[發(fā)明專利]一種自動檢測金屬的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710772193.6 | 申請日： | 2017-08-31 |
| 公開（公告）號： | CN107643544B | 公開（公告）日： | 2020-08-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 伍楷舜;黃梓琪;王璐;明仲 | 申請（專利權(quán)）人： | 深圳大學 |
| 主分類號： | G01V3/12 | 分類號： | G01V3/12;H04B17/309 |
| 代理公司： | 深圳市科吉華烽知識產(chǎn)權(quán)事務所(普通合伙) 44248 | 代理人： | 李利 |
| 地址： | 518000 廣東*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 自動檢測 金屬 方法 | ||
1.一種自動檢測金屬的方法，所述方法基于無線網(wǎng)絡(luò)信號傳輸技術(shù)，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
S1、無線接收端接收來自無線發(fā)射端的無線信號并評估信道狀態(tài)信息；
S2、利用異常檢測算法識別信道狀態(tài)信息變化是否異常，如是，則執(zhí)行步驟S3，如否則放棄本次檢測信號并返回S2步驟；
S3、對異常的信道狀態(tài)信息進行去噪處理；
S4、根據(jù)目標材質(zhì)類和其他材質(zhì)類的振幅譜密度（ASD）的歐式距離不同作為特征項進行區(qū)分的近鄰算法，以金屬材質(zhì)類導致信道狀態(tài)信息變化的異常模式為目標材質(zhì)類判斷是否人體攜帶金屬，若是，則發(fā)出報警信號給報警裝置，若否，則通過檢測；
檢測時，人所站立的位置需要滿足并不在發(fā)射端和接受端連線的延長線上；
所述步驟S3中的去噪處理是利用Hampel濾波器和1D插值算法；
所述步驟S3中還包括以下步驟：
S31、對識別信道狀態(tài)信息利用Hampel濾波器進行濾波處理；
S32、利用1D線性插值算法在連續(xù)測量之間的預設(shè)時間內(nèi)對數(shù)據(jù)中進行均勻插值并輸出；
所述步驟S4中還包括以下步驟：
S41、基于統(tǒng)計學習理論，將去除噪聲后的無線電磁波信號通過傅里葉變換從時域信息轉(zhuǎn)換成頻域信息；通過計算各種材質(zhì)之間的歐式距離作為特征量，并以此作為訓練樣本；從而建立以特定空間內(nèi)由于各項金屬材質(zhì)導致信道狀態(tài)信息變化的異常模式的高維特征模型；
S42、將步驟S32輸出的異常模式映射至近鄰算法的高維特征模型中，當存在一個異常特征值與目標匹配數(shù)據(jù)實現(xiàn)了成功匹配，則認定 T 時間內(nèi)檢測到的無線電磁波信號受到了金屬的影響；
S43、根據(jù)無線電磁信號受到金屬影響判斷發(fā)生人體攜帶金屬，則發(fā)出報警信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S1中還包括以下步驟：
S11、采集初始信道狀態(tài)數(shù)據(jù)，基于多輸入多輸出技術(shù)，所述初始信道狀態(tài)數(shù)據(jù)包括N個空間流中的M個子載波的CSI值，N和M均為大于1的自然數(shù)；
S12、對每一個空間流，求取在同一時間點上的P個連續(xù)子載波的CSI值的平均值，將此平均值作為信道狀態(tài)信息，P為大于1小于M的自然數(shù)；
S13、利用數(shù)據(jù)過濾技術(shù)和滑動平均方法對信道狀態(tài)信息進行平滑處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：所述步驟S2利用異常檢測算法識別信道狀態(tài)信息變化的異常是基于局部異常因子的時間序列異常檢測算法。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟S2中還包括以下步驟：
S21、對信道狀態(tài)信息的時間序列實施數(shù)據(jù)分割得到子序列，計算子序列的局部異常因子；
S22、當局部異常因子大于或等于預設(shè)閥值時，將子序列作為異常模式輸出；
S23、預先設(shè)定的閥值作為判斷是否金屬反射過來的信號，把該信道狀態(tài)信息設(shè)置為異常信息，并將該異常時間和之后 T 時間內(nèi)的 N 個連續(xù)子載波的 CSI數(shù)據(jù)進行分析。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟S43之后還包括步驟：
S44、針對報警信號的響應信息反饋調(diào)整近鄰算法的高維特征模型。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述無線發(fā)射端的數(shù)目為一個或兩個以上，所述無線接收端的數(shù)目為一個或兩個以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的方法，其特征在于，提取特征與匹配的步驟在無線接收端的服務器中完成；或者通過無線傳輸將數(shù)據(jù)傳輸至云端服務器上進行特征的提取與匹配；所述報警裝置接收到警報指令之前處于待機狀態(tài)，當報警指令到達時，報警裝置進入運作狀態(tài)，通過播放音樂、發(fā)光、鳴笛或文字警報中的至少一種方式通知相關(guān)工作人員介入。
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