[发明专利]一种基于毫米波雷达的人体轨迹跟踪检测方法

说明书

本发明公开了一种基于毫米波雷达的人体轨迹跟踪检测方法，涉及毫米波雷达探测技术领域。本发明包括如下步骤：对毫米波雷达采用检测算法，通过对回波信号进行处理得到人体相关信息；采用卡尔曼滤波算法对人体位置进行预测得到预测的下一时刻的目标位置；采用全局最近邻算法与下一时刻检测到的人体位置同现有人体运动轨迹预测的下一时刻位置进行匹配；对已匹配的人体轨迹信息进行更新并修正当前估计的人体位置。本发明通过利用毫米波雷达探测得到人体目标，进行统计分析并提取相关信息，通过人体轨迹预判及实际轨迹之间进行修正从而提高人体轨迹跟踪检测精度，具有实时性强、跟踪稳定、可移植性强的优点。

技术领域

本发明属于毫米波雷达探测技术领域，特别是涉及一种基于毫米波雷达的人体轨迹跟踪检测方法，能够广泛应用于智能驾驶、安防监控、智能家居等领域。

背景技术

毫米波雷达是指30～300GHZ频域工作探测的雷达，兼有微波雷达和光电雷达的一些优点。具有小天线口径、窄波束；大宽带；高多普勒频率；良好的抗隐身性等有点。

随着毫米波雷达探测技术在智能驾驶、安防监控、智能家居、军事制导等领域的发展应用。为提高消费者使用体验，提供更好的毫米波雷达探测技术产品，对毫米波雷达探测技术在人体检测方面要求越来越高。

如专利号CN202110134941.4的一种人体检测方法及装置，利用区域检测算法对中频信号进行检测并判断出有目标进入指定区域，利用多次微动检测算法对中频信号进行检测，以判断指定区域内是否有人，但无法做到人体轨迹跟踪及预判。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于毫米波雷达的人体轨迹跟踪检测方法，通过雷达传感器不断获取人体检测相关信息，并据此建立运动轨迹；再将人体检测结果与运动轨迹进行最近邻匹配，并采用卡尔曼滤波器来更新运动轨迹信息，解决了现有的毫米波人体检测轨迹跟踪的准确率不足的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种基于毫米波雷达的人体轨迹跟踪检测方法，包括如下步骤：

步骤S1：对毫米波雷达采用检测算法，通过对回波信号进行处理得到人体相关信息；

步骤S2：采用卡尔曼滤波算法对人体位置进行预测得到预测的下一时刻的目标位置；

步骤S3：采用全局最近邻算法与下一时刻检测到的人体位置同现有人体运动轨迹预测的下一时刻位置进行匹配；若场景中存在多个目标时则依据算法分配给不同的人体运动轨迹；

步骤S4：对已匹配的人体轨迹信息进行更新并修正当前估计的人体位置，对未匹配的人体运动轨迹进行更新并同时记录为不可见状态；

步骤S5：删除不可见总帧数超过阈值及保持不可见状态的连续多帧的轨迹，对步骤S3中未匹配的量测建立相应的运动轨迹；

其中，步骤S3中，采用最近邻算法对检测结果与跟踪预测轨迹进行匹配，具体流程如下：

步骤S31：判断当前帧内轨迹数目N和检测数目M，根据二者数目组合采取不同解决方法；

步骤S32：生成代价矩阵Cost[N][M]；

步骤S33：生成加边矩阵Padded_Cost[N+M][N+M]；

步骤S34：判断Padded_Cost[rows][cols]的位置，生成运动轨迹。

作为一种优选的技术方案，所述步骤S1中，人体相关信息是通过毫米波雷达获取到的目标人体的位置信息、速度信息和角度信息。