用于对象检测的基于显著性的波束成形的制作方法

本申请要求于2016年8月15日提交的题为“saliencybasedbeam-formingforobjectdetection(用于对象检测的基于显著性的波束成形)”的美国专利申请no.15/236,748的权益，其通过援引全部明确纳入于此。

背景

领域

本公开一般涉及对象检测系统，并且尤其涉及由用于基于无线电的扫描或基于激光的扫描的扫描设备进行对象检测。

背景技术：

已开发了对象检测技术以用于包括自主汽车、无人机和移动机器人的各种应用。这些对象检测技术可基于对象检测范围和环境状况而使用不同的传感器和被部署在各种设备中。例如，为了使得车辆能够检测车辆周围的区域中的对象，已在车辆中采用了各种传感器，诸如，光学传感器、声学传感器、和基于激光的传感器。使用基于无线电的扫描传感器(诸如雷达传感器)或者基于激光的扫描传感器(诸如，光检测和测距(激光雷达)传感器)的对象检测技术也已被使用。激光雷达扫描通常提供高分辨率，但是基于激光雷达的扫描能可靠地检测到的距离可能很短。对场景或区域的雷达扫描可以不像使用其他类型的传感器的扫描办法那样受环境状况(诸如，天气)影响。进一步，雷达传感器扫描可具有比其他类型的传感器更长的射程，并且由此允许更长距离上的扫描。然而，雷达传感器扫描可受到相关联的扫描设备的处理功率的限制。受限的处理功率可导致低扫描分辨率、较长的扫描处理时间，等等。因此，提供高效扫描和改进的对象检测的使用雷达扫描和/或雷达激光扫描的扫描办法是合乎期望的。

概述

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在标识出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以作为稍后给出的更详细描述之序言。

一种扫描设备(例如，雷达设备或激光雷达设备)扫描目标区划以检测对象并且通常针对每次扫描产生遍及目标区划具有均匀分辨率的数据或图像。因此，扫描设备通常缺乏用于调节目标区划内的特定部分中的分辨率的特征并且还缺乏将扫描集中在感兴趣的区划的特征。因此，一种高效扫描办法使得雷达设备/激光雷达设备能够基于感兴趣的区划和/或可调节的分辨率来自适应地执行目标区划的扫描。

在本公开的一方面，提供了方法、计算机可读介质、和装置。该装置可以是用于扫描的扫描设备。该装置在目标区划上执行第一扫描以获得目标区划内多个位置处的多个第一扫描采样。该装置基于多个第一扫描采样的信号强度来生成目标区划的显著性图。该装置基于显著性图来确定目标区划内的显著区划。该装置在显著区划上执行至少一个第二扫描以获得显著区划中的至少一个第二扫描采样。

为能达成前述及相关目的，这一个或多个方面包括在下文中充分描述并在所附权利要求中特别指出的特征。以下描述和附图详细阐述了这一个或多个方面的某些解说性特征。但是，这些特征仅仅是指示了可采用各种方面的原理的各种方式中的若干种，并且本描述旨在涵盖所有此类方面及其等效方案。

附图简述

图1是解说用于检测对象的雷达传感器/激光雷达传感器的示例使用的示例示图。

图2是用于雷达设备/激光雷达设备的数字波束成形电路的示例示图。

图3a和3b是解说接收机天线阵列的主瓣的引导的示例示图。

图4是解说用来向所接收到的波信号应用复数权重分量的复数乘法器的示例示图。

图5是解说用于接收机天线阵列的波束成形系统的示例示图。

图6是解说雷达设备/激光雷达设备执行区划的扫描的示例示图。

图7是解说根据本公开的一方面的雷达/激光雷达扫描的示例示图。

图8是解说根据本公开的一方面的使用快速扫描的第一办法的示例示图。

图9是解说根据本公开的一方面的使用高分辨率扫描的第二办法的示例示图。

图10是根据本公开的一方面的由扫描设备进行扫描的方法的流程图。

图11是从图10的流程图扩展的由扫描设备进行扫描的方法的流程图。

图12是解说示例性装备中的不同装置/组件之间的数据流的概念性数据流图。

图13是解说采用处理系统的装备的硬件实现的示例的示图。

详细描述

以下结合附图阐述的详细描述旨在作为各种配置的描述，而无意表示可实践本文所描述的概念的仅有配置。本详细描述包括具体细节以提供对各种概念的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，没有这些具体细节也可实践这些概念。在一些实例中，以框图形式示出众所周知的结构和组件以避免淡化此类概念。

现在将参照各种装置和方法给出电信系统的若干方面。这些装置和方法将在以下详细描述中进行描述并在附图中由各种框、组件、电路、过程、算法等(统称为“元素”)来解说。这些元素可使用电子硬件、计算机软件、或其任何组合来实现。此类元素是实现成硬件还是软件取决于具体应用和加诸于整体系统上的设计约束。

作为示例，元素、或元素的任何部分、或者元素的任何组合可被实现为包括一个或多个处理器的“处理系统”。处理器的示例包括：微处理器、微控制器、图形处理单元(gpu)、中央处理单元(cpu)、应用处理器、数字信号处理器(dsp)、精简指令集计算(risc)处理器、片上系统(soc)、基带处理器、现场可编程门阵列(fpga)、可编程逻辑器件(pld)、状态机、门控逻辑、分立的硬件电路以及其他配置成执行本公开中通篇描述的各种功能性的合适硬件。处理系统中的一个或多个处理器可以执行软件。软件应当被宽泛地解释成意为指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件组件、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、可执行件、执行的线程、规程、函数等，无论其是用软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言、还是其他术语来述及皆是如此。

