[发明专利]一种基于WiFi的船舶驾驶室人员数量检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于WiFi的船舶驾驶室值班人员数量检测方法及系统，该方法包括步骤：1)采集表征环境状态的无线信号得到原始状态信号；2)对原始数据信号进行解析，得到CSI信号；3)对所述CSI信号进行预处理，筛选出对环境感知敏感程度较高的子载波；4)对预处理后的CSI信号进行频域和时域特征提取，得到CSI特征信号；5)提取一个滑动窗口W内连续的CSI信号，分析其时域和频域信息，计算出在该信息下不同人员数量的统计特征；6)对计算得到的人员数量统计特征，利用支持向量机算法进行分类识别，识别船舶驾驶室值班人员数量。本发明可以有效实现对船舶驾驶室值班人员数量检测。

技术领域

本发明涉及船舶信息自动化技术，尤其涉及一种基于WiFi的船舶驾驶室人员数量检测方法及系统。

背景技术

近年来，随着我国航运业的快速发展和水上交通量的迅速增加，船舶航行安全一直以来都是社会关注的热点，船舶在航行过程中，驾驶室需要根据船舶航行情况保持一定数量的值班人员对船舶进行操纵和控制，以预防船舶失去控制或者偏离预定航线从而发生水上交通事故。

现有的大多数人员数量检测方法一般用到的是图像识别技术，通过摄像头采集环境信息，然后通过对固定图像模式的特征提取来完成判断，但是这种方法存在诸多限制，如船舶夜间航行会将驾驶室光线调至很暗来辨别灯塔、灯标等物标，同时监控死角和侵犯隐私等问题的存在也限制了该技术的应用。还有基于红外传感器的检测方法，但是部署成本高，后期维护困难。

本发明提出一种基于WiFi的船舶驾驶值班人员数量检测方法，针对船舶驾驶室的特殊环境进行值班人员的数量检测，目前利用WiFi进行人员检测存在一定的人数上限，但是在船舶驾驶室内，值班人员实际都不会超过4人，因此利用WiFi实现船舶驾驶室值班人员数量检测是可行的。该方法不仅能够克服传统监控手段的不足，还具有保护个人隐私、经济实惠、的优点，为船舶安全航行和船舶驾驶室人员管理提供了新的解决方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种基于WiFi的船舶驾驶室人员数量检测方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于WiFi的船舶驾驶室人员数量检测方法，包括以下步骤：

1)部署设备采集船舶驾驶室内表征环境状态的无线信号得到原始数据信号；其中，将船舶驾驶室内无人员状态下采集的WiFi信号作为静态基准数据；

2)对原始数据信号进行解析，得到CSI(信道状态信息)信号；获得CSI信号的信道频率响应和单个子载波的信道频率响应；

CSI(信道状态信息)信号的信道频率响应公式为：

Y(f,t)＝H(f,t)×X(f,t)

其中，Y(f,t)为t时刻接收端信号的频域表示，X(f,t)为t时刻发射端信号的频域表示，H(f,t)为t时刻的信道频率响应；

单个子载波的信道频率响应为：

H(f_k)＝[H(f₁),H(f₂),…，H(f_N)]

其中，H(f_k)为中心频率为f_k的第k个子载波的CSI信息，||H(f_k)||为子载波的幅度信息，∠H(f_k)为子载波的相位信息；

3)对获得的CSI信号进行预处理，筛选出对环境感知敏感程度高的n个子载波；具体如下：