[发明专利]一种基于探测信号的3D成像与人体识别方法

说明书

本发明公开了一种基于探测信号的3D成像与人体识别方法，是基于无线探测网络中采集到的探测信号强度值进行3D成像与人体识别，首先通过记录信号接收器检测到的信号强度值，将数据上传到上位机进行反投影，然后进行规范化标准操作，将得到随时间变化的剖面图合并起来输出3D成像图，最后将成像图与数据库存储的图像进行比照，得到识别结果。总之，相比现有技术，本发明方法简单、新颖，能很好地得到3D成像结果并有效识别目标。

技术领域

本发明涉及3D成像的技术领域，尤其是指一种基于探测信号的3D成像与人体识别方法。

背景技术

在各项制度日益完善的今天，人们对于个人安全及资产保护的需求也越来越多，而成像系统是监测兴趣安全区域的最主要手段之一，其重要性自然不言而喻。据公安部发布的数据估计，每年大约有几百万起盗窃案、入室抢劫案发生在个人居所或公共商场，其中，60％以上的此类犯罪案件发生于没有安装任何监控系统的建筑里。相对地，安装有监控系统的区域犯罪发生率远远低于未安装监控系统或监控盲点区域。因此，构建有效的监控成像系统，特别是在智能监测、安全防盗、人体识别等应用领域中，是降低犯罪率，增加安全系数的重要途径，因而社会大众对这类系统有着十分广泛而迫切的需求。

目前，兴趣目标的成像技术主要是基于计算机视觉的三维重构方法，其研究任务是使视觉传感设备具有通过二维视图感知三维环境与目标的能力，分布式网络化的多摄像机协作或基于主动视觉系统自标定方法的单摄像机策略成为高维环境与目标感知的必然选择。然而，二维输入的灰度图像是高维(三维)环境与目标几何特征，光照，材料特性，甚至颜色以及摄像机自身参数等多种因素的叠加效应；因此，往往将由二维灰度图像反演以上诸多参数的情况认为是一种非线性逆问题，其解并不具有唯一性，同时，其对噪声、离散化引起的误差甚至对初始值的选择极其敏感；需要注意的是，目前基于计算机视觉的方法仍然不能稳健、可靠地解决视觉信息处理自身面临的诸多难题，而环境与目标影像重构的技术要求给基于计算机视觉的方法带来了更大的挑战。更普遍地，基于计算机视觉的三维重构方法容易侵犯到个人隐私，在有些场合并不适用，并不能为所有人接收。

基于探测信号模型的成像系统则可克服上述缺陷，特别地，目标对不同类型的探测信号产生不同的反应，对应着不同的物理模型，可建立不同方式的成像过程；因此，利用目标对探测信号的电磁特性，来反演目标的特性，是环境目标成像的特有感知模式。同时，此类成像系统完全不会涉及到隐私问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺点，提供了一种基于探测信号的3D成像与人体识别方法，该方法简单、新颖，能很好地得到3D成像结果并有效识别目标。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种基于探测信号的3D成像与人体识别方法，首先，通过记录信号接收器检测到的信号强度值，将数据上传到上位机进行3D成像，并将成像图与数据库存储的图像进行比照，最后输出成像以及识别结果；其具体包括以下步骤：

1)在兴趣区域部署信号发生器与信号接收器，每一个信号接收器均能接收到至少一个信号发生器产生的信号，采集并存储每个信号发生器标识ID和对应的信号强度值读数；其中，在兴趣区域部署信号发生器与信号接收器需要满足预定条件：在兴趣区域范围内，存在信号发生器生成的信号穿过被成像目标；

2)将数据传送到上位机进行预处理，包括清洗、过滤；

3)兴趣区域里没有兴趣目标，即在空场景离线条件下，采集并保存传感器的数据，作为区域信号强度的基准值y₀；

4)兴趣区域存在兴趣目标，即在线条件下，采集并保存t时刻信号接收器数据，作为区域信号强度的实时测量值即在线条件下的信号强度观测值；

5)向量化处理信号传输网络中的信号强度值，得到相应的观测值，然后采用信号强度在空场景离线条件以及存在目标的在线条件下的变差值作为观测值y；具体地，