[发明专利]基于雷达回波信号多维特征的车内活体检测方法

权利要求书

1.一种基于雷达回波信号多维特征的车内活体检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、在车内安装毫米波雷达，毫米波雷达所发射的毫米波信号能够覆盖到车内全局且其通道数量为I；

步骤2、将车内空间划分为不同的目标检测区域，所有目标检测区域与车内的所有座位一一对应，根据毫米波雷达安装位置，为每个目标检测区域设定对应的区域径向距离单元范围dist₁～dist₂以及对应的区域角度单元范围θ₁～θ₂；

步骤3、采集反射回来的回波信号，在每个检测周期内，对总帧长为K帧的回波信号进行处理，提取各个目标检测区域的目标距离特征obj_{dist-diff-total}、目标角度特征obj_{angle-diff-total}以及目标能量特征Power_var后，并输入训练后的分类模型，由分类模型输出每个目标检测区域是否存在活体的检测结果，其中，提取当前目标检测区域的目标距离特征obj_{dist-diff-total}、目标角度特征obj_{angle-diff-total}以及目标能量特征Power_var包括以下步骤：

步骤301、对每帧回波信号的每个通道的回波信号进行一维傅里叶变换得到距离时间谱y_1d，滤除每帧回波信号的距离时间谱y_1d的静止杂波获得每帧回波信号的静止杂波滤除数据并对静止杂波滤除数据做速度维的傅里叶变换得到每帧回波信号的距离-多普勒数据；

步骤302、基于积累后的距离-多普勒数据，提取当前目标检测区域在区域径向距离单元范围dist₁～dist₂内的能量最大值进而获得与该能量最大值对应的径向距离单元obj_radical-dist(k)以及速度单元obj_vel(k)，k＝1，2，...，K；

步骤303、对距离-多普勒数据再做角度维的傅里叶变换获得角度谱数据，并检索得到当前目标检测区域在区域角度单元范围θ₁～θ₂的目标能量峰值进而获得与该目标能量峰值对应的角度单元obj_angle(k)以及距离单元obj_radical-dist(k)，其中，目标能量峰值表示为：

式中：θ为目标检测区角度单元索引，θ∈[θ₁，θ₂]；c为角度单元索引，c＝1，2，...，Q，Q为角度维傅里叶变换的点数；y_2d[a，b，i]为距离-多普勒数据，a为距离单元索引，a＝1，2，...，N，N为快时间维的采样点数；b为速度单元索引，b＝1，2，...，M，M为慢时间维的采样点数；

步骤304、将当前检测周期内检测到的K组距离单元obj_radical-dist(k)、角度单元obj_angle(k)以及目标能量峰值进行处理，转化为特征：

计算当前检测周期内连续两帧距离单元obj_radical-dist(k)变化的差值的总和obj_{dist-diff-total}记为目标距离特征，则有：

计算当前检测周期内连续两帧角度单元obj_angle(k)变化的差值的总和obj_{angle-diff-total}记为目标角度特征，则有：

计算当前检测周期内帧内能量方差Power_var作为目标能量特征，则有：

式中，

2.如权利要求1所述的一种基于雷达回波信号多维特征的车内活体检测方法，其特征在于，步骤301中，将每帧回波信号第i个虚拟通道的回波信号得到的距离时间谱y_1d表示为y_1d[a，m，i]，则有：

式中：y[n，m，i]为每帧回波信号第i个通道的第m个啁啾的第n个采样点数的回波信号。