.2m/s，3.3m/s，3.4m/s以及3.5m/s。

在该实施方式中，通过第二预设速度间隔对第一速度范围进行划分，能够进一步地减小速度范围，以使得的在更小的速度范围中能够更为准确的进行速度估计，从而提升速度估计的准确度。

结合本申请实施例的第一方面的第四种实现方式，在本申请实施例的第一方面的第五种实现方式中，对每个第二待处理图像的多个第二待处理方向维沿同一个方向叠加，得到每个第二待处理图像的多个第二叠加方向维，将每个第二待处理图像的多个第二叠加方向维中数值最大的第二叠加方向维，确定为每个第二待处理图像的第二质量评估指数，将多个第二待处理图像的第二质量评估指数中数值最大的第二待处理图像，确定为目标待处理图像。

在该实施方式中，由于在第二待处理图像对应的第二待处理速度更接近于真实速度的情况下，第二待处理图像中的线条会接近于垂直距离维。因此第二待处理速度准确时，沿每个方位维累加后得到多个方向维对应的数值，然后再沿距离维取多个方向维对应的数值中的最大数值，会比第二待处理速度不准确时，通过类似方法所得到的最大数值更大，因此可以将该数值作为质量评估指数。因此第二质量评估指数中数值最大的第二待处理图像中的第一待处理方向维是相对而言在一条类似直线的线条上，因此所确定的此时目标待处理图像对应的第二待处理速度更接近于真实速度。

结合本申请实施例的第一方面至本申请实施例的第一方面的第五种实现方式中的任意一种，本申请实施例的第一方面的第六种实现方式中，还需要获取回波数据，以预设步长对回波数据进行划分，得到多个回波子数据。

在该实施方式中，通过对回波数据进行划分，能够得到上述多个回波子数据，由此保证能够对每个回波子数据进行上述实施例中所介绍的速度估计方法，从而提升本方案的可行性。

结合本申请实施例的第一方面的第六种实现方式，在本申请实施例的第一方面的第七种实现方式中，还需要对多个回波子数据的预估速度进行滤波处理，得到回波数据的预估速度。

在该实施方式中，通过滤波处理进一步地降低速度估计误差，由此提升速度估计准确度。

结合本申请实施例的第一方面至本申请实施例的第一方面的第七种实现方式中的任意一种，本申请实施例的第一方面的第八种实现方式中，成像区域的方向维大于局部区域的方向维，成像区域的距离维大于局部区域的距离维。

在该实施方式中，成像区域中的局部区域确定回波子数据的预估速度，能够在提升速度估计准确度时，降低计算量，从而提高速度估计效率。

本申请实施例的第二方面提供了一种速度估计装置，包括：

确定模块，用于从成像区域中确定局部区域；

处理模块，用于根据多个第一待处理速度在局部区域对回波子数据进行成像处理，得到多个第一待处理图像，其中，多个第一待处理速度是根据预设速度范围得到的，回波子数据是对回波数据进行划分得到的，每个第一待处理图像对应一个第一待处理速度；

确定模块，还用于从多个第一待处理图像中确定目标待处理图像；

确定模块，还用于将目标待处理图像对应的第一待处理速度确定为回波子数据的预估速度，其中，回波子数据的预估速度用于得到回波数据的预估速度。

在本申请的一种可选实施方式中，速度估计装置还包括划分模块；

划分模块，用于在处理模块根据多个第一待处理速度在局部区域对回波子数据进行成像处理，得到多个第一待处理图像之前，以第一预设速度间隔对预估速度范围进行划分，得到多个第一待处理速度。

在本申请的一种可选实施方式中，确定模块，具体用于：

对每个第一待处理图像的多个第一待处理方向维沿同一个方向叠加，得到每个第一待处理图像的多个第一叠加方向维；

将每个第一待处理图像的多个第一叠加方向维中数值最大的第一叠加方向维，确定为每个第一待处理图像的第一质量评估指数；

将多个第一待处理图像的第一质量评估指数中数值最大的第一待处理图像，确定为目标待处理图像。

在本申请的一种可选实施方式中，确定模块，具体用于：

将多个第一待处理图像的第一质量评估指数中数值最大的第一待处理图像，确定为第一预估图像；

根据多个第二待处理速度对第一预估图像进行成像处理，得到多个第二待处理图像，其中，多个第二待处理速度是根据第一速度范围得到的，每个第二待处理图像对应一个第二待处理速度；