相应地，在一个或多个示例实施例中，所描述的功能可被实现在硬件、软件、或其任何组合中。如果被实现在软件中，那么这些功能可作为一条或多条指令或代码被存储或编码在计算机可读介质上。计算机可读介质包括计算机存储介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，此类计算机可读介质可包括随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程rom(eeprom)、光盘存储、磁盘存储、其他磁存储设备、前述类型的计算机可读介质的组合、或可被用来存储指令或数据结构形式的能被计算机访问的计算机可执行代码的任何其它介质。

已开发了各种类型的传感器来检测对象。例如，可在车辆中实现一种或多种类型的传感器以帮助车辆检测对象。每种类型的传感器可具有优点和缺点。例如，光学传感器(诸如，相机或激光雷达(光检测和测距)设备)的优点可包括光学传感器的尺寸较小、可使得传感器分辨率较高、以及用于对象识别、运动检测等的算法已被开发。光学传感器的缺点可包括可检测到(或感测到)对象的受限距离。例如，相机传感器中的焦距和/或激光雷达传感器的返回功率可限制光学传感器能检测/区分对象的距离(例如，最多达100米)。

雷达传感器可被用于对象检测。雷达传感器的优点在于雷达传感器可以能够在比光学传感器更长的距离上可靠地进行感测(和检测对象)。例如，雷达传感器设备可以能够可靠地检测离雷达传感器设备超过200米的对象。例如，在雷达传感器设备检测到的对象能与周围环境或其他对象区分开时，对象的检测可被认为是可靠的。雷达传感器的长距离感测可以是重要的特征，尤其是在可能以高速度速率(例如，以高速公路速度)移动的车辆中采用时。应当向车辆的驾驶者提供可能碰撞的警告以使得有充分时间供驾驶者反应，并且由此长距离感测可向驾驶者提供充分时间来反应。雷达的另一优点在于雷达可以能够在光学传感器或其他类型的传感器因环境状况而难以感测对象的环境状况中感测对象。例如，不同于光学传感器，雷达传感器可检测雪或雨或雾中的对象。

图1是解说用于检测对象的雷达/激光雷达感测的示例使用的示例示图100。扫描设备112可感测对象122。在一方面，扫描设备112可包括通过感测从对象122反射的无线电波信号(或微波信号)来感测对象122的雷达扫描设备。具体而言，扫描设备112中所包括的雷达扫描设备可在132传送无线电波(或微波)。在雷达无线电波到达对象122时，无线电波被对象122反射。随后扫描设备112中所包括的雷达扫描设备可在134接收被反射的无线电波以感测对象122。在一方面，扫描设备112可包括用于通过激光扫描来感测对象122的激光雷达扫描设备。例如，扫描设备112可被实现在车辆110中或者可被实现在驻定的结构中。

雷达可能因宽波束宽度而缺乏高的角度分辨率。例如，雷达设备可能不能够将分开小于5°的两个单独对象区分开。雷达的角度分辨率的缺乏可能阻止雷达提供尤其是在短距离上的可靠感测。可采用波束成形来提高雷达的角度分辨率。波束成形是可通过使用具有多个雷达天线振子的阵列来达成高角度准确度和提高的分辨率的技术。然而，提高角度分辨率可增大传感器阵列的尺寸，从而达成亚-1°分辨率的传感器阵列的尺寸可能很大。使用现有波束成形技术的雷达设备可按均匀方式来扫描区划，通常通过感测在区划上均等间隔开的位置处的雷达返回信号，而不在区域中的感兴趣地带(例如，具有检出对象的地带)与区划中的其他地带之间进行区分。因此，需要通过利用雷达返回中的信息而具有提高的准确度和提高的分辨率的低成本、小形状因子的雷达传感器，例如通过使用波束成形来将雷达扫描集中在感兴趣的地带上以加速雷达扫描和/或提高感兴趣的地带上的分辨率以区分靠在一起且在以较低分辨率进行扫描以覆盖整个区划时将看起来是单个对象的各对象。类似的波束成形技术也可应用于激光雷达设备。

在雷达设备或激光雷达设备中，接收机天线阵列中的若干非定向天线振子可被用来扫描目标区划(例如，在接收机天线阵列前面)。接收机天线振子接收波信号并且输出所接收到的波信号。来自每一个天线振子的输出可经由模数(a/d)转换器传递到处理器(例如，数字信号处理器(dsp))中。dsp使用波束成形办法(通过有效地“引导”接收机天线阵列)以模拟较大的单个天线的方式聚集来自每一个天线振子的输出。具体而言，可向接收机天线振子应用相位延迟，从而在来自接收机天线振子的经相位延迟的信号被加在一起时，达成对接收机天线阵列的数字引导的效果。因此，对接收机天线阵列的引导通过改变个体天线振子的相位值来数字地执行。通过改变个体接收机天线振子的相位值，雷达设备或激光雷达设备可将接收机天线阵列的主瓣数字地引导到期望方向。接收机天线可在主瓣的方向上具有最大增益，并且由此主瓣的方向有效地为扫描方向。替换地，对接收机天线阵列的引导可通过机械地引导接收机天线阵列振子来执行，以使得接收机天线阵列的主瓣将被置于特定方向上。通过机械地引导接收机天线阵列振子，经聚集的接收机天线振子变成物理地偏置以使主瓣指向该特定方向。也就是说，天线增益沿该特定方向具有最大接收增益。

