[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

专利信息
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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