从多个第二待处理图像中确定目标待处理图像。

在本申请的一种可选实施方式中，确定模块，还用于在处理模块根据多个第二待处理速度对第一预估图像进行成像处理，得到多个第二待处理图像之前，基于第一预估图像对应的第一待处理速度，确定第一速度范围；

划分模块，还用于以第二预设速度间隔对第一速度范围进行划分，得到多个第二待处理速度。

在本申请的一种可选实施方式中，确定模块，具体用于：

对每个第二待处理图像的多个第二待处理方向维沿同一个方向叠加，得到每个第二待处理图像的多个第二叠加方向维；

将每个第二待处理图像的多个第二叠加方向维中数值最大的第二叠加方向维，确定为每个第二待处理图像的第二质量评估指数；

将多个第二待处理图像的第二质量评估指数中数值最大的第二待处理图像，确定为目标待处理图像。

在本申请的一种可选实施方式中，速度估计装置还包括获取模块；

获取模块，用于获取回波数据；

划分模块，还用于以预设步长对回波数据进行划分，得到多个回波子数据。

在本申请的一种可选实施方式中，处理模块，还用于对多个回波子数据的预估速度进行滤波处理，得到回波数据的预估速度。

在本申请的一种可选实施方式中，成像区域的方向维大于局部区域的方向维，成像区域的距离维大于局部区域的距离维。

第三方面，提供了一种车辆，包括执行上述第二方面中任一种可能实现方式中的速度估计装置。

第四方面，提供了一种处理器，包括：输入电路、输出电路和处理电路。所述处理电路用于通过所述输入电路接收信号，并通过所述输出电路发射信号，使得所述处理器执行上述第一方面中任一种可能实现方式中的方法。

在具体实现过程中，上述处理器可以为芯片，输入电路可以为输入管脚，输出电路可以为输出管脚，处理电路可以为晶体管、门电路、触发器和各种逻辑电路等。输入电路所接收的输入的信号可以是由例如但不限于接收器接收并输入的，输出电路所输出的信号可以是例如但不限于输出给发射器并由发射器发射的，且输入电路和输出电路可以是同一电路，该电路在不同的时刻分别用作输入电路和输出电路。本申请实施例对处理器及各种电路的具体实现方式不做限定。

第五方面，提供了一种速度估计装置，包括通信接口和处理器。所述通信接口与所述处理器耦合。所述通信接口用于输入和/或输出信息。所述信息包括指令和数据中的至少一项。所述处理器用于执行计算机程序，以使得所述速度估计装置执行第一方面中任一种可能实现方式中的方法。

可选地，所述处理器为一个或多个，所述存储器为一个或多个。

第六方面，提供了一种速度估计装置，包括处理器和存储器。该处理器用于读取存储器中存储的指令，并可通过接收器接收信号，通过发射器发射信号，以使得所述装置执行第一方面中任一种可能实现方式中的方法。

可选地，所述处理器为一个或多个，所述存储器为一个或多个。

可选地，所述存储器可以与所述处理器集成在一起，或者所述存储器与处理器分离设置。

在具体实现过程中，存储器可以为非瞬时性(non-transitory)存储器，例如只读存储器(readonlymemory，rom)，其可以与处理器集成在同一块芯片上，也可以分别设置在不同的芯片上，本申请实施例对存储器的类型以及存储器与处理器的设置方式不做限定。

应理解，相关的信息交互过程，例如发送消息可以为从处理器输出消息的过程，接收消息可以为向处理器输入接收到的消息的过程。具体地，处理输出的信息可以输出给发射器，处理器接收的输入信息可以来自接收器。其中，发射器和接收器可以统称为收发器。