图2是用于雷达设备/激光雷达设备的数字波束成形电路的示例示图200。信号发生器210生成波信号(例如，射频信号)，该波信号被控制器212转发给波发射器214。所传送的信号可被障碍物(例如，对象、结构等)反射。接收机天线阵列220包括被配置成接收反射信号的天线阵列振子222-1、222-2、…、222-n。控制器212在加权模块232-1、232-2、…、232-n处向所接收到的信号应用相应的相位延迟来自加权模块232-1、232-2、…、232-n的经加权信号被放大器242-1、242-2、…、242-n放大，并且分别被传递通过模数转换器252-1、252-2、…、252-n。dsp262收集结果所得的信号并且处理结果所得的信号以产生合成扫描。

图3a和3b是解说接收机天线阵列的主瓣的引导的示图。出于解说目的，在图3a和3b中，接收机天线阵列物理地面对90度的角度。图3a是不向接收机天线振子应用相位延迟的示例示图300。由于不应用相位延迟，因此主瓣310停留在90度的角度，而不被引导到另一方向。因此，在图3a中，图3a中的接收机天线阵列接收90度的角度处的信号，并且由此沿90度的角度具有最大接收增益。图3b是向接收机天线振子应用相位延迟的示例示图350。在图3b的示例中，相位延迟被应用，以使得接收机天线阵列的主瓣360被数字引导向左，在135度处。因此，在图3b中，图3g中的接收机天线阵列接收135度的角度处的波信号，并且由此在135度的角度处具有最大接收增益。

可通过添加包括振幅分量和相位分量的复数权重来向接收机天线振子应用相位延迟。相位分量被用来添加延迟，并且振幅表示增益。图4是解说用来向所接收到的波信号应用复数权重分量的复数乘法器的示例示图400。例如，图2的控制器212和加权模块232-236可具有复数乘法器特征。来自每一个接收机天线振子的输出乘以复数权重分量w，w指定向振幅(ak)加权多少以及旋转相位(θk)多少。复数权重由此可被表达为wk＝ake^jsin(θk)。可对所有振子应用这些权重以基于这些权重来获得有效增益和有效方向。在图4的示图400中，来自第k个接收机天线振子的复数基带信号被拆分成同相部分ik和正交部分qk，并且同相部分ik和正交部分qk被加权复数权重wk，这产生了经加权信号sk(t)wk的实数部分和经加权信号sk(t)wk的虚数部分。通过调节这些权重，阵列可以特定增益指向特定方向。

图5是解说用于接收机天线阵列的波束成形系统的示例示图500。在示例示图500中，接收机天线阵列510具有四个天线振子，尽管也可使用更多或更少的天线振子。接收机天线阵列510的各天线振子分别接收信号并将信号转发给rf变换器520。共享本地振荡器可向rf变换器520中的每一者输入信号。rf变换器520的输出被输入至相应的a/d转换器540。共享采样时钟552可向a/d转换器540中的每一者输入方波信号以将模拟信号转换成数字信号。a/d转换器540的输出被输入至dsp570，并且可被转发给其他波束成形器。dsp570包括数字下变频器572、加权模块574、和加总模块576。具体而言，a/d转换器540的输出被转发至数字下变频器572，这些数字下变频器572分别产生基带信号(s1(t)，s2(t)，s3(t)，s4(t))。加权模块574分别用相应的权重(w1，w2，w3，w4)来偏置基带信号(s1(t)，s2(t)，s3(t)，s4(t))。结果所得的经加权信号(s1(t)w1，s2(t)w2，s3(t)w3，s4(t)w4)被加总模块576聚集以生成经波束成形的复数基带信号s(t)w，s(t)w被输出至解调器。

雷达设备/激光雷达设备(例如，用于汽车情形的雷达设备或激光雷达设备)可通过波束成形来自接收机天线阵列的收到信号来扫描环境，由此在若干扫描迭代上针对所传送波束的路径中的潜在对象检测进行采样。对于每个扫描迭代，雷达设备/激光雷达设备在特定方向上引导接收机天线阵列的波束，以使得所有扫描迭代的完成导致对环境的单个扫描，其中单个扫描包括来自波束被引导的每个方向的数据。如以上所讨论的，接收机天线阵列处的收到信号可以是所传送波束(例如，射频信号)的反射信号。在雷达设备/激光雷达设备执行扫描时，雷达设备/激光雷达设备可在多个扫描迭代上将接收机天线阵列的波束引导(例如，通过波束成形)到目标区划上的均等间隔的位置，其中每个扫描迭代涉及接收机天线阵列接收来自目标区划上的对应位置的信号。因此，雷达设备/激光雷达设备可产生在目标区划上具有均匀分辨率的数据或图像。例如，雷达设备/激光雷达设备可利用所有可用的接收机天线振子来获得针对目标区划上的每个扫描迭代的最高可能分辨率。

图6是解说雷达设备/激光雷达设备执行区划的扫描的示例示图600。具有带有多个天线振子的接收机天线阵列的扫描设备650执行对目标区划610的扫描，其中扫描设备可包括雷达设备和/或激光雷达设备。扫描设备650通过接收从目标区划610的各个部分反射的信号来执行扫描。扫描设备650可将波束引导(例如，通过波束成形)到对应于目标区划610的这些部分的方向以接收来自这些部分的信号。在示例示图600中，扫描设备650通过接收目标区划610中的50(5x10)个不同部分处的信号来执行扫描，由此每次扫描以50个扫描迭代进行采样。每次扫描设备650将波束引导到不同方向时，扫描设备650获得信号(雷达/激光雷达返回)。在该示例中，扫描设备650将波束引导到50(5x10)个不同的方向，从而扫描设备650可接收来自50(5x10)个不同方向的信号(雷达/激光雷达返回)。第一扫描结果660示出表示50个不同扫描角度(方向)处的雷达/激光雷达信号返回的50个圆圈。每扫描的圆圈(扫描迭代)数目通常受限于扫描设备的处理功率(例如，dsp的处理功率)，因为每个扫描迭代都消耗处理功率。在第一扫描结果660中，黑圆圈解说低强度或无强度，而阴影圆圈解说指示来自对象的信号反射的高强度。阴影圆圈对应于目标区划610中的两个对象(球和人)。由于信号从目标区划610中的这两个对象反射，因此对应区划观察到高强度，如由阴影圆圈解说的。

