[發明專利]一種基于點云的手勢檢測方法、系統、存儲介質

在審

• 申請號: 202310337187.3
• 申請日: 2023-03-31
• 公開（公告）號: CN116593978A
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 吳慧穎;請求不公布姓名;張遠燚
• 申請（專利權）人: 廈門精益遠達智能科技有限公司
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41;G06F17/14;G06F17/18;G01S13/88
• 代理公司: 廈門原創專利事務所(普通合伙) 35101
• 代理人: 高巍

本發明涉及一種基于點云的手勢檢測方法、系統、存儲介質，包括以下步驟：S1，通過雷達發射中頻采樣信號并接收目標反射回的中頻信號，得到目標的距離頻譜，得到目標的速度頻譜，范圍為[－N/2，N/2]，獲得一幀數據的FFT頻譜；S2，重復若干次步驟S1，得到多幀數據的FFT頻譜，根據多幀數據的FFT頻譜判斷目標中是否存在微動目標，若是則輸出最靠近雷達的目標的距離r；S3，提取與最靠近雷達的目標第一距離范圍內的目標的速度頻譜，獲取速度頻譜中譜線大于第一閾值的第一目標集，記錄所述第一目標集的每個目標的距離索引；S4，每個目標投影至直角坐標系中，在直角坐標系中得到多幀的距離變化曲線，根據曲線變換判斷手勢方向。

技術領域

本發明涉及雷達手勢檢測領域，具體指有一種基于點云的手勢檢測方法、系統。

背景技術

毫米波雷達，是工作在毫米波波段(millimeter?wave)探測的雷達。通常毫米波是指30～300GHz頻域(波長為1～10mm)的。毫米波的波長介于微波和厘米波之間，因此毫米波雷達兼有微波雷達和光電雷達的一些優點。

隨著智能家居的廣泛應用，對其需求越來越多。基于紅外的只能家具只能檢測手勢的有無，而現有智能夾具利用雷達毫米波判斷人體手勢的過程中，一般是識別人體手勢后，再從手勢變化的邏輯上進行判斷人體做出的具體手勢，需要大量的算力，甚至需要通過AI等運算才能得到人體做出的手勢。現有技術中還未從雷達毫米波在目標的反射回數據上進行識別人體手勢。

針對上述的現有技術存在的問題設計一種基于點云的手勢檢測方法、系統是本發明研究的目的。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明在于提供一種基于點云的手勢檢測方法、系統，能夠有效解決上述現有技術存在的至少一個問題。

本發明的技術方案是：

一種基于點云的手勢檢測方法，包括以下步驟：

S1，通過雷達發射中頻采樣信號并接收目標反射回的中頻信號，對反射回的中頻信號根據每個chirp信號加窗進行FFT運算，得到目標的距離頻譜，對每個距離維的不同chirp信號進行N點FFT運算，得到目標的速度頻譜，范圍為[－N/2，N/2]，獲得一幀數據的FFT頻譜；

S2，重復若干次步驟S1，得到多幀數據的FFT頻譜，根據多幀數據的FFT頻譜判斷目標中是否存在微動目標，若是則輸出最靠近雷達的目標的距離r；

S3，提取與最靠近雷達的目標第一距離范圍內的目標的速度頻譜，獲取速度頻譜中譜線大于第一閾值的第一目標集，記錄所述第一目標集的每個目標的距離索引；

S4，通過雷達天線的相位差計算所述第一目標集的每個目標投影至直角坐標系中，在直角坐標系中得到多幀的距離變化曲線，

若目標在直角坐標系中的Z軸變化量大于X軸變化量，且目標在直角坐標系中Z軸的距離由負到正，且Z軸的最大變化量大于第一閾值，則判定向上揮手；

若目標在直角坐標系中的Z軸變化量大于X軸變化量，且目標在直角坐標系中Z軸的距離由正到負，且Z軸的最大變化量大于第一閾值，則判定向下揮手；

若目標在直角坐標系中的X軸變化量大于Z軸變化量，且目標在直角坐標系中X軸的距離由負到正，且X軸的最大變化量大于第一閾值，則判定向右揮手；

若目標在直角坐標系中的X軸變化量大于Z軸變化量，且目標在直角坐標系中X軸的距離由正到負，且X軸的最大變化量大于第一閾值，則判定向左揮手。

進一步地，所述根據多幀數據的FFT頻譜判斷目標中是否存在微動目標包括：

對每幀數據的FFT頻譜提取相同行的chirp信號得到抽樣后FFT頻譜；

多所述抽樣后FFT頻譜進行N點FFT運算得到低速抽樣頻譜；