[发明专利]基于交叉点的复杂体异物微波检测定位方法在审
申请号: | 201610143189.9 | 申请日: | 2016-03-14 |
公开(公告)号: | CN105654145A | 公开(公告)日: | 2016-06-08 |
发明(设计)人: | 吴怡之;李丹美;朱明达;席恋;王明赛;徐谢云 | 申请(专利权)人: | 东华大学 |
主分类号: | G06K9/62 | 分类号: | G06K9/62 |
代理公司: | 上海申汇专利代理有限公司 31001 | 代理人: | 翁若莹 |
地址: | 201620 上*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | 微波检测使用安全,便携性好,但在复杂物体异物的探测方面面临严峻的发展瓶颈。本发明借鉴无线定位技术的思想,利用两路径交叉点定位原理,通过判断穿过异物的两条路径,从而根据其交叉点得出异物的位置。本发明采用机器学习分类器进行对穿过异物的路径的分辨,并通过电磁仿真系统生成分类器的训练样本,利用优化算法优化分类器的参数,从而获得较高的分类正确率。相比微波成像进行异物检测,本发明使得所用的微波激励信号带宽大大降低,降低了天线的造价和设计难度,并且计算复杂度尤其是在线计算量也大大下降,便于进行可携带和可穿戴的设计,为微波检测技术进一步拓宽应用领域走向实用化打下基础。 | ||
搜索关键词: | 基于 交叉点 复杂 异物 微波 检测 定位 方法 | ||
【主权项】:
一种基于交叉点的复杂体异物微波检测定位方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、在被测物体周围的K个位置上分别布置一个宽带天线,通过射频电路依次使K个宽带天线向被测物体发送宽带脉冲信号,第k宽带天线发出的宽带脉冲信号自发送点起至接收点止形成第k条信号路径
k=1,2,…,K,第k条信号路径
对应的回波信号为
通过K个宽带天线的位置布置,使得K条信号路径两两相交;步骤2、生成训练样本,包括以下步骤:步骤2.1、基于无异物结构的被测物体,利用K宽带天线及电磁场仿真系统,生成多个仿真微波无异物回波信号,第k条信号路径
对应的仿真微波无异物回波信号为
在被测物体内的不同位置上人工添加异物结构,利用K宽带天线及电磁场仿真系统,生成多个仿真微波回波信号,第k条信号路径
对应的仿真微波回波信号为
步骤2.2、分别提取仿真微波无异物回波信号及仿真微波回波信号的特征数据,生成针对信号路径的不包含异物样本集及包含异物样本集;步骤3、建立基于支持向量机的分类器,利用不包含异物样本集及包含异物样本集对分类器进行训练,设置分类器参数;步骤4、利用粒子群优化算法对分类器进行优化,得到最佳分类器配置参数;步骤5、实时异物判断利用与步骤1相同方法得到被测物体的K个回波信号,对回波信号进行特征提取,将特征输入至分类器,若判别出经过被测物体内异物结构的两条信号路径,则这两条信号路径的交叉点即为异物结构的中心点,若未判别出任何一条信号路径,则被测物体内无异物结构。
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