由于雷达设备/激光雷达设备可针对每次扫描产生遍及目标区划具有均匀分辨率的数据或图像，所以雷达设备/激光雷达设备可能缺乏用于基于周围状况(例如，基于初始扫描信息)来自适应地调节特定方向上或者特定位置中的分辨率的特征。进一步，雷达设备/激光雷达设备可利用所有可用的接收机天线振子来扫描每个位置以减小主瓣的波束宽度以寻求较高分辨率。然而，针对所有扫描迭代利用所有可用的接收机天线资源可能是耗时的并且可消耗处理功率。进一步，重新分配接收机天线资源以通过自适应地调节扫描中所利用的扫描迭代的分辨率和/或数目来达成区划的各地带中增大的准确度可能是合乎期望的。

根据本公开的一方面，雷达设备/激光雷达设备基于一个或多个先前雷达/激光雷达扫描来自适应地确定关于接收机天线振子的资源分配。该方面可针对给定的接收机天线振子数目(m)、扫描频率(fhz)和每扫描的方向数目(d)来提供对象跟踪的提高的效率和/或增大的准确度。具体而言，在决定利用特定数量的天线资源来执行扫描之前，雷达设备/激光雷达设备(例如，雷达设备/激光雷达设备的dsp)执行一次或多次初始扫描以确定关于在特定角度处是否存在对象的统计显著性(例如，概率)。在一方面，如果雷达设备/激光雷达设备基于初始扫描确定在该特定角度处存在对象，则该雷达设备/激光雷达设备可调节资源分配。例如，如果雷达设备/激光雷达设备每目标区划扫描20次并且初始地被配置成在不同方向上收集50个采样(50个扫描迭代)，则雷达设备/激光雷达设备使用接收机天线阵列来执行第一扫描(例如，初始扫描)以收集全部50个采样。该50个采样可彼此均等地间隔开。随后，雷达设备/激光雷达设备使用第一扫描的收到信号(雷达/激光雷达返回)来创建显著性图。基于显著性图，雷达设备/激光雷达设备可通过仅扫描目标区划内先前生成了较高强度的收到信号的部分来执行后续扫描。因此，代替扫描区划中的每一单个角度，雷达设备/激光雷达设备可重新分配天线资源以集中在感兴趣的区划(例如，具有较高强度/对象的区划)上。因此，在一个方面，在第一扫描之后，雷达设备/激光雷达设备可基于显著性图而每扫描收集少于50个采样。在一方面，在第一扫描之后，雷达设备/激光雷达设备可增大接收机天线阵列的分辨率以集中在感兴趣的区划上。

图7是解说根据本公开的一方面的雷达/激光雷达扫描的示例示图700。在图7的示例示图700中，雷达设备/激光雷达设备初始地被配置成引导波束以在d个不同方向(d个扫描迭代)上接收信号。d可以为64。因此，在第一扫描期间，雷达设备/激光雷达设备使用接收机天线阵列在d个不同方向上接收信号(雷达/激光雷达返回)。基于第一扫描，雷达设备/激光雷达设备分析雷达/激光雷达返回并且基于收到信号的强度(例如，信号强度)来生成显著性图。例如，显著性图可以表示目标区划中具有高强度(例如，比强度阈值高的强度)的(诸)部分。雷达设备/激光雷达设备可将显著性图映射到权重(例如，复数权重)以应用于相应的接收机天线振子，从而基于显著性图来引导接收机天线阵列的波束。具体而言，接收机天线阵列的波束可被引导到与显著性图的高强度部分相对应的方向。在第二扫描期间，雷达设备/激光雷达设备基于显著性图在d个不同方向上接收信号(雷达/激光雷达返回)，其中d是整数。类似的，对于剩余扫描中的每一个扫描，雷达设备/激光雷达设备基于显著性图在d个不同方向上接收信号(雷达/激光雷达返回)。在一个方面，d可以小于d，并且由此雷达设备/激光雷达设备因显著性图而可在少于d个不同方向上接收信号。在一方面，雷达设备/激光雷达设备可在使用显著性图进行若干扫描之后执行重置扫描，其中重置扫描不使用显著性图来执行。例如，由于目标区划中的对象可能改变，可执行重置扫描以不时地生成具有显著区划的新显著性图。在一个示例中，车辆中的雷达设备/激光雷达设备可能在运动中，并且由此目标区划可随着雷达设备/激光雷达设备移动而改变，由此改变目标区划内的对象。在另一示例中，即使雷达设备/激光雷达设备是驻定的，目标区划中的对象也可能移动，并且由此目标区划中对象的位置和/或存在可能改变。这些示例示出通过执行重置扫描来更新显著性图可能是有益的。因此，重置扫描可以是用于航位推测算法的目的。雷达设备/激光雷达设备可基于重置扫描来生成具有显著区划的新显著性图，并且随后基于新显著性图和这些显著区划来执行后续扫描。

