[发明专利]一种基于毫米波雷达的人体姿态识别方法

说明书

本发明公开了一种基于毫米波雷达的人体姿态识别方法，涉及信号处理技术领域，包括以下步骤：步骤1、对待测空间范围通过毫米波雷达发射电磁波信号，基于回波信号得到目标点迹；步骤2、针对目标点迹，将点迹凝聚为不同区域，按条件匹配给已知航迹，得到目标的运动轨迹；步骤3、根据目标点云在3维空间的坐标位置（x,y,z),以及各个点的信噪比强度（l）；步骤4、分别计算动态多普勒谱的速度、距离以及高度变化，并提取动态多普勒谱的运动特征；步骤5、提出滑窗目标区域检测算法，在目标区域内进行目标检测；步骤6、将获取到的运动特征、点迹强度的RGB及其姿态标签输入到神经网络进行训练学习进行识别。

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，具体涉及一种基于毫米波雷达的人体姿态识别方法。

背景技术

近两年，国内外毫米波雷达传感器头部厂商，推出了适用于居家监测场景的毫米波雷达产品。作为一种传感器，毫米波雷达健康监测对于物联网技术有天然的亲和力。全屋智能搭载毫米波雷达，用以追踪人体位置、行动轨迹，以实现屋内空调、灯光等的智能调控。借助智能家居行业既有参与者的力量，或许可成为毫米波雷达进入健康监测领域的关键。相较于过往健康监测产品的毫米波雷达具有更舒适，更好保护隐私，能够同时捕捉行动、身体姿势、心率、呼吸等多种类型数据的优势。

在智能家居监测的过程中，人体姿态识别尤为重要，比如我们在夜晚关灯的情况下，毫米波雷达能够根据人体起身动作时所发生的速度、角度、位置变化进行判定，从而判断是翻身还是起身，然后再作为数据范本交由AI系统判定下一步将进行开启夜灯还是开启房间灯的判定，大大提高了准确性也让用户体验更加智能。

又比如，深夜晚归如何不影响在家中熟睡的家人，在回家开门的同时，通过毫米波雷达对数据的收集，能够主动调整光源的亮度，或者开启某一个范围的灯，在确保光源的情况下降低对另一个人的影响；夏天使用空调时，毫米波雷达通过感知人体的位置控制空调的方向，避免直吹；

在卫浴中判断如厕的行为来开启排风或者风暖等等。这都是经由毫米波所收集、传递的信息，再通过AI智能判定，联动不同家居产品所达到的效果，在让人们体验到真正的智能家居同时，也更加绿色环保，低碳节能。所以基于上述思想，围绕居家环境中最频繁出现的一些姿态（躺下、坐下、还是行走），用可行的算法对其进行准确识别，达到对室内空调风扇的启闭以及电灯的启闭提供一些重要的依据。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于毫米波雷达的人体姿态识别方法，以期解决背景技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于毫米波雷达的人体姿态识别方法，包括以下步骤：

步骤1、对待测空间范围通过毫米波雷达发射电磁波信号，接受回波信号，并对回波信号进行处理，得到目标点迹；

步骤2、针对目标点迹，将点迹凝聚为不同区域，将凝聚好的点迹区域按条件匹配给已知航迹，得到目标的运动轨迹，从而跟踪目标区域内的人员运动状态；

步骤3、根据目标点云在3维空间的坐标位置（x,y,z),以及各个点的信噪比强度，表示为l，表征成两张RGB图，分别为（x,y,l)和（x,z,l);

步骤4、对检测到的目标点，分别计算动态多普勒谱的速度、距离以及高度变化，在此基础上提取了动态多普勒谱的运动特征；

步骤5、在距离多普勒谱的基础上提出了滑窗目标区域检测算法，在目标区域内进行目标检测；

步骤6、将获取到的运动特征、点迹强度的RGB及其姿态标签输入到神经网络进行训练学习，然后对未带标签类的数据进行识别。

进一步的，步骤1中，具体包括如下步骤：

所述对回波信号进行处理为去除静态杂波,排除静态物体产生杂波对目标回波的噪声干扰；