[发明专利]基于毫米波雷达的生命体征检测与身份识别系统和方法

说明书

本发明涉及一种基于毫米波雷达的生命体征检测与身份识别系统，包括相互通信连接的毫米波雷达子系统、雷达数据预处理子系统、生命体征特征数据库子系统、身份识别子系统和智能交互界面子系统，毫米波雷达子系统放置于待测对象旁，包括发射天线和接收天线，用于得到原始雷达数据；雷达数据预处理子系统分解原始雷达数据中的呼吸信号和心跳信号，并提取生命体征特征信息；生命体征特征数据库子系统用于存储身份信息及其对应的生命体征特征信息；身份识别子系统学习生命体征特征信息，进行分类并确定对应的身份信息；智能交互界面子系统包括显示屏，显示生命体征信息和身份识别结果，与现有技术相比，本发明具有实用性高、隐私保护安全等优点。

技术领域

本发明涉及生命体征检测识别技术领域，尤其是涉及一种基于毫米波雷达的生命体征检测与身份识别系统和方法。

背景技术

随着科技水平的发展与提高，智能生活、智能家居、智能医疗等多种领域的技术需求也日趋强烈。当前的生命体征如呼吸心跳检测技术主要依赖于传统的接触式传感器来实现，如专利CN201811523766.2，但是该专利中的接触式传感器不仅佩戴程序繁琐，移动不方便，长时间佩戴还会带来不适感，无法实现全天时的连续监护。

非接触式的生命体征检测设备不仅能实时监测人的健康状态，也可以应用在安防监控领域，用来实现人员检测和身份识别。目前安防监控领域比较常见的监控技术是光学图像摄像头，但摄像头的监控效果受光照、烟尘、遮挡等环境影响较大，在有遮挡物的情况下，很容易失去安防监控作用。

基于呼吸心跳等生命体征的身份识别是一种非接触式的生物特征识别技术，主要通过提取人与人之间的呼吸运动特征以达到身份识别的目的。目前常用的身份识别技术包括如专利CN201910431503.7所述的指纹识别，如专利CN201811250425.2所述的人脸识别等。但是人脸识别容易受光照烟尘遮挡影响，且人脸识别和指纹识别均有隐私泄露的隐患，造成信息泄漏，引发信息安全等问题。

因此，提升身份识别技术的实用性、普适性和隐私保护能力是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种实用性、普适性和隐私保护能力高的基于毫米波雷达的生命体征检测与身份识别系统和方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于毫米波雷达的生命体征检测与身份识别系统，包括相互通信连接的毫米波雷达子系统、雷达数据预处理子系统、生命体征特征数据库子系统、身份识别子系统和智能交互界面子系统；

所述的毫米波雷达子系统放置于待测对象旁，包括发射天线和接收天线，用于发射线性调频连续波信号，采集作用在静止的人体胸腔表面反射的雷达回波，并得到原始雷达数据；

所述的雷达数据预处理子系统分解原始雷达数据中的呼吸信号和心跳信号，并提取生命体征特征信息；

所述的生命体征特征数据库子系统用于存储多个个体的身份信息及其对应的生命体征特征信息；

所述的身份识别子系统学习生命体征特征信息，进行分类并确定对应的身份信息；

所述的智能交互界面子系统包括显示屏，用于实时显示待测对象的生命体征信息和身份识别结果。

进一步地，所述的毫米波雷达子系统的发射天线向检测范围内的区域发射线性调频连续波信号，并用接收天线接收由静止的人体胸腔表面反射的雷达回波，将接收到的雷达回波与发射信号进行混频后通过低通滤波，再经过模数转换后得到原始雷达数据，所述的原始雷达数据包含生命体征信息和多种噪声。

进一步地，所述的雷达数据预处理子系统采用平滑滤波算法、带通滤波算法和/或改进经验模态分解算法，对原始雷达数据信号进行分解，得到呼吸信号波形和心跳信号波形。