[發(fā)明專利]一種新型視覺運(yùn)動追蹤訓(xùn)練系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710879402.7
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107951491A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王欣
• 申請（專利權(quán)）人: 齊魯師范學(xué)院
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11;A61B3/113;A61B3/032;A61H5/00
• 代理公司: 上海精晟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31253
• 代理人: 馮子玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于視覺訓(xùn)練技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型視覺運(yùn)動追蹤訓(xùn)練系統(tǒng)。

背景技術(shù)

視覺是人類認(rèn)知世界的重要途徑之一，人類獲取外部信息的80％來自視覺系統(tǒng)。計(jì)算視覺就是在了解人類視覺基礎(chǔ)上，用成像系統(tǒng)代替人類視覺器官，用計(jì)算級代替人腦完成對輸入圖像的處理與理解。同時(shí)，隨著信息技術(shù)與智能科學(xué)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)視覺是人工智能領(lǐng)域熱門學(xué)科之一和物聯(lián)網(wǎng)感知層重要技術(shù)之一。然而，現(xiàn)有的視覺運(yùn)動訓(xùn)練系統(tǒng)，訓(xùn)練單一只對視覺訓(xùn)練，不能與手腦進(jìn)行協(xié)調(diào)訓(xùn)練，訓(xùn)練整體效果差；同時(shí)不具有對使用者的視力度數(shù)進(jìn)行檢測，導(dǎo)致視力強(qiáng)和視力差的訓(xùn)練方案相同，不具有針對性，訓(xùn)練效果差。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是：現(xiàn)有的視覺運(yùn)動訓(xùn)練系統(tǒng)，訓(xùn)練單一只對視覺訓(xùn)練，不能與手腦進(jìn)行協(xié)調(diào)訓(xùn)練，訓(xùn)練整體效果差；同時(shí)不具有對使用者的視力度數(shù)進(jìn)行檢測，導(dǎo)致視力強(qiáng)和視力差的訓(xùn)練方案相同，不具有針對性，訓(xùn)練效果差。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種新型視覺運(yùn)動追蹤訓(xùn)練系統(tǒng)。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種新型視覺運(yùn)動追蹤訓(xùn)練系統(tǒng)，所述新型視覺運(yùn)動追蹤訓(xùn)練系統(tǒng)設(shè)置有用于對檢測數(shù)據(jù)和訓(xùn)練設(shè)備進(jìn)行控制的主控模塊；

所述主控模塊對跳頻混合信號時(shí)頻域矩陣進(jìn)行預(yù)處理，具體包括如下兩步：

第一步，對進(jìn)行去低能量預(yù)處理，即在每一采樣時(shí)刻p，將幅值小于門限ε的值置0，得到門限ε的設(shè)定可根據(jù)接收信號的平均能量來確定；

第二步，找出p時(shí)刻(p＝0，1，2，…P-1)非零的時(shí)頻域數(shù)據(jù)，用表示，其中表示p時(shí)刻時(shí)頻響應(yīng)非0時(shí)對應(yīng)的頻率索引，對這些非零數(shù)據(jù)歸一化預(yù)處理，得到預(yù)處理后的向量b(p，q)＝[b₁(p，q)，b₂(p，q)，…，b_M(p，q)]^T，其中

所述主控模塊對不同跳頻點(diǎn)之間的時(shí)頻域跳頻源信號進(jìn)行拼接，具體步驟如下：

第一步，估計(jì)第l跳對應(yīng)的個(gè)入射角度，用表示第l跳第n個(gè)源信號對應(yīng)的入射角度，的計(jì)算公式如下：

表示第l跳估計(jì)得到的第n個(gè)混合矩陣列向量的第m個(gè)元素，c表示光速，即v_c＝3×10⁸米/秒；

第二步，判斷第l(l＝2，3，...)跳估計(jì)的源信號與第一跳估計(jì)的源信號之間的對應(yīng)關(guān)系，判斷公式如下：

其中m_n^(l)表示第l跳估計(jì)的第m_n^(l)個(gè)信號與第一跳估計(jì)的第n個(gè)信號屬于同一個(gè)源信號；

第三步，將不同跳頻點(diǎn)估計(jì)到的屬于同一個(gè)源信號的信號拼接在一起，作為最終的時(shí)頻域源信號估計(jì)，用Y_n(p，q)表示第n個(gè)源信號在時(shí)頻點(diǎn)(p，q)上的時(shí)頻域估計(jì)值，p＝0，1，2，....，P，q＝0，1，2，...，N_fft-1：

所述主控模塊對接收到的LFM信號做線性正則域的短時(shí)傅里葉變換，得到線性正則域的短時(shí)傅里葉變換譜；

接收LFM信號的線性正則域的短時(shí)傅里葉變換按以下進(jìn)行：

1.1)LFM信號模型表示為：

其中，A₀為幅度，t為時(shí)間；f₀為初始頻率，k為調(diào)頻率，j是虛數(shù)單位；

1.2)LFM信號f(t)的線性正則域的短時(shí)傅里葉變換定義如下：

L_A(t，f)＝∫f(t+τ)h*(τ)K_A(f，τ)dτ；

其中，(t，f)為時(shí)頻域上的點(diǎn)，為線性正則變換的參數(shù)，且ad-bc＝1，h(t)是窗函數(shù)，本發(fā)明中使用高斯窗，h*(t)是h(t)的共軛，τ是變量代換；另外，還有：

1.3)定義高斯窗函數(shù)h(t)如下：

其中，α是控制窗寬度的參數(shù)，窗函數(shù)代入得：

則：

可得：

從而得到信號的線性正則域的短時(shí)傅里葉變換譜：

對得到的LFM信號的線性正則域的短時(shí)傅里葉變換譜做Hough變換，得到Hough變換矩陣；對信號的線性正則域的短時(shí)傅里葉變換譜做Hough變換按以下進(jìn)行：