上述第五方面以及第六方面中的速度估计装置可以是芯片，该处理器可以通过硬件来实现也可以通过软件来实现，当通过硬件实现时，该处理器可以是逻辑电路、集成电路等；当通过软件来实现时，该处理器可以是一个通用处理器，通过读取存储器中存储的软件代码来实现，该存储器可以集成在处理器中，可以位于该处理器之外，独立存在。

第七方面，提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括：计算机程序(也可以称为代码，或指令)，当所述计算机程序被运行时，使得计算机执行上述第一方面中任一种可能实现方式中的方法。

第八方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序(也可以称为代码，或指令)当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面中任一种可能实现方式中的方法。

第九方面，本申请提供了一种芯片系统，该芯片系统包括处理器和接口，所述接口用于获取程序或指令，所述处理器用于调用所述程序或指令以实现或者支持速度估计装置实现第一方面所涉及的功能。

在一种可能的设计中，所述芯片系统还包括存储器，所述存储器，用于保存速度估计装置必要的程序指令和数据。该芯片系统，可以由芯片构成，也可以包括芯片和其他分立器件。

需要说明的是，本申请第二方面至第九方面的实施方式所带来的有益效果可以参照第一方面的实施方式进行理解，因此没有重复赘述。

附图说明

图1是本申请实施例提供的回波数据采集场景示意图；

图2为本申请实施例中基于回波数据的速度估计方法的一个流程示意图；

图3为本申请实施例中从成像区域中确定局部区域的实施例示意图；

图4为本申请实施例中在局部区域进行成像的实施例示意图；

图5为本申请实施例中从后向投影成像算法的流程示意图；

图6为本申请实施例中多个第一待处理图像的一个实施例示意图；

图7为本申请实施例中多个第一待处理图像的另一实施例示意图；

图8为本申请实施例中从多个第一待处理图像中确定目标待处理图像的一个流程示意图；

图9为本申请实施例中速度估计结果的一个实施例示意图；

图10为本申请实施例中基于回波数据的速度估计方法的另一流程示意图；

图11为本申请实施例中速度估计装置一个结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的上述目的、技术方案和优点更易于理解，下文提供了详细的描述。所述详细的描述通过使用方框图、流程图和/或示例提出了设备和/或过程的各种实施例。由于这些方框图、流程图和/或示例包含一个或多个功能和/或操作，所以本领域内人员将理解可以通过许多硬件、软件、固件或它们的任意组合单独和/或共同实施这些方框图、流程图或示例内的每个功能和/或操作。本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了更好地理解本申请实施例公开的一种基于回波数据的速度估计方法及装置，下面先对本发明实施例使用的系统架构进行描述。请参阅图1，图1是本申请实施例提供的回波数据采集场景示意图，如图1所示，回波数据主要通过合成孔径雷达120进行采集，将合成孔径雷达120设置在移动载体的顶部，合成孔径雷达120还可以设置在移动载体的其他部分，具体此处不做限定。其次，移动载体例如可以为采集车辆100，无人机，网络设备等，上述车辆100可以为轿车，卡车，摩托车，公共汽车，娱乐车，游乐场车辆，施工设备，电车和火车等，本申请实施例不做特别的限定。

基于此，合成孔径雷达在数据录取过程中，需要进行持续运动以形成合成孔径，且回波性质与雷达运动速度密切相关。因此，在成像处理时，合成孔径雷达与目标的相对运动速度信息是在sar成像算法进行数据处理时需要用到的关键参数之一。能否准确将录取到的回波与当时的雷达速度进行匹配将会直接影响成像质量。而以车辆作为雷达的工作平台时，难以在道路环境下长时间保持稳定速度行驶，使得车载sar成像难度增大。因此，获得录取回波过程中雷达的速度信息成为了取得高质量成像结果的工作中不可缺少的一环。目前，sar成像系统主要工作于飞机或卫星等平台，在该类工作平台中，都安装有高精度惯导系统，可为成像系统提供精确的速度信息。然而，然而在车辆平台中，应用此类惯导系统用于成像具有较大的硬件成本，且会增加系统复杂度，并且采用惯性传感器系统在振动的情况下会有误差，因此亟需一种不依赖于惯性传感器的速度估计方法。

