[發(fā)明專利]基于無(wú)線路由器的墻后動(dòng)作識(shí)別方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911338633.2
• 申請(qǐng)日: 2019-12-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110954893A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翟臨博;邱曉莉;李甜甜;劉旭;王雨;楊峰;趙景梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S13/02
• 分類號(hào): G01S13/02;G01S7/41
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 黃海麗

1.基于無(wú)線路由器的墻后動(dòng)作識(shí)別方法，其特征是，包括：

假設(shè)墻體的兩側(cè)分別定義為第一側(cè)和第二側(cè)；將無(wú)線路由器也設(shè)置在墻體的第一側(cè)，無(wú)線路由器設(shè)有一個(gè)發(fā)射天線和多個(gè)接收天線，多個(gè)接收天線組成天線陣列，天線陣即為一系列接收天線的排列，每個(gè)天線稱為一個(gè)陣元；假設(shè)待動(dòng)作識(shí)別的目標(biāo)在墻體的第二側(cè)內(nèi)活動(dòng)；

無(wú)線路由器的發(fā)射天線向墻體的第二側(cè)發(fā)射信號(hào)；

無(wú)線路由器的天線陣列接收發(fā)射天線發(fā)射信號(hào)的反射信號(hào)；

無(wú)線路由器的天線陣列將接收到的反射信號(hào)發(fā)送給處理器進(jìn)行處理；處理器首先對(duì)信號(hào)進(jìn)行去噪處理，然后對(duì)去噪后的信號(hào)輸入到預(yù)先訓(xùn)練好的分類器中，輸出被追蹤目標(biāo)的行為動(dòng)作。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述去噪處理，是指：使用SIMO系統(tǒng)，利用減對(duì)空信號(hào)法來(lái)消除直達(dá)波和靜態(tài)物體的反射波。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是，所謂SIMO系統(tǒng)即單輸入多輸出系統(tǒng)，單輸入即只有一個(gè)發(fā)射天線，多輸出即有多個(gè)輸出天線。

4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是，所述減對(duì)空信號(hào)法，用于消除直達(dá)波和靜態(tài)物體的反射波，即進(jìn)行去噪處理；直達(dá)波包括發(fā)射天線和接收天線之間的反射波即S₀(t)，靜態(tài)物體的反射波，包括：墻體表面直接反射波即S₁(t)和墻體內(nèi)表面直接反射波S₂(t)，直達(dá)波和靜態(tài)物體的反射波到達(dá)接收天線的時(shí)間上均早于目標(biāo)回波S'(t)，而且目標(biāo)回波S'(t)經(jīng)歷了兩次墻體的削弱，S'(t)的強(qiáng)度被直達(dá)波完全掩蓋掉，因此利用減對(duì)空信號(hào)法進(jìn)行去噪處理。

5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是，利用減對(duì)空信號(hào)法來(lái)消除直達(dá)波和靜態(tài)物體的反射波，具體步驟如下：

S201：對(duì)墻后沒(méi)有目標(biāo)的環(huán)境進(jìn)行探測(cè)，此時(shí)的接收信號(hào)稱為對(duì)空信號(hào)；

S202：對(duì)墻后有目標(biāo)的環(huán)境進(jìn)行測(cè)量，記錄此時(shí)接收的信號(hào)；

S203：將有目標(biāo)時(shí)測(cè)量的接收信號(hào)與對(duì)空信號(hào)相減，便去除直達(dá)波和靜態(tài)物體反射波。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述預(yù)先訓(xùn)練好的分類器的訓(xùn)練步驟，包括：

構(gòu)建支持向量機(jī)SVM分類器；

構(gòu)建訓(xùn)練集，所述訓(xùn)練集為已知?jiǎng)幼鳂?biāo)簽的去噪信號(hào)；

將訓(xùn)練集輸入到支持向量機(jī)SVM分類器中進(jìn)行訓(xùn)練，當(dāng)損失函數(shù)達(dá)到最小值時(shí)，輸出訓(xùn)練好的支持向量機(jī)SVM分類器。

7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征是，所述訓(xùn)練集的獲取過(guò)程為：

讓人體在墻體的第二側(cè)內(nèi)活動(dòng)，完成預(yù)設(shè)動(dòng)作標(biāo)簽的動(dòng)作；

人體每做一個(gè)動(dòng)作，無(wú)線路由器的天線陣列就接收一次無(wú)線路由器發(fā)射的信號(hào)；

無(wú)線路由器的天線陣列將接收到的信號(hào)發(fā)送給處理器進(jìn)行去噪處理，去噪處理后，就得到已知?jiǎng)幼鳂?biāo)簽的去噪信號(hào)。

8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征是，所述訓(xùn)練集的獲取過(guò)程為：

S301：把成像區(qū)域劃分成設(shè)定間隔的網(wǎng)格；

S302：對(duì)于每個(gè)網(wǎng)格，計(jì)算路由器發(fā)射天線的發(fā)射信號(hào)到目標(biāo)人物和目標(biāo)人物產(chǎn)生的反射信號(hào)到路由器的接收天線的傳播時(shí)延；

S303：記錄經(jīng)過(guò)減對(duì)空信號(hào)法處理后的接收信號(hào)幅值；

S304：對(duì)每個(gè)網(wǎng)格，重復(fù)步驟S301至S303；

S305：每個(gè)網(wǎng)格上，接收到的幅值相加就能得到每個(gè)網(wǎng)格處的振幅值為E_s.對(duì)于每個(gè)網(wǎng)格，把E_s作為輸入的特性向量，對(duì)應(yīng)的類別標(biāo)簽作為輸出。