[發明專利]目標姿態識別的方法、裝置和電子設備

有效

• 申請號: 202010315851.0
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111580060B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 王向榮;梁懷遠
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 虞浩;劉芳

本申請提供了一種目標姿態識別的方法、裝置和電子設備，通過獲取發射信號經待識別目標散射后的第一接收信號以及第二接收信號，然后根據第一接收信號與發射信號確定第一基帶信號，并根據第二接收信號與發射信號確定第二基帶信號，最后根據第一與第二基帶信號確定待識別目標的姿態類別。第一與第二基帶信號攜帶著與目標姿態相關的各個特征值，包括橫向速度信息和徑向速度信息，通過目標姿態的徑向和橫向速度信息等各特征值相互配合，補充橫向速度信息可以更準確區分目標在不同方位角時的不同姿態以及水平對稱姿態，如從左到右滑動和從右向左滑動，實現對目標姿態的高準確率及高穩定性識別，且硬件成本較低，算法復雜度較低，實時交互性更好。

技術領域

本申請涉及計算機信號處理領域，尤其涉及一種目標姿態識別的方法、裝置和電子設備。

背景技術

目前，隨著計算機技術的蓬勃發展，運用計算機技術對運動目標姿態的識別的應用越來越廣泛，例如手勢識別，頭部姿勢識別，跌落識別，身體動作識別等等。

然而，傳統的識別方式是運用識別雷達發射電磁波，并接收回波，通過對雷達回波進行時頻分析，得到回波的微多普勒特征，進而對運動目標識別與分類，但是單純對回波分析的方式只能反映目標的徑向速度特征，而無法反映目標的橫向運動特征，這使得目標姿態識別的準確率對方位角十分敏感，在運動目標偏離雷達正方向的方位角超過一定范圍時，其識別的正確率將受到極大的影響，并且雷達只能得到目標速度在徑向上的投影，而徑向投影無法反應橫向的運動特征，使得雷達對水平對稱的動作(如從左到右滑動和從右向左滑動)的識別準確率很低。

另一方面，對于上述問題現有技術的另一種方案是運用MIMO雷達通過應用陣列天線來獲取目標的角度信息，然而精確的角度信息需要多天線的陣列，這與硬件的成本相互制約，且陣列信號處理的時間復雜度較高，為運動目標姿態的實時交互帶來了困難。

發明內容

本申請提供一種目標姿態識別的方法、裝置和電子設備，及存儲介質，以解決現有技術中的傳統雷達不能反映目標姿態的橫向運動特征以致目標所處位置和目標水平對稱運動影響識別準確度及穩定性的問題，以及運用MIMO雷達陣列硬件成本高，陣列信號處理復雜度高，實時交互性差的問題。

第一個方面，本申請提供一種目標姿態識別的方法，包括：

獲取發射信號經待識別目標散射后的第一接收信號以及第二接收信號，所述發射信號由雷達的發射天線發出，所述第一接收信號由所述雷達的第一接收天線接收，所述第二接收信號由所述雷達的第二接收天線接收，所述雷達至少包括兩個接收天線；根據所述第一接收信號與所述發射信號確定第一基帶信號，根據所述第二接收信號與所述發射信號確定第二基帶信號；根據所述第一基帶信號與所述第二基帶信號確定所述待識別目標的姿態類別。

可選的，所述根據所述第一基帶信號與所述第二基帶信號確定所述待識別目標的姿態類別，包括：利用預設時頻分析算法，并根據所述第一基帶信號與所述第二基帶信號確定所述待識別目標的徑向速度信息；將所述第一基帶信號與所述第二基帶信號進行相干處理，得到所述待識別目標的橫向速度信息；根據所述橫向速度信息以及所述徑向速度信息確定所述待識別目標的所述姿態類別。

可選的，所述將所述第一基帶信號與所述第二基帶信號進行相干處理，得到所述待識別目標的橫向速度信息，包括：將所述第一基帶信號與所述第二基帶信號進行相干處理，得到相干信號；利用所述預設時頻分析算法，并根據所述相干信號確定相干時頻譜；根據所述相干時頻譜以及預設特征提取算法確定相干經驗特征，所述橫向速度信息包括所述相干經驗特征。

可選的，所述利用預設時頻分析算法，并根據所述第一基帶信號與所述第二基帶信號確定所述待識別目標的徑向速度信息，包括：利用所述預設時頻分析算法，確定所述第一基帶信號對應的第一時頻譜，所述第二基帶信號對應的第二時頻譜；根據所述第一時頻譜以及所述預設特征提取算法確定第一經驗特征，根據所述第二時頻譜以及所述預設特征提取算法確定第二經驗特征，所述徑向速度信息包括所述第一經驗特征以及所述第二經驗特征。