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种基于回波数据的速度估计方法，能够不依赖惯性传感器完成速度估计，降低硬件成本。下面对本申请实施例所提供的基于回波数据的速度估计方法进行详细介绍，请参阅图2，图2为本申请实施例中基于回波数据的速度估计方法的一个流程示意图，如图2所示，基于回波数据的速度估计方法的具体步骤如下。

s201，从成像区域中确定局部区域。

本实施例中，速度估计装置需要从成像区域中确定局部区域。具体地，成像区域的方向维大于局部区域的方向维，成像区域的距离维大于局部区域的距离维。例如，成像区域的距离维为0至20米，且方位维为0至20米，此时局部区域的距离维应小于20米，且方位维应小于20米。

为了便于理解，以成像区域的距离维为0至20米，方位维为0至20米作为一个示例进行说明，请参阅图3，图3为本申请实施例中从成像区域中确定局部区域的实施例示意图，如图3所示，图3中示出的横轴为距离维，图3中示出的横轴为方向维。基于此，成像区域301的距离维为0至20米，且成像区域301的方位维为0至20米，此时从成像区域301中确定局部区域302，该局部区域302的距离维为0至4米，方位维为0至6米。基于图3所示，图4为本申请实施例中在局部区域进行成像的实施例示意图，如图4所示，在成像区域进行成像后得到的成像结果401的距离维为0至20米，且方位维为0至20米，而在成像区域进行成像后得到的成像结果402的距离维为0至4米，且方位维为0至6米。

应理解，前述示例仅用于理解本方案，在实际应用中，局部区域还可以处于成像区域的其他位置，并且局部区域的具体距离维以及具体方向维均需要通过进行实验和/或基于大量数据的统计确定，因此前述示例不应理解为本方案的限定。

s202，根据多个第一待处理速度在局部区域对回波子数据进行成像处理，得到多个第一待处理图像。

本实施例中，基于图1所示出的场景，在速度估计装置通过合成孔径雷达获取到回波数据后，会对该回波数据进行划分以得到多个回波子数据。基于此，本实施例将先介绍如何对多个回波子数据中任一回波子数据进行速度估计。

首先，速度估计装置对根据预设速度范围进行处理，以得到多个第一待处理速度，该预设速度范围为速度估计装置设置于何种移动载体确定，若移动载体为车辆，那么该预设速度范围即为车辆的行驶速度，由于每种车辆的行驶速度不同，因此具体预设速度范围也需要根据实际情况灵活确定。具体地，速度估计装置将以第一预设速度间隔对预估速度范围进行划分，得到多个第一待处理速度。例如，若车辆的行驶速度范围处于0至36千米每小时(km/h)，那么可以将预设速度范围确定为0至36km/h，而0-36km/h具体为0至10米每秒(m/s)，基于此，可以将第一预设速度间隔确定为1m/s，也就是以1m/s对0至10m/s的进行划分，能够得到10个第一待处理速度，那么10个第一待处理速度分别为1m/s，2m/s，3m/s，4m/s，5m/s，6m/s，7m/s，8m/s，9m/s以及10m/s。

基于此，速度估计装置根据多个第一待处理速度，在步骤s201中所确定的局部区域中对回波子数据进行成像处理，以得到每个第一待处理速度分别对应的第一待处理图像。具体地，本实施例中具体以后向投影(backprojection，bp)成像算法在局部区域中对回波子数据进行成像处理，也就是在双站合成孔径雷达中，bp成像算法通过将回波子数据反向投影到局部区域的各个像素，像素值通过计算雷达的回波子数据在雷达天线和图像像素之间的距离的延时来进行成像，从而得到第一待处理图像。

