[发明专利]一种基于双毫米波雷达的船载环境入侵检测方法及系统

说明书

本发明提供了一种基于双毫米波雷达的船载环境入侵检测方法及系统，其方法包括：基于双毫米波雷达获得上雷达信号和下雷达信号；基于上雷达信号和下雷达信号获得目标对象的上RDA图和下RDA图；对上RDA图和下RDA图进行距离和角度维累积，获得上肢MD特征、上肢CVD特征、mDs特征和下肢MD特征；构建入侵检测模型，基于上肢MD特征、上肢CVD特征、mDs特征、下肢MD特征以及入侵检测模型，获得目标对象的运动状态和身份信息；构建入侵状态判别模型，基于运动状态、身份信息以及入侵状态判别模型，对目标对象的入侵状态进行判别。本发明克服船舶动态环境影响，提高了船载环境入侵检测的准确性。

技术领域

本发明涉及船载环境人员特征识别技术领域，具体涉及一种基于双毫米波雷达的船载环境入侵检测方法及系统。

背景技术

船舶作为一种重要的水上交通运输工具，其对敏感区域（船舶驾驶舱、机舱等）的身份识别与异常人员入侵感知受到越来越多的关注。但是不同于陆地环境，船舶舱室众多、弱光、结构复杂、航行中船体震动、舱壁金属干扰严重的船载环境给目前的识别手段带来了一定的挑战和约束。

传统的用户识别解决方案通常基于密码（即文本和图形模式）或生理生物特征（例如语音、指纹和虹膜）。然而，它们作为合作式身份识别都需要用户的干预与配合，防护等级较低有被模仿、伪造的风险，并且难以同时识别多个用户。ID卡和身份手环等device-based方案要求用户携带额外的身份识别设备，往往有遗失、被盗等风险。对环境的自动与智能感知是未来识别系统的一个关键特性，目前现代监控系统主要采用摄像机作为主要传感器收集信息。然而，摄像机具有基本的缺陷，例如无法在弱光环境、恶劣天气条件情况下进行记录。此外，在隐私敏感区域操作时，相机的无限制使用也会引起争议。相比之下，基于毫米波雷达的感知技术不受上述因素的影响，适合在复杂船载环境中实现稳定的身份识别与入侵感知。

现有技术中通常是通过单毫米波雷达进行船载环境入侵检测，但由于单毫米波雷达的视野有限以及船舶在航行中存在船体震动、舱壁金属干扰等场景，导致单毫米波雷达在船载环境中的特征不完整，进而造成船载环境入侵检测不准确的技术问题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种基于双毫米波雷达的船载环境入侵检测方法及系统，用以解决现有技术中存在的通过单毫米波雷达进行船载环境入侵检测导致检测不准确的技术问题。

一方面，本发明提供了一种基于双毫米波雷达的船载环境入侵检测方法，所述双毫米波雷达包括以一定高度竖直摆放的上毫米波雷达和下毫米波雷达，所述基于双毫米波雷达的船载环境入侵检测方法包括：

将所述上毫米波雷达和所述下毫米波雷达进行时间同步，并基于所述上毫米波雷达和所述下毫米波雷达采集船载环境以及目标对象在所述船载环境中运动时的雷达信号，获得上雷达信号和下雷达信号；

基于所述上雷达信号和所述下雷达信号获得所述目标对象的上距离-多普勒-方位角图和下距离-多普勒-方位角图；

对所述上距离-多普勒-方位角图和所述下距离-多普勒-方位角图进行距离和角度维的累积，获得所述目标对象的上肢微多普勒特征、上肢节奏速度图特征、平均多普勒频谱特征和下肢微多普勒特征；

构建入侵检测模型，并基于所述上肢微多普勒特征、所述上肢节奏速度图特征、所述平均多普勒频谱特征、所述下肢微多普勒特征以及所述入侵检测模型，获得所述目标对象的运动状态和身份信息；

构建入侵状态判别模型，并基于所述运动状态、所述身份信息以及所述入侵状态判别模型，确定所述目标对象的入侵置信度，并基于所述入侵置信度对所述目标对象的入侵状态进行判别。

在一些可能的实现方式中，所述入侵检测模型包括领域鉴别子模型、状态识别子模型以及身份识别子模型；所述基于所述上肢微多普勒特征、所述上肢节奏速度图特征、所述平均多普勒频谱特征、所述下肢微多普勒特征以及所述入侵检测模型，获得所述目标对象的运动状态和身份信息，包括：