在雷达设备/激光雷达设备基于显著性图来执行后续扫描时，可实现两种办法中的至少一种以供雷达设备/激光雷达设备执行后续扫描。根据第一办法，雷达设备/激光雷达设备维持落在显著性图内用于接收信号的不同方向(扫描迭代)的数目。也就是说，雷达设备/激光雷达设备针对显著性图所标识的区划中的地带维持分辨率。由于显著性图可指示比目标区划小的感兴趣地带，因此如果落在地带内的不同方向的数目未改变，则雷达设备/激光雷达设备可花费较少时间来执行对该地带的扫描。因此，第一办法可被称为快速扫描办法。

图8是解说根据本公开的一方面的使用快速扫描的第一办法的示例示图800。在图8的示例示图800中，目标区划810是具有两个对象(球812和人814)的场景。在该示例中，雷达设备/激光雷达设备被初始地配置成每扫描在50(5x10)个不同方向(50个扫描迭代)上接收信号。因此，在雷达设备/激光雷达设备执行对目标区划810的第一扫描时，雷达/激光雷达返回830包括目标区划810内的50个不同方向上的信号强度。作为第一扫描的结果，雷达设备/激光雷达设备获得雷达/激光雷达返回830，其将检测到的对象示为阴影圆圈并且将周围区划示为黑圆圈，其中阴影圆圈表示收到信号具有指示来自对象的反射的高强度(例如，大于强度阈值)的方向，并且黑圆圈表示收到信号具有低强度(例如，小于强度阈值)的方向。在第一扫描之后，雷达设备/激光雷达设备生成显著性图。显著性图具有第一显著区划852和第二显著区划854。第一显著区划852基于与从球812反射的信号相对应的4个阴影圆圈来生成，并且第二显著区划854基于与从人814反射的信号相对应的8个阴影圆圈来生成。因此，显著性图850可标识12个不同方向，包括与球812相对应的4个阴影圆圈的4个方向以及与感兴趣的人814相对应的8个阴影圆圈的8个方向。

在显著性图850被生成之后，雷达设备/激光雷达设备被配置成在对应于显著性图850的方向上接收信号。因此，在该示例中，雷达设备/激光雷达设备被配置成在第一显著区划852中的4个不同方向上和在第二显著区划854中的8个不同方向上接收信号。因此，在下一扫描870中，雷达设备/激光雷达设备获得在12个不同方向(扫描迭代)上接收到的信号的信号强度，该12个不同方向包括第一显著区划852中的4个不同方向和第二显著区划854中的8个不同方向。如所解说的，下一扫描870中的显著性图850内的每区域的扫描迭代数目与第一扫描830中的每区域的扫描迭代数目相同。由于雷达设备/激光雷达设备在下一扫描期间比在第一扫描期间在较少方向(较少扫描迭代)上接收信号，因而雷达设备/激光雷达设备比执行第一扫描花费较少时间来执行下一扫描。在基于显著性图850的若干扫描之后，雷达设备/激光雷达设备可执行不使用显著性图850的重置扫描(“航位推测”)。雷达设备/激光雷达设备可基于重置扫描来生成新的显著性图，并且随后基于新的显著性图来执行后续扫描。雷达设备/激光雷达设备可以每w次扫描执行一次重置扫描，其中w为整数。

根据第二办法，雷达设备/激光雷达设备可增加落在显著性图内用于接收信号的不同方向(扫描迭代)的数目。也就是说，雷达设备/激光雷达设备可增大显著性图内的区划的分辨率。在一方面，在增大区划的分辨率时，可考虑接收机天线阵列的角度分辨率。角度分辨率是两个等同目标在相同范围处时能被分开的最小角度间隔。不同方向(扫描迭代)的数目可被增加到角度分辨率足够高以能够区分两个毗邻方向的数目。雷达设备/激光雷达设备可通过增加用来接收信号的接收机天线振子的数目来增大角度分辨率。具体而言，增加接收机天线振子的数目可减小接收天线阵列的波束宽度，这导致较高的角度分辨率。在较窄的波束宽度下，雷达设备/激光雷达设备可以能够更有效地增加不同方向(扫描迭代)的数目。在一方面，较高的雷达/激光雷达扫描频度可提供较高的角度分辨率。因此，接收机天线阵列的角度分辨率可受到接收机天线阵列振子的数目和雷达/激光雷达扫描频度的影响。由于雷达设备/激光雷达设备使用增大的分辨率来扫描对应于显著性图的区划，因此与使用增大的分辨率来扫描整个目标区划相比，处理时间和处理功率可被减小。第二办法可被称为高分辨率扫描办法。

图9是解说根据本公开的一方面的使用高分辨率扫描的第二办法的示例示图900。在图9的示例示图900中，目标区划910是具有两个对象(球912和人914)的场景。雷达设备/激光雷达设备被初始地配置成每扫描在50(5x10)个不同方向(50个扫描迭代)上接收信号。该50个方向可以是均等间隔的。因此，在雷达设备/激光雷达设备执行对目标区划910的第一扫描时，雷达/激光雷达返回930包括目标区划910内的50个不同方向上的信号强度。作为第一扫描的结果，雷达设备/激光雷达设备获得雷达/激光雷达返回930，其将检测到的对象示为阴影圆圈并且将周围区划示为黑圆圈，其中阴影圆圈表示收到信号具有指示来自对象的反射的高强度(例如，大于强度阈值)的方向，并且黑圆圈表示收到信号具有低强度(例如，小于强度阈值)的方向。在第一扫描之后，雷达设备/激光雷达设备生成显著性图，其包括第一显著区划952和第二显著区划954。第一显著区划952基于与从球912反射的信号相对应的4个阴影圆圈来生成，并且第二显著区划954基于与从人914反射的信号相对应的8个阴影圆圈来生成。因此，显著性图950基于12个不同方向，包括与球912相对应的4个阴影圆圈的4个方向以及与人914相对应的8个阴影圆圈的8个方向。