为了便于理解，请参阅图5，图5为本申请实施例中从后向投影成像算法的流程示意图，如图5所示，在步骤s501中，先输入所获取的回波子数据。然后在步骤s502中，对回波子数据进行解调(dechirp)处理，完成距离维脉冲压缩处理，得到高分辨距离像。进而在步骤s503中，根据分辨率选择距离维的采样间隔与方向维的采样间隔，距离维及方位维采样间隔需以不大于各自维度的分辨率为准。基于前述步骤，在步骤s504中，以每个像素所在距离线为中心，向左和向右分别取ts/2，ts/2，此处ts为目标所在位置的完整合成孔径时间，即目标被一个完整波束扫过所花费时间，以像素点所在距离线为中心左右各取ts/2表示该段时间此像素点所对应场景位置处于波束照射中。然后在步骤s5051中，计算每个方位维的采样点到所有像素采样点的时延，并确定对应的距离门，并在步骤s5052中，计算合成孔径雷达的位置，并确定对应的方向维单元。基于此步骤s5051与步骤s5052的结果，在步骤s506中，确定补偿相位因子exp(j4πrn/λ)，此处rn即为当前方位点下雷达到每个像素点的距离。在步骤s507中，再基于补偿相位因子exp(j4πrn/λ)，累积曲线上的信号相干叠加，从而在步骤s508中生成第一待处理图像。应理解，在实际应用中，还可以包括但不限于采用距离迁徙(rangemigration，rm)成像算法，距离-多普勒(range-doppler，rd)成像算法等应用于sar成像的成像算法在局部区域中对回波子数据进行成像处理，在此不对所有可能性进行穷极以及详细介绍。

因此，基于上述算法，能够对于每个第一待处理速度，在局部区域中对回波子数据进行成像处理，得到每个第一待处理速度对应的第一待处理图像。为了便于理解，请参阅图6，图6为本申请实施例中多个第一待处理图像的一个实施例示意图，如图6所示，图6中(a)图为根据第一待处理速度a，在局部区域中对回波子数据进行成像处理后得到的第一待处理图像a，同理，图6中(b)图为根据第一待处理速度b，在局部区域中对回波子数据进行成像处理后得到的第一待处理图像b，以及图6中(c)图为根据第一待处理速度c，在局部区域中对回波子数据进行成像处理后得到的第一待处理图像c。应理解，前述示例仅用于理解本方案，在实际应用中，不同的第一待处理速度对应的具体第一待处理图像与成像算法相关。

s203，从多个第一待处理图像中确定目标待处理图像。

本实施例中，速度估计装置在步骤s202得到的多个第一待处理图像中，确定目标待处理图像。具体地，若采用bp成像算法得到多个第一待处理图像，若第一待处理图像对应的第一待处理速度更接近于真实速度，那么经过成像处理后的得到的第一待处理图像中会出现线条，反之，若第一待处理图像对应的第一待处理速度与真实速度相差越大，那么经过成像处理后的得到的第一待处理图像中会出现形变后的线条。

基于图6进一步地进行介绍，图7为本申请实施例中多个第一待处理图像的另一实施例示意图，如图7所示，在图7中(a)图中能够看到线条701，此时线条701向方向维的右方产生形变，因此可以确定图7中(a)图所示出的第一待处理图像对应的第一待处理速度比真实速度小。而在图7中(b)图中能够看到线条702，此时线条702基本与距离维垂直，因此可以确定图7中(b)图所示出的第一待处理图像对应的第一待处理速度与真实速度接近。其次，在图7中(c)图中能够看到线条703，此时线条703向方向维的左方产生形变，因此可以确定图7中(c)图所示出的第一待处理图像对应的第一待处理速度比真实速度大。

