[发明专利]利用无线射频技术对室内物体一次性成像的方法及系统

说明书

本发明公开了一种利用无线射频技术对室内物体一次性成像的方法及系统。使用线性频率调制的方式实现脉冲压缩的线性调频信号，该信号具有较小的信号频率及较大的带宽，有效减少对室内具有生命特征的物体的伤害。接收经过目标物体反射后的反射信号，对反射信号进行解调处理，得到目标物体上的多个反射点的解调信号，对解调信号进行加窗傅里叶变换，得到多个反射点的多普勒频谱并在预定时间点上沿方位向进行积分，获得目标物体在预定时间点的像。由于该成像的方法及系统是对目标物体发射线性调频信号，并对接收到的反射信号进行多层处理，针对不同的物体，呈现相同的实验性能，提高了系统的鲁棒性，同时可使物体一次性成像，增加了便利性。

技术领域

本发明涉及成像领域，尤其涉及一种利用无线射频技术对室内物体一次性成像的方法及系统。

背景技术

获取目标的形状是对物体进行成像的基本。传统的解决方案是围绕目标站点部署摄像机，应用图像处理算法来获取目标形状。随着科学技术及电子行业的发展，出现了利用无线射频信号来对物体形状进行识别，且随着无线技术的发展，利用无线信号对物体进行成像已经成为了物联网无线信号的一个新兴的研究方向，目前已经取得了一定的成果。一般对物体形状识别的处理过程为：搜集发射信号经物体反射后的反射数据，对搜集到的反射数据进行去噪处理，然后通过训练或者算法计算，实现物体形状的识别。

通常，基于视频和图像技术的方案，需要充足的光照，且需保障摄像机到目标的视线距离；基于摄像头的方案又不可避免的引入了用户隐私侵犯问题；基于无线信号的方案，目前已有的产品有RF-Capture系统和超高频MIMO系统。RF-Capture系统由麻省理工学院Dina Katabi等人提出，是利用自主设计的无线射频的反射信号，是将多个子图拼接在一起缝合成为一整个图形，需要多个操作来组合部分片段以获得完整的图像；超高频MIMO系统是麻省理工学院的研究人员开发的，采用调频连续波技术从发射端出发，经过目标物体反射回到接收端，对反射信号采集进行计算得到物体形状，能够探测和捕获室外无生命物体的图形。

然而，RF-Capture系统和超高频MIMO系统的工作频率均非常高，为毫米波或亚毫米波，需要昂贵的专业设备，且这些设备体积庞大，同时也需要强大的发射功率，可能对人体健康造成一定程度的伤害，使得它在室内环境中几乎不适用。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种利用无线射频技术对室内物体一次性成像的方法及系统，可以解决现有技术中，无线调制信号不适合用于对室内物体成像的技术问题。

为实现上述目的，本发明第一方面提供一种利用无线射频技术对室内物体一次性成像的方法，所述方法包括：

向目标物体发射使用线性频率调制的方式实现脉冲压缩的线性调频信号，并接收经过所述目标物体反射后的反射信号；

对所述反射信号进行解调处理，得到所述目标物体上的多个反射点的解调信号；

对所述解调信号进行加窗傅里叶变换得到多个反射点的多普勒频谱；

对多个反射点的所述多普勒频谱在预定时间点上沿方位向进行积分获得目标物体在所述预定时间点的像。

为实现上述目的，本发明第二方面提供一种利用无线射频技术对室内物体一次性成像的系统，所述系统包括：

发射接收单元，用于向目标物体发射使用线性频率调制的方式实现脉冲压缩的线性调频信号，并接收经过所述目标物体反射后的反射信号；

解调得到单元，用于对所述反射信号进行解调处理，得到所述目标物体上的多个反射点的解调信号；

加窗变换单元，用于对所述解调信号进行加窗傅里叶变换得到多个反射点的多普勒频谱；

积分单元，用于对多个反射点的所述多普勒频谱在预定时间点上沿方位向进行积分获得目标物体在所述预定时间点的像。