在显著性图950被生成之后，雷达设备/激光雷达设备可被配置成在对应于显著性图950的方向上接收信号，其中用于下一扫描的对应于显著性图950的方向的数目被增加以集中显著区划中的方向(扫描迭代)。例如，雷达设备/激光雷达设备可被配置成在第一显著区划952中的16个不同方向(代替4个方向)上和在第二显著区划954中的32个不同方向(代替8个不同方向)上接收信号。因此，在下一扫描中，雷达设备/激光雷达设备获得示出48个不同方向上的信号强度的雷达/激光雷达返回970，该48个不同方向包括第一显著区划952中的16个不同方向和第二显著区划954中的32个不同方向。在一方面，第一显著区划中的16个不同方向可以彼此均等地间隔开，并且第二显著区划中的48个不同方向可以彼此均等地间隔开。如所解说的，下一扫描970中的显著性图950内的每区域的扫描迭代数目高于第一扫描930中的每区域的扫描迭代数目。由于雷达设备/激光雷达设备在下一扫描期间比在第一扫描期间每显著区划在较多方向上接收信号，所以雷达设备/激光雷达设备在下一扫描中比在第一扫描中每显著区划接收较高分辨率的信号数据。在基于显著性图950的若干扫描之后，雷达设备/激光雷达设备可执行不使用显著性图950的重置扫描(“航位推测”)。雷达设备/激光雷达设备可基于重置扫描来生成新的显著性图，并且基于新的显著性图来执行后续扫描。雷达设备/激光雷达设备可以每w次扫描执行一次重置扫描，其中w为整数。

图10是根据本公开的一方面的由扫描设备进行扫描的方法的流程图1000。该方法可由用于扫描的扫描设备(例如，扫描设备112、扫描设备650、装备1202/1202')来执行。扫描设备可以用于基于无线电的扫描和/或基于激光的扫描。在一方面，基于无线电的扫描可包括雷达扫描，并且基于激光的扫描可包括激光雷达扫描。在1002，扫描设备在目标区划上执行第一扫描以获得目标区划内多个位置处的多个第一扫描采样。例如，如前文所讨论的，作为第一扫描的结果，雷达设备/激光雷达设备获得雷达/激光雷达返回830，其将检测到的对象示为阴影圆圈并且将周围区划示为黑圆圈，其中阴影圆圈表示收到信号具有指示来自对象的反射的高强度(例如，大于强度阈值)的方向，并且黑圆圈表示收到信号具有低强度(例如，小于强度阈值)的方向。

在1004，扫描设备基于多个第一扫描采样的信号强度来生成目标区划的显著性图。在1006，扫描设备基于显著性图来确定目标区划内的显著区划。在一方面，显著区划是基于目标区划内至少一个高强度区域来确定的，并且该至少一个高强度区域对应于第一扫描采样中具有大于强度阈值的信号强度的至少一个扫描采样的位置。例如，如上文所讨论的，在第一扫描之后，雷达设备/激光雷达设备生成显著性图，其中该显著性图具有第一显著区划852和第二显著区划854。例如，如前文所讨论的，第一显著区划852基于与从球812反射的信号相对应的4个阴影圆圈来生成，并且第二显著区划854基于与从人814反射的信号相对应的8个阴影圆圈来生成。

在1008，扫描设备在显著区划上执行至少一个第二扫描以获得显著区划中的至少一个第二扫描采样。在一方面，扫描设备可通过执行显著区划上的高速扫描或显著区划上的高分辨率扫描中的至少一者来执行该至少一个扫描。在一方面，显著区划上的高速扫描可以使用与针对目标区划上的第一扫描的每区域扫描采样数目相同的每区域扫描采样数目来执行。例如，如前文所讨论的，根据第一办法，雷达设备/激光雷达设备维持落在显著性图内用于接收信号的不同方向(扫描迭代)的数目。例如，如前文所讨论的，雷达设备/激光雷达设备针对显著性图所标识的区划中的地带维持分辨率。例如，如前文所讨论的，在显著性图850被生成之后，雷达设备/激光雷达设备被配置成在对应于显著性图850的方向上接收信号。例如，如前文所讨论的，下一扫描870中的显著性图850内的每区域的扫描迭代数目与第一扫描830中的每区域的扫描迭代数目相同。在一方面，显著区划上的高分辨率扫描可以使用比针对目标区划上的第一扫描的每区域扫描采样数目高的每区域扫描采样数目来执行。例如，如前文所讨论的，雷达设备/激光雷达设备可增加落在显著性图内用于接收信号的不同方向(扫描迭代)的数目。例如，如前文所讨论的，在显著性图950被生成之后，雷达设备/激光雷达设备可被配置成在对应于显著性图950的方向上接收信号，其中用于下一扫描的对应于显著性图950的方向的数目被增加以集中显著区划中的方向(扫描迭代)。例如，如前文所讨论的，下一扫描970中的显著性图950内的每区域的扫描迭代数目高于第一扫描930中的每区域的扫描迭代数目。在1010，扫描设备可执行附加特征，如下文所描述的。

在一方面，针对第一扫描的每区域的扫描采样数目和针对至少一个第二扫描的每区域的扫描采样数目基于扫描设备的接收机振子数目或扫描频度中的至少一者。例如，如前文所讨论的，不同方向(扫描迭代)的数目可被增加到角度分辨率足够高以能够区分两个毗邻方向的数目。例如，如前文所讨论的，接收机天线阵列的角度分辨率可受到接收机天线阵列振子的数目和雷达/激光雷达扫描频度的影响。

