CN119445030A 一种基于扩散模型的毫米波雷达点云生成方法 （浙江大学）

一种基于扩散模型的毫米波雷达点云生成本发明公开了一种基于扩散模型的毫米波点云数据和毫米波距离—方位角热图并进行串训练逆扩散网络对逆向马尔科夫链的转移核进2将所述激光雷达点云数据压缩至二维，对所述毫米波雷达数据进获取待处理毫米波雷达数据，经预处理后输入训练后的逆扩散网络,,,压缩模块，用于将所述激光雷达点云数据压缩至二维，对所述毫维快速傅里叶变换，得到维度相同的压缩点云数据和毫米波距离—方位角热图并进行串3理器执行时实现如权利要求1_6任一项所4雷达数据生成二维类激光雷达点云；RPDNet算法将毫米波雷达的距离_速度热图作为网络处理与深度学习算法，首先对多帧毫米波雷达点云进行非相参积累（Non_coherent[0005]现有的毫米波雷达点云生成技术包括基于传统数据处理算法的多重信号分类（MutipleSignalClassifica5resolutionimagingalgorithmformmWaveFMCWradarinautonomousdriving[J].术的毫米波雷达成像算法难以适用于无人系统恶劣环境[0013]对前向扩散后的串接数据，训练逆扩散网络对逆向马尔科夫链的转移核进行预[0017]其中即马尔科夫扩散核，该核在前一个时间步长的点上增加了噪6模型生成与所述待处理毫米波雷达数据对应的激光雷达样本从时间t单步生成初始样本，训练过程依赖于该求解器和逆扩散网络生成概率流常微[0032]根据本申请实施例的第三方面，提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指[0039]由上述实施例可知，本申请通过激光雷达监督生成毫米7[0042]图1是根据一示例性实施例示出的一种基于扩散模型的毫米波雷达点云生成方法[0043]图2是根据一示例性实施例示出的以毫米波雷达数据为条件的扩散模型训练过程[0046]图5是根据一示例性实施例示出的一种基于扩散模型的毫米波雷达点云生成装置[0049]在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申含一个或多个相关联的列出项目的任何或所[0051]图1是根据一示例性实施例示出的一种基于扩散模型的毫米波雷达点云生成方法8的概率生成模型用于生成点云，将点云生成任务表征为粒子噪声分布转化至所需形状分布的逆扩散过程，创新性地提出一种以毫米波雷达数据为条件、可生成高精度点云的去噪扩散概率生成模型。其能处理并充分利用输入的毫米波雷达数据，从随机采样的噪声点云中恢复毫米波雷达一致视角下的障碍物信息二维点云，恢复点云的去噪过程由神经网络实现。本方法大大提升了点云生成效果，可广泛应用于同步定位与建图（SimultaneousMap,RAM其维度与投影至二维的激光雷达点云数据一致。将RAM与激光雷达点云数据在角，并用灰度图表示其中各点可被视为从一个点分布中独立采样，其分布表示为[0066]其中即马尔科夫扩散核，该核在前一个时间步长的点上增加了噪9定为最大化点云在给定图像条件下的似然变分下界，进一步将其以闭合形式进行形式化，[0071]本发明提出一种独特的以毫米波雷达数据为条件的学习点云逆向扩散过程的网噪的条件，在本问题中即为毫米波雷达RAM数据。是参数为的神经网络估计得到的x(t-1)前向扩散至x(c)的正态分布均值，起始分布p(x"))设置为标准正态分布N(0,I)：[0080]式中E为数学期望，q,(zlx(I))为对p(zlx(I))的估计，p(zlx(I))为激光雷达真值与[0088]选取逆扩散网络参数θ使得从噪声中恢复出真值的概率最大化。该优化目标可等po(x-1)x("'),z)的KL散度。一定处理后得到的点云二维矩阵，该方案能够提供更丰富的与生成目标信息一致的初值，和预训练逆扩散网络生成PFODE轨迹上的相邻点对，通过最小化点差异，将预训练的逆扩散网络的特征提取到单步采样器中，从而将逆扩散网络蒸馏为一致性模型。通过优化，本发明的点云生成效率满足实时性需求，且点云生成效果无明显的下降。[0094]本发明在毫米波雷达点云精度与稠密度等方面均强于现有方法。图3即展示了本文与RadarHD方法（《PrabhakaraA,JinT,DasA,etal.Highresolutionpointcloudsfrommmwaveradar[C]//2023IEEEInternationalConferenceonRoboticsspaceofdiffusion_basedgenerativemodels[J].AdvancesinNeuralInformation供了基于扩散模型的毫米波雷达点云生成装置的[0097]图5是根据一示例性实施例示出的一种基于扩散模型的毫米波雷达点云生成装置序/指令被处理器执行时实现如上述的基于扩散模型的毫实施例提供的一种基于扩散模型的毫米波雷达点云生成装置所在任意具备数据处理能力所在的任意具备数据处理能力的设备通常根据该任意具备数据处理能力的设备的实际功