[发明专利]一种基于UWB生物雷达的隐匿性致命伤情检测方法及检测系统

权利要求书

1.一种基于UWB生物雷达的隐匿性致命伤情检测方法，其特征在于，包括：

采集目标待测物的生理解剖结构的左、右对称的两组UWB生物雷达回波数据；

对采集的两组UWB生物雷达回波数据依次进行归一化处理、离散余弦变换处理及门限操作处理，获得能够用于线性判别分析的两组特征值数据；

对上述获得的两组特征值数据进行线性判别分析后判断伤情，若两组特征值数据线性不可分则判断无伤情，若两组特征值数据线性可分则判断有伤情。

2.根据权利要求1所述的基于UWB生物雷达的隐匿性致命伤情检测方法，其特征在于，采集UWB生物雷达回波数据时，距离目标待测物的体表1～2cm或直接接触目标待测物；起始距离设置为0ns，时窗设置为5～10ns；每组数据采集时间＞10s。

3.根据权利要求1所述的基于UWB生物雷达的隐匿性致命伤情检测方法，其特征在于，所述归一化处理是分别将每组UWB生物雷达回波数据不同时间上的最大值变为1，UWB生物雷达回波数据包含距离m和时间n二维信息，记为r_i[m，n]，其中，i＝1，2表示左、右两组数据、1≤m≤M表示距离、1≤n≤N表示时间，M表示回波数据距离维度的点数，M≥512，N表示回波数据时间维度的点数，N≥数据采集时间×采样率，则归一化处理后的数据为：

其中，max_mr_i[m，n]在距离维度上取最大值。

4.根据权利要求3所述的基于UWB生物雷达的隐匿性致命伤情检测方法，其特征在于，所述离散余弦变换处理是指对归一化处理后的数据在距离维度进行处理，离散余弦R_i[m，n]：

其中，或

5.根据权利要求4所述的基于UWB生物雷达的隐匿性致命伤情检测方法，其特征在于，所述门限操作处理是选取离散余弦变换处理后的数据特征值，则有门限R′_i[m，n]：

R′_i[m，n]＝R_i[m，n] 2≤m≤M′ (3)

其中，M′＜＜M，M′表示对R′_i[m，n]在距离维度上进行门限操作。

6.根据权利要求5所述的基于UWB生物雷达的隐匿性致命伤情检测方法，其特征在于，所述线性判别分析，包括：

设计一个二分类问题，按照投影后类内方差最小且类间方差最大的原则，找到一组投影系数w使处理后的两组特征值数据的广义瑞利熵最大化：

其中，S_w为两组特征值数据的类内散度矩阵，S_b为两组特征值数据的类间散度矩阵，[·]^T表示转置，然后，使用w对两组特征值数据进行投影变换，投影变换后的数据R_i：

R_i＝w^TR′_i[m，n] (5)

采用马氏距离测定投影后两组特征值数据间的距离：

其中，∑^-1为R″₁和R″₂的协方差矩阵，表示[·]^-1求逆，最后设定阈值进行判断，当D_M≥1时认为两组特征值数据线性可分，判断有伤情发生，否则判断为正常。

7.一种实现权利要求1～6中任意一项所述的基于UWB生物雷达的隐匿性致命伤情检测方法的检测系统，其特征在于，包括：

UWB生物雷达回波数据采集模块，用于采集目标待测物的生理解剖结构的左、右对称的两组UWB生物雷达回波数据；

归一化处理模块，用于对采集的两组UWB生物雷达回波数据进行归一化处理；

离散余弦变换处理模块，用于对归一化处理后的数据进行离散余弦变换处理；

门限操作选取模块，用于对离散余弦变换处理后的数据进行门限操作选择；

线性判别分析模块，用于对门限操作选择的两组特征值数据进行线性判别分析。