[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

说明书

本发明公开了一种基于雷达回波信号多维特征的车内活体检测方法。本发明使用毫米波雷达，更能尊重用户隐私，通过短时处理车内目标反射回波，进行活体检测，实时性强，且不受光线影响，环境适应性强。本发明通过提取雷达回波信号的多维特征，生成训练集，输入支持向量机中训练出分类模型。通过训练好的分类模型判断目标是否为活体，检测出是否有儿童遗落舱内的情况以及不明身份人员的入侵从而发出报警信息，以减少意外事故的发生。本发明可应用于车内多区域的多人活体检测，可达到100％的正确率。

技术领域

本发明涉及一种车内活体检测方法。

背景技术

随着汽车行业技术的发展，汽车逐渐走进每家每户的生活中，大大方便了人们的出行。然而许多安全隐患也随之而来，如儿童、宠物被遗忘车内造成的窒息、中暑死亡事件，以及窃贼进入车内盗取财物事件等。为应对这些安全隐患，防范风险，车内活体检测技术的研究具有非常重要的现实意义。

毫米波雷达具有全天时、全天候的工作特性，以及成本低、体积小、分辨力高、抗干扰性强等优点，可用于车内活体检测。

现有的活体检测方法有通过摄像头成像检测、通过提取呼吸心跳信号检测以及温度传感器检测等方法。摄像头成像检测活体受安装位置限制，容易受遮挡物影响，且用户隐私有一定风险。提取呼吸心跳信息进行活体检测是对处理后的雷达回波信号进行滤波处理，提取对应频段的频率从而判断是否为活体。然而相位信息敏感易受环境影响，且呼吸信号周期长，导致该方法的实时性不强，易导致误判。温度传感器检测活体的正确率也对环境有一定要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有的活体检测准确率低，易受环境因素影响的情况。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了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_{anglk-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、基于多通道积累后的距离-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；