具体地，由于在第一待处理图像对应的第一待处理速度更接近于真实速度的情况下，第一待处理图像中的线条会接近于垂直距离维，即在方向维上这条线条是相对聚集的，因此第一待处理速度准确时，沿每个方位维累加后得到多个方向维对应的数值，然后再沿距离维取多个方向维对应的数值中的最大数值，会比第一待处理速度不准确时，通过类似方法所得到的最大数值更大，因此可以将该数值作为质量评估指数。基于此，速度估计装置能够对每个第一待处理图像的多个第一待处理方向维沿同一个方向叠加，得到每个第一待处理图像的多个第一叠加方向维，然后将每个第一待处理图像的多个第一叠加方向维中数值最大的第一叠加方向维，确定为每个第一待处理图像的第一质量评估指数，然后将多个第一待处理图像的第一质量评估指数中数值最大的第一待处理图像，确定为目标待处理图像。

为了便于理解，请参阅图8，图8为本申请实施例中从多个第一待处理图像中确定目标待处理图像的一个流程示意图，如图8所示，首先通过步骤s202中所描述的方法能够得到n个第一待处理速度，n个第一待处理速度包括第一待处理速度a，第一待处理速度b至第一待处理速度n。然后通过步骤s202中所描述的方法对第一待处理速度a，第一待处理速度b至第一待处理速度n在局部区域进行成像处理，能够得到每个第一待处理速度对应的第一待处理图像，例如，第一待处理速度a对应的第一待处理图像a，第一待处理速度b对应的第一待处理图像b，至第一待处理速度n对应的第一待处理图像n等。

进一步地，将每个第一待处理图像的每个第一待处理方向维沿同一个方向叠加，能够得到每个第一待处理图像的多个第一叠加方向维，例如，第一待处理图像a得到多个第一叠加方向维a，第一待处理图像b得到多个第一叠加方向维b等。然后，从每个第一待处理图像的多个第一叠加方向维中确定第一质量评估指数，具体将多个第一叠加方向维中数值最大的第一叠加方向维确定为第一质量评估指数，例如，多个第一叠加方向维a包括的数值为3.0、4.6、6.4、7.2以及8.8，其中最大数值为6.8，那么第一质量评估指数a即为6.8。同理可以得到第一质量评估指数b以及第一质量评估指数n等第一质量评估指数。

基于此，对比第一质量评估指数a至第一质量评估指数n的数值，并且将数值最大的第一质量评估指数对应的第一待处理图像确定的目标待处理图像。例如，第一质量评估指数a为8.8，第一质量评估指数b为9.8，第一质量评估指数c为8.6，至第一质量评估指数n为3.8，若能够确定第一质量评估指数b为n个第一质量评估指数中的最大值，即可以将第一质量评估指数b对应的第一待处理图像b确定的目标待处理图像。

具体地，第一待处理图像中包括多个像素点，每个像素点有对应的方向维与距离维，因此将第一待处理图像的每个第一待处理方向维沿同一个方向叠加，实际为将第一待处理图像中距离维相同的像素点的方向维叠加，从而得到多个第一叠加方向维。例如，第一待处理图像包括像素点1，像素点2，像素点3，像素点4，像素点5以及像素6，且像素点1的坐标为(3.8，1.2)，像素点2的坐标为(2.8，1.8)，像素点3的坐标为(2.0，2.0)，像素点4的坐标为(1.6，3.2)，像素点5的坐标为(0.8，3.8)，像素点6的坐标为(0.8，4.2)。其中，(3.8，1.2)表示像素点1的距离维为3.8，且方向维为2，同理可知其他像素点的距离维与方向维，在此不全部示例。基于此，能够得到第一待处理图像中像素点的距离维分布包括3.8、2.8、2.0、1.6以及0.8，其中3.8、2.8、2.0、1.6的距离维上仅有一个像素点，而0.8的距离维上包括像素点5以及像素点6，因此将距离维相同的像素点的方向维叠加，即需要将像素点5以及像素点6的方向维叠加，由此能够能5个第一叠加方向维，数值分别为1.2、1.8、2.0、3.2以及8.0(3.8+4.2＝8.0)，因此也能够确定该第一待处理图像的第一质量评估指数为8。应理解，前述示例均用于理解本方案，而不应理解为本方案的限定。

s204，将目标待处理图像对应的第一待处理速度确定为回波子数据的预估速度。

本实施例中，由于步骤s203能够确定目标待处理图像，并且目标待处理图像对应的第一待处理速度是多个第一待处理速度中最接近于真实速度的，因此速度估计装置能够将目标待处理图像对应的第一待处理速度确定为回波子数据的预估速度。使得后续能够基于多个回波子数据的预估速度到回波数据的预估速度。

