[发明专利]一种基于WiFi多普勒频移的连续通行人数检测方法有效

专利信息
申请号: 201910207825.3 申请日: 2019-03-19
公开(公告)号: CN110020677B 公开(公告)日: 2021-02-02
发明(设计)人: 周瑞;鲁翔;龚子元 申请(专利权)人: 电子科技大学
主分类号: G06K9/62 分类号: G06K9/62;H04W4/30
代理公司: 电子科技大学专利中心 51203 代理人: 邹裕蓉
地址: 611731 四川省成*** 国省代码: 四川;51
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摘要: 发明提出一种基于WiFi多普勒频移的连续通行人数检测方法,根据人体通过WiFi检测区时会对WiFi无线信号产生多普勒效应的原理,从CSI信息中提取多普勒频谱。提出根据多普勒频谱中的最大能量曲线,结合阈值来判断是否有人通行。然后根据多普勒频谱中的零频移能量曲线,结合阈值来判断连续通行次数。提出基于最优遍历旋转映射的多普勒频谱分割方法,根据通行次数将连续通行的多普勒频谱进行分割。提出从分割后的多普勒频谱中提取特征通过分类器得到每次通行的具体人数。各次通行的人数相加即得到连续通行人数。实验环境中,本发明能够达到100%的通行次数检测正确率和高于90%的通行人数检测正确率,高于现有WiFi连续通行人数检测方案。
搜索关键词: 一种 基于 wifi 多普勒频移 连续 通行 人数 检测 方法
【主权项】:
1.一种基于WiFi多普勒频移的连续通行人数检测方法,其特征在于,包括以下步骤:1)检测环境部署:将一对WiFi发射器和接收器分别布置在通道两侧或者场所出入口的左右两侧;2)单次通行人数检测训练:2‑1)采集不同人数单次通行时的CSI数据,提取多普勒频谱;2‑2)对多普勒频谱进行阈值截断,得到二值化频谱图;2‑3)从二值化频谱图中提取通行时间特征和有效频移区域特征,对特征提取后的样本进行人数标注,形成训练样本;2‑4)利用训练样本训练单次通行人数分类器,单次通行人数分类器的输入为多普勒频谱的时间特征和有效频移区域特征,输出为单次通行人数;3)连续通行人数检测:3‑1)采集CSI数据,提取多普勒频谱;3‑2)根据多普勒频谱最大能量变化曲线检测人员通行的开始时间与结束时间;3‑3)连续通行次数检测:从多普勒频谱中提取频移量为零的能量曲线,去除零频移能量曲线中与下一个波峰的间隔小于先验间隔阈值的波峰以完成假波峰去除,再计算有效波峰数,有效波峰数即为通行次数;3‑4)连续通行多普勒频谱的分割:3‑4‑1)对步骤3‑2)得到的从开始时间到结束时间内的多普勒频谱进行阈值截断,得到二值化频谱图;3‑4‑2)遍历预设范围内各角度θ旋转二值化频谱图,得到旋转θ度后的频谱图像Mθ,将频谱图像Mθ在时间轴方向投影得到旋转投影曲线xθ,根据投影曲线xθ计算波峰凸起高度和取最大的波峰凸起高度和所对应的角度作为最优旋转角度;其中,i为投影曲线xθ中第i个波峰,c为投影曲线xθ中波峰总数,即通行次数,为投影曲线中的第i个波峰值,为第i个波峰右边的邻近波谷值,为第i个波峰左边的邻近波谷值,波峰突起高度即为波峰与相邻波谷的差值最小值;3‑4‑3)按照最优旋转角度所对应投影曲线的波峰间最小值的时间点作为分割点,对二值化频谱图进行分割,再以最优旋转角度进行反方向旋转得到各单次通行频谱图;3‑5)连续通行人数统计:对单次频谱图提取通行时间特征和有效频移区域特征并输入单次通行人数分类器得到单次通行人数;对开始时间到结束时间内的每次通行的人数求和,得到连续通行总人数。
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