在一方面，第一扫描使用波束成形以数字地引导目标区划上的第一扫描的方向来执行，并且至少一个第二扫描使用波束成形以数字地引导显著区划上的至少一个第二扫描的方向来执行。在此类方面，波束成形是通过调节扫描设备的多个接收机的相位值来执行的。例如，如前文所讨论的，dsp使用波束成形办法(通过有效地“引导”接收机天线阵列)以模拟较大的单个天线的方式聚集来自每一个天线振子的输出。例如，如前文所讨论的，可向接收机天线振子应用相位延迟，从而在来自接收机天线振子的经相位延迟的信号被加在一起时，达成接收机天线阵列的数字引导的效果。

图11是从图10的流程图1000扩展的由扫描设备进行扫描的方法的流程图1100。该方法可由用于扫描的扫描设备(例如，扫描设备112、扫描设备650、装备1202/1202')来执行。在1010，扫描设备从图10的流程图1000继续。在1102，扫描设备在第一扫描之后已在显著区划上执行了阈值数目的扫描时在第二目标区划上执行重置扫描以获得第二目标区划内多个位置处的多个重置扫描采样。例如，如前文所讨论的，雷达设备/激光雷达设备可在使用显著性图进行若干扫描之后执行重置扫描，其中重置扫描不使用显著性图来执行。在1104，扫描设备基于该多个重置扫描采样的信号强度来生成第二目标区划的经更新的显著性图。在1106，扫描设备基于经更新的显著性图来确定经更新的显著区划。例如，如前文所讨论的，可执行重置扫描以不时地生成具有显著区划的新显著性图。在1108，扫描设备在经更新的显著区划上执行至少一个第三扫描以获得显著区划中的至少一个第三扫描采样。例如，如前文所讨论的，雷达设备/激光雷达设备可基于重置扫描来生成具有显著区划的新显著性图，并且随后基于新显著性图和显著区划来执行后续扫描。

图12是解说示例性装备1202中的不同装置/组件之间的数据流的概念性数据流图1200。该装备可以是用于基于无线电的扫描和/或基于激光的扫描的扫描设备。在一方面，基于无线电的扫描可包括雷达扫描，并且基于激光的扫描可包括激光雷达扫描。该装备包括接收组件1204、传送组件1206、扫描管理组件1208、以及显著性管理组件1210。

在1252、1254、1256和1258，扫描管理组件1208在目标区划1230上执行第一扫描(例如，经由接收组件1204和传送组件1206)以获得目标区划1230内多个位置处的多个第一扫描采样。在1260，扫描管理组件1208可确定多个第一扫描采样的强度，并且可将该多个第一扫描采样的强度转发给显著性管理组件1210。显著性管理组件1210基于多个第一扫描采样的信号强度来生成目标区划的显著性图。显著性管理组件1210基于显著性图来确定目标区划1230内的显著区划。在1260，显著性管理组件1210可将关于显著区划和显著性图的信息转发给扫描管理组件1208。在1252、1254、1256和1258，扫描管理组件1208在显著区划上执行至少一个第二扫描(例如，经由接收组件1204和传送组件1206)以获得目标区划1230内的显著区划中的至少一个第二扫描采样。在一方面，扫描管理组件1208可通过执行显著区划上的高速扫描或显著区划上的高分辨率扫描中的至少一者来执行该至少一个扫描。在一方面，显著区划上的高速扫描可以使用与针对目标区划1230上的第一扫描的每区域扫描采样数目相同的每区域扫描采样数目来执行。在一方面，显著区划上的高分辨率扫描可以使用比针对目标区划1230上的第一扫描的每区域扫描采样数目高的每区域扫描采样数目来执行。

在一方面，针对第一扫描的每区域扫描采样数目和针对至少一个第二扫描的每区域扫描采样数目基于扫描设备的接收机振子数目或扫描频度中的至少一者。

在一方面，显著区划是基于目标区划1230内的至少一个高强度区域来确定的，并且该至少一个高强度区域对应于第一扫描采样中具有大于强度阈值的信号强度的至少一个扫描采样的位置。

在一方面，第一扫描使用波束成形以数字地引导目标区划1230上的第一扫描的方向来执行，并且至少一个第二扫描使用波束成形以数字地引导显著区划上的至少一个第二扫描的方向来执行。在此类方面，波束成形是通过调节扫描设备的多个接收机的相位值来执行的。

在一方面，在1252、1254、1256和1258，扫描管理组件1208在第一扫描之后已在显著区划上执行了阈值数目的扫描时在第二目标区划1240上执行重置扫描(例如，经由接收组件1204和传送组件1206)以获得第二目标区划1240内多个位置处的多个重置扫描采样。在1260，扫描管理组件1208可确定多个重置扫描采样的强度，并且可将该多个重置扫描采样的强度转发给显著性管理组件1210。显著性管理组件1210基于多个重置扫描采样的信号强度来生成第二目标区划1240的经更新的显著性图。显著性管理组件1210基于经更新的显著性图来确定经更新的显著区划。显著性管理组件1210可将关于经更新的显著区划和经更新的显著性图的信息转发给扫描管理组件1208。在1252、1254、1256和1258，扫描管理组件1208在经更新的显著区划上执行至少一个第三扫描(例如，经由接收组件1204和传送组件1206)以获得第二目标区划1240内的显著区划中的至少一个第三扫描采样。