进一步地，本实施例还能基于上述步骤s204所确定的回波子数据的预估速度，缩小速度估计区间，进一步地进行速度预估，即重复执行步骤s202至步骤s204所示的类似方法，以进一步地提升速度估计准确度。

具体地，通过步骤s203所示流程，速度估计装置将多个第一待处理图像的第一质量评估指数中数值最大的第一待处理图像，确定为第一预估图像(即为前述步骤s203所介绍的目标待处理图像)。此时速度估计装置不执行上述步骤s204以确定回波子数据的预估速度，而是通过与上述步骤s202的类似方法，即基于第一预估图像对应的第一待处理速度，确定第一速度范围，例如，第一预估图像对应的第一待处理速度为3m/s，那么第一速度范围可以为2.5至3.5m/s，应理解，在实际应用中，第一速度范围还可以为2.4至3.4m/s，或者2.6至3.6m/s，具体第一速度范围的设定方式在此不做限定，第一速度范围包括第一待处理速度即可。基于此，以第二预设速度间隔对第一速度范围进行划分，得到多个第二待处理速度，例如，可以将第二预设速度间隔确定为0.1m/s，也就是以0.1m/s对2.5至3.5m/s的进行划分，能够得到11个第二待处理速度，那么11个第二待处理速度分别为2.5m/s，2.6m/s，2.7m/s，2.5m/s，2.9m/s，3.0m/s，3.1m/s，3.2m/s，3.3m/s，3.4m/s以及3.5m/s。

进一步地，速度估计装置通过与上述步骤s203的类似方法，对每个第二待处理图像的多个第二待处理方向维沿同一个方向叠加，得到每个第二待处理图像的多个第二叠加方向维，并且将每个第二待处理图像的多个第二叠加方向维中数值最大的第二叠加方向维，确定为每个第二待处理图像的第二质量评估指数，然后再将多个第二待处理图像的第二质量评估指数中数值最大的第二待处理图像，确定为目标待处理图像。具体方式与步骤s203类似，在此不再赘述。

此时速度估计装置已重复执行一次步骤s202至步骤s204所示的类似方法，为了提升速度估计准确度，还能够再次执行步骤s202至步骤s204所示的类似方法，本实施例考虑到准确度以及实际执行时的功耗。以速度估计装置执行3次步骤s202至步骤s204所示的类似方法确定目标待处理图像，在实际应用中，重复次数可以根据需求灵活确定，此时不进行限定。

为了便于理解，以速度估计装置设置于车辆，且采用77ghz毫米波雷达作为信号发射接收装置，且速度估计装置执行3次步骤s202至步骤s204所示的类似方法作为示例进行介绍。请参阅图9，图9为本申请实施例中速度估计结果的一个实施例示意图，如图9所示，图9中(a)图为第一次执行步骤s202至步骤s204所示的方法所得到的回波子数据，在成像区域以及局部区域进行成像处理后得到的图像，包括在成像区域进行成像处理后得到的图像901以及局部区域进行成像处理后得到的图像902。图9中(b)图为第二次执行步骤s202至步骤s204所示的方法所得到的回波子数据，在成像区域以及局部区域进行成像处理后得到的图像，包括在成像区域进行成像处理后得到的图像903以及局部区域进行成像处理后得到的图像904。图9中(c)图为第三次执行步骤s202至步骤s204所示的方法所得到的回波子数据，在成像区域以及局部区域进行成像处理后得到的图像，包括在成像区域进行成像处理后得到的图像905以及局部区域进行成像处理后得到的图像906。

