[发明专利]一种基于无线信号的辅助目标检测方法

说明书

本发明公开一种基于无线信号的辅助目标检测方法，该方法步骤包括：使用一个或多个通用无线设备采集无线信号数据，利用多路信号数据的相关性对无线数据进行去噪处理，采集图像数据并使用传统基于图像的目标检测方法生成训练集，根据应用场景设计神经网络并在训练集上进行训练，使用训练得到的神经网络从处理后的信号中提取关于目标的位置信息。本方法针对现有基于图像的目标检测技术计算开销大、耗能高的缺陷，提出通过无线信号数据进行辅助目标检测的方法，可以从数据量较低的无线信号数据中识别是否有目标出现以及目标的大概位置范围。

技术领域

本发明涉及目标检测、无线网络和普适计算领域，尤其涉及一种基于无线信号的辅助目标检测方法。

背景技术

目标检测是计算机视觉领域的一项重要技术，在无人驾驶、人脸识别等领域有着重要的应用。近年来随着深度学习和神经网络技术的发展，各种计算机视觉应用呈现出井喷式发展的局面。例如，使用人脸识别的智能门禁系统可以让使用者无需携带钥匙或身份卡即可自动开门；使用人脸识别的支付系统可以无需扫码和携带手机就进行支付；基于视频的车辆识别系统，可以在线或离线地识别马路上的汽车，提供车牌号等车辆信息。

在这些计算机视觉应用中，目标检测是至关重要的一步。人脸识别需要首先通过目标检测获得人脸在图像中出现的位置框，然后将人脸图像从中截取送入人脸分类器中获得结果；车辆识别需要首先检测车辆位置，如果需要识别车牌还需要再检测车牌位置等等。

虽然计算机视觉的这些应用非常有用，但制约其发展的一个重要因素是设备的成本及能耗。对于大多数人脸识别应用，由于需要保证一定的安全性，都会有较高的精度要求，因此对于摄像头的视频分辨率提出了较高的要求。类似的，由于车牌号数字尺寸较小，摄像头通常离车辆有一定距离，同样会提高对摄像头分辨率的要求。然而，使用传统的基于图像的目标检测，不间断地对高分辨率的视频做目标检测将会耗费大量计算资源，这大大提升了终端设备的成本及能耗。

随着Wi-Fi，5G等无线技术的发展，无线网络功能已经成为了各种电子设备的标配。由于被检测目标一般都会对无线电波有反射作用，当目标处于不同位置时会对无线信号有不同的反射路径，造成收到无线信号的幅度和相位的变化，这样我们就可以从接收信号中提取出目标的位置信息，可以起到类似于“雷达”的作用。基于无线信号进行目标检测的关键优势在于：首先，无线信号的数据量要远低于高分辨率图像，使用无线信号做目标检测能大大降低对设备运算性能的需求，降低功耗；此外，被检测目标不需要佩戴任何设备，系统也仅需要基于现有常见的无线设备，如笔记本、手机、WiFi路由器等，进行软件升级就可以实现检测，成本低廉、易于部署。

发明内容

本发明提出了一种基于无线信号的辅助目标检测方法。本发明的技术方案针对现有基于图像的目标检测技术的弱点，解决了如何通过通用无线设备进行辅助目标检测，以节约能耗、降低计算代价的问题。

为解决上述问题，本发明通过以下技术方案来实现：

一种基于无线信号的辅助目标检测方法，其特征在于，该方法使用数据量较低的通用无线信号来进行目标检测，所述方法包括以下具体步骤：

步骤1)使用一个或多个通用的无线设备采集无线信号数据；

步骤2)利用多路信号数据的相关性对无线数据进行去噪处理；

步骤3)采集图像数据并使用传统基于图像的目标检测方法生成训练集，根据应用场景设计神经网络并在训练集上进行训练；

步骤4)使用所述步骤3)训练得到的神经网络提取所述步骤2)处理后的信号数据中关于目标的位置信息。

上述的基于无线信号的辅助目标检测方法，其特征在于，所述步骤1)中的无线设备为支持WiFi，5G NR(New Radio)，长期演进(LTE,Long Term Evolution)，蓝牙(Bluetooth)，Zigbee通信技术中一种或多种的无线设备，所述无线信号数据为接收信号强度指示或信道状态指示。