该装备可包括执行图10和11的前述流程图中的算法的每个框的附加组件。如此，图10和11的前述流程图中的每个框可由一组件执行且该装备可包括那些组件中的一个或多个组件。这些组件可以是专门配置成实施所述过程/算法的一个或多个硬件组件、由配置成执行所述过程/算法的处理器实现、存储在计算机可读介质中以供由处理器实现、或其某个组合。

图13是解说采用处理系统1314的装备1202'的硬件实现的示例的示图1300。处理系统1314可用由总线1324一般化地表示的总线架构来实现。取决于处理系统1314的具体应用和整体设计约束，总线1324可包括任何数目的互连总线和网桥。总线1324将各种电路链接在一起，包括一个或多个处理器和/或硬件组件(由处理器1304，组件1204、1206、1208、1210以及计算机可读介质/存储器1306表示)。总线1324还可链接各种其他电路(诸如定时源、外围设备、稳压器和功率管理电路)，这些电路在本领域中是众所周知的，并且因此将不再进一步描述。

处理系统1314可被耦合至发射机/接收机1310。发射机/接收机1310被耦合至一个或多个天线1320。发射机/接收机1310提供用于传送和接收信号(诸如波信号)的装置。发射机/接收机1310从一个或多个天线1320接收信号，从所接收到的信号中提取信息，并向处理系统1314(具体而言是接收组件1204)提供所提取的信息。另外，发射机/接收机1310从处理系统1314(具体而言是传送组件1206)接收信息，并基于所接收到的信息来生成将应用于一个或多个天线1320的信号。处理系统1314包括耦合到计算机可读介质/存储器1306的处理器1304。处理器1304负责一般性处理，包括执行存储在计算机可读介质/存储器1306上的软件。该软件在由处理器1304执行时使处理系统1314执行上文针对任何特定装置描述的各种功能。计算机可读介质/存储器1306还可被用于存储由处理器1304在执行软件时操纵的数据。处理系统1314进一步包括组件1204、1206、1208、1210中的至少一个组件。这些组件可以是在处理器1304中运行的软件组件、驻留/存储在计算机可读介质/存储器1306中的软件组件、耦合至处理器1304的一个或多个硬件组件、或其某种组合。

在一种配置中，用于扫描的装备1202/1202'包括：用于在目标区划上执行第一扫描以获得目标区划内多个位置处的多个第一扫描采样的装置；用于基于多个第一扫描采样的信号强度来生成目标区划的显著性图的装置；用于基于显著性图来确定目标区划内的显著区划的装置；以及用于在显著区划上执行至少一个第二扫描以获得显著区划中的至少一个第二扫描采样的装置。在一方面，用于执行至少一个第二扫描的装置被配置成执行显著区划上的高速扫描或显著区划上的高分辨率扫描中的至少一者。在一种配置中，装备1202/1202'包括：用于在第一扫描之后已在显著区划上执行了阈值数目的扫描时，在第二目标区划上执行重置扫描以获得第二目标区划内多个位置处的多个重置扫描采样的装置；用于基于多个重置扫描采样的信号强度来生成第二目标区划的经更新的显著性图，基于经更新的显著性图来确定经更新的显著区划的装置；以及用于在经更新的显著区划上执行至少一个第三扫描以获得显著区划中的至少一个第三扫描采样的装置。前述装置可以是装备1202的前述组件和/或装备1202'的处理系统1314中被配置成执行由前述装置叙述的功能的一个或多个组件。

应理解，所公开的过程/流程图中的各个框的具体次序或层次是示例性办法的解说。应理解，基于设计偏好，可以重新编排这些过程/流程图中的各个框的具体次序或层次。此外，一些框可被组合或被略去。所附方法权利要求以范例次序呈现各种框的要素，且并不意味着被限定于所呈现的具体次序或层次。

提供先前描述是为了使本领域任何技术人员均能够实践本文中所述的各种方面。对这些方面的各种修改将容易为本领域技术人员所明白，并且在本文中所定义的普适原理可被应用于其他方面。因此，权利要求并非旨在被限定于本文中所示的方面，而是应被授予与语言上的权利要求相一致的全部范围，其中对要素的单数形式的引述除非特别声明，否则并非旨在表示“有且仅有一个”，而是“一个或多个”。本文使用术语“示例性”意指“用作示例、实例或解说”。本文中描述为“示例性”的任何方面不必被解释成优于或胜过其他方面。除非特别另外声明，否则术语“某个”指的是“一个或多个”。诸如“a、b或c中的至少一者”、“a、b或c中的一者或多者”、“a、b和c中的至少一者”、“a、b和c中的一者或多者”以及“a、b、c或其任何组合”之类的组合包括a、b和/或c的任何组合，并且可包括多个a、多个b或者多个c。具体地，诸如“a、b或c中的至少一者”、“a、b或c中的一者或多者”、“a、b和c中的至少一者”、“a、b和c中的一者或多者”、以及“a、b、c或其任何组合”之类的组合可以是仅a、仅b、仅c、a和b、a和c、b和c、或者a和b和c，其中任何此类组合可包含a、b或c中的一个或多个成员。本公开通篇描述的各种方面的要素为本领域普通技术人员当前或今后所知的所有结构上和功能上的等效方案通过引述被明确纳入于此，且旨在被权利要求所涵盖。此外，本文中所公开的任何内容都并非旨在贡献给公众，无论这样的公开是否在权利要求书中被显式地叙述。措辞“模块”、“机制”、“元件”、“设备”等等可以不是措辞“装置”的代替。如此，没有任何权利要求元素应被解释为装置加功能，除非该元素是使用短语“用于……的装置”来明确叙述的。