[发明专利]一种基于毫米波雷达的室内人员准确检测和精确定位方法

说明书

本发明公开一种基于毫米波雷达的室内人员准确检测和精确定位方法，主要通过毫米波雷达对室内人员进行距离、方位角、速度的高精度测量基础上进行检测和定位，满足毫米波雷达作为室内场景感知器件的需求。主要处理步骤包括：AD采样后的数据帧重建、雷达信号处理、静止人员微动特征提取、移动人员群跟踪定位、高级应用驱动。本发明基于毫米波雷达的室内人员准确检测和精确定位方法，可应用于不同的毫米波雷达平台实现室内人员的检测和定位，主要针对毫米波雷达室内人员有无、移动和静止场景，为将来毫米波雷达在室内人员检测场景中的广泛应用提供基础。

技术领域

本发明属于毫米波雷达技术领域，涉及一种基于毫米波雷达的室内人员准确检测和精确定位方法。

背景技术

毫米波雷达应用于室内人员检测与定位的新兴技术，其原理是通过雷达天线发射电磁波信号，因发射路径上的物体阻挡而发生反射，再由雷达接收天线接收，通过对接收的电磁波信号做一系列处理，可以确定距离、速度和角度等信息。

目前用于室内人员检测与定位的传感器种类繁多，除了毫米波雷达以外，还包括超声、被动红外、激光雷达和光学摄像头等传感器，这些传感器容易受外部环境(如光照、温度等)影响，造成虚警的出现。另外光学摄像头还有泄露个人隐私的风险。毫米波雷达则具备全天候的特性，在环境稳健性方面比其他传感器优异很多，具有距离精度高、速度精度高、角度分辨率高及虚警率低等优点，可以实现室内情况下对人员的准确检测和精确定位。判断室内人员的有无、统计室内人员个数，稳定输出人员的距离、速度和角度等信息，满足室内人员检测和定位在准确性、稳定性等方面的要求。因其在涉及到保护个人隐私生活等方面，毫米波雷达更有无可比拟的天然优势，毫米波雷达被越来越多的应用在安防监控、智能家居、智慧养老和生命探测等领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于毫米波雷达的室内人员准确检测和精确定位方法，通过毫米波雷达对室内人员进行距离、方位角、速度的高精度测量基础上进行检测和定位，满足毫米波雷达作为室内场景感知器件的需求。

本发明一种基于毫米波雷达的室内人员准确检测和精确定位方法，步骤如下：

(1)数据帧重建。

(2)毫米波雷达信号处理，得到检测目标的量测信息，包括运动目标的距离、方位角、速度，以三维点云数据输出。

(3)根据三维点云数据，进行室内移动人员的目标检测和跟踪定位。

(4)根据室内静止人员微动特征，进行室内静止人员检测和定位。

(5)利用检测和定位信息，结合实际应用场景，完成相应的高级应用逻辑。

本发明的优点在于：

1、本发明基于毫米波雷达的室内人员准确检测和精确定位方法，采用数据帧重建的方法，提取室内缓慢运动人员的信息，提高毫米波雷达对室内低速运动目标检测的准确性和可靠性。

2、本发明基于毫米波雷达的室内人员准确检测和精确定位方法，对室内运动人员和静止人员进行分类处理的方法，解决毫米波雷达对室内人员有无进行准确检测。

3、本发明基于毫米波雷达的室内人员准确检测和精确定位方法，采用群跟踪算法实现对室内被检测人员的点云数据稳定输出和准确定位。

4、本发明基于毫米波雷达的室内人员准确检测和精确定位方法，对室内静止或者卧床休息人员利用微动检测实现室内静止人员的检测。

附图说明

图1是本发明基于毫米波雷达的室内人员准确检测和精确定位方法整体处理流程图；

图2是本发明基于毫米波雷达的室内人员准确检测和精确定位方法中去斜滤波处理方式示意图；

图3是本发明基于毫米波雷达的室内人员准确检测和精确定位方法中数据帧重建示意图；