基于此，可以看到，如图9中(a)图所示，在第一次执行步骤s202至步骤s204所示的方法之后，由于是在较大的速度范围中进行粗略的速度估计，图像902所包含的线条9021不能正常聚焦，存在较大形变，此形变在图像901中更为明显，此时所确定的预估速度与真实速度还存在一定差异。其次，如图9中(b)图所示，在第二次执行步骤s202至步骤s204的类似方法之后，图像903与图像904中线条的形变已经得到较大改善，此时所确定的预估速度基本与真实速度相符。再次，如图9中(c)图所示，在第二次执行步骤s202至步骤s204的类似方法之后，与如图9中(b)图所示出的图像相比，仅凭肉眼难以区分，而在数据上的改善体现为，在图9中(b)图所示出的图像中，在局部区域中所得到的质量评估指数为2.97e6，而在图9中(c)图所示出的图像中，在局部区域中所得到的质量评估指数为4.21e6，由此可知，通过重复前述步骤能够进一步地提升速度估计准确度。

因此，在图2的实施例中所示出的方法中，能够基于回波数据确定回波子数据的预估速度，并通过回波子数据的预估速度得到回波数据的预估速度，因此能够不依赖惯性传感器完成速度估计，降低硬件成本。并且成像区域中的局部区域确定回波子数据的预估速度，能够在提升速度估计准确度时，降低计算量，从而提高速度估计效率。

图2的实施例主要介绍确定回波子数据的预估速度的方法，下面将介绍如何通过回波子数据的预估速度确定回波数据的预估速度的方法，请参阅图10，图10为本申请实施例中基于回波数据的速度估计方法的另一流程示意图，如图10所示，基于回波数据的速度估计方法的具体步骤如下。

s1001，获取回波数据。

本实施例中，基于图1所示出的场景，速度估计装置能够通过合成孔径雷达获取到回波数据。具体方式与步骤s202中描述的类似，在此不再赘述。

s1002，以预设步长对回波数据进行划分，得到多个回波子数据。

本实施例中，速度估计装置以预设步长对回波数据进行划分，得到多个回波子数据。具体地，预设步长指的是当前帧所使用的回波子数据相较于上一帧所使用回波子数据前进了固定的长度，且多个回波子数据是相同。多段相同大小的回波子数据的含义具体为，每帧图像所包含的采样点个数相同，例如，假设每帧图像均由500个方位采样点数据得到，预设步长为100，上一帧所用回波子数据的范围为500至1000，则当前帧所使用的回波子数据的范围为600～1100，这样对回波数据进行步进式分段处理，可得到多个回波子数据。

s1003，对多个回波子数据的预估速度进行滤波处理，得到回波数据的预估速度。

本实施例中，速度估计装置对每个回波子数据的预估速度均进行滤波处理，进一步降低估计误差。具体地，进行滤波处理的方法可以包括但不限于卡尔曼滤波(kalmanfilter，kf)，扩展卡尔曼滤波(extendedkalmanfilter，ekf)以及sigma点卡尔曼滤波(sigmapointkalmanfilter，spkf)等，具体此处不做限定。

上述主要从方法的角度对本申请实施例提供的方案进行了介绍。可以理解的是，速度估计装置为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块及算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

本申请实施例可以基于上述方法示例对速度估计装置进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

由此，下面对本申请中的速度估计装置进行详细描述，请参阅图11，图11为本申请实施例中速度估计装置一个结构示意图，如图所示，速度估计装置1100包括：

确定模块1101，用于从成像区域中确定局部区域；

处理模块1102，用于根据多个第一待处理速度在局部区域对回波子数据进行成像处理，得到多个第一待处理图像，其中，多个第一待处理速度是根据预设速度范围得到的，回波子数据是对回波数据进行划分得到的，每个第一待处理图像对应一个第一待处理速度；

确定模块1101，还用于从多个第一待处理图像中确定目标待处理图像；

确定模块1101，还用于将目标待处理图像对应的第一待处理速度确定为回波子数据的预估速度，其中，回波子数据的预估速度用于得到回波数据的预估速度。