检测运动目标的方法、装置和电子设备

文档序号:420483 发布日期:2021-12-21 浏览:9次 >En<

阅读说明:本技术 检测运动目标的方法、装置和电子设备 (Method and device for detecting moving target and electronic equipment ) 是由 赵倩 李红春 田军 谢莉莉 于 2020-06-19 设计创作,主要内容包括:本申请实施例提供一种检测运动目标的方法、装置和电子设备,检测运动目标的装置,该装置包括:第一处理单元,其根据一段时间内的多个时刻接收的多天线回波信号,获得该一段时间对应的一帧距离-方位角分布图;第二处理单元,其获得第一时间段内的多帧距离-方位角分布图的极值点的集合,其中,所述第一时间段包括多个所述一段时间,各所述一段时间对应一帧距离-方位角分布图;第三处理单元,其对所述极值点的集合进行聚类处理,得到极值点的簇;以及第四处理单元,其根据各所述簇的中心位置确定各运动目标的位置。(The embodiment of the application provides a method and a device for detecting a moving target and electronic equipment, wherein the device for detecting the moving target comprises: the first processing unit is used for obtaining a frame distance-azimuth distribution diagram corresponding to a period of time according to multi-antenna echo signals received at a plurality of moments within the period of time; a second processing unit, configured to obtain a set of extreme points of a multi-frame range-azimuth profile within a first time period, where the first time period includes a plurality of the periods, and each period corresponds to one frame of range-azimuth profile; the third processing unit is used for clustering the set of the extreme points to obtain clusters of the extreme points; and a fourth processing unit that determines the position of each moving object based on the center position of each cluster.)

检测运动目标的方法、装置和电子设备

技术领域

本申请涉及电子信息技术领域。

背景技术

当前社会老龄化趋势加剧,随着老龄化日趋严重,老人的健康看护需求愈发强烈,为老人提供有效的健康监测服务具有重要意义。在健康监测服务中,如何准确地检测出运动目标,是一个重要的课题。

目前,可以通过对监控图像进行分析,来检测目标的位置;或者,通过佩戴在被检测对象身体上的传感器来检测目标的位置;又或者,可以基于无线信号来检测目标的位置。其中,基于无线信号进行目标检测的方法具有较高的准确性,并且便于保护被检测对象的个人隐私。

应该注意,上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明,并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的

背景技术

部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

基于无线信号的目标检测方法通常是利用雷达输出的反射点云获取目标的位置,会存在一些局限性,例如:当雷达对目标移动不敏感时,例如目标相对于雷达进行切向运动时,雷达输出的反射点云容易出现聚类失败的情况,从而产生追踪轨迹中断及漏检问题;或者,当目标缓慢运动时,例如老人慢速行走时,也会产生追踪轨迹中断及漏检问题。

为了克服上述局限性,可以使用雷达回波信号获得距离-方位角(Range-Azimuth)分布图,并根据该距离-方位角(Range-Azimuth)分布图检测运动目标。

本申请的发明人发现,在根据一帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图检测运动目标时,有时会发生误检测的情况,例如,由于被检测目标所处环境会反射雷达波,或者,雷达波经历多径反射等因素,有时会在一帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图中出现干扰点,这些干扰点会降低目标检测的准确度。

本申请实施例提供一种检测运动目标的方法、装置和电子设备,该方法基于第一时间段内的多帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图来检测目标,因而检测的准确度更高。

根据本申请实施例的第一方面,提供一种检测运动目标的方法,包括:

根据一段时间内的多个时刻接收的多天线回波信号,获得该一段时间对应的一帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图;

获得第一时间段(即,较长时间内,比如10帧)内的多帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图的极值点的集合,其中,所述第一时间段包括多个所述一段时间,各所述一段时间对应一帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图;

对所述极值点的集合进行聚类处理,得到极值点的簇;以及

根据各所述簇的中心位置确定各运动目标的位置。

根据本申请实施例的第二方面,提供一种检测运动目标的装置,包括:

第一处理单元,其根据一段时间内的多个时刻接收的多天线回波信号,获得该一段时间对应的一帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图;

第二处理单元,其获得第一时间段(即,较长时间内,比如10帧)内的多帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图的极值点的集合,其中,所述第一时间段包括多个所述一段时间,各所述一段时间对应一帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图;

第三处理单元,其对所述极值点的集合进行聚类处理,得到极值点的簇;以及

第四处理单元,其根据各所述簇的中心位置确定各运动目标的位置。

根据本实施例的第三方面,提供一种电子设备,其包括本申请实施例的第二方面的检测运动目标的装置。

本申请的有益效果在于:基于第一时间段内的多帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图来检测目标,因而检测的准确度更高。

参照后文的说明和附图,详细公开了本发明的特定实施方式,指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解,本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附附记的精神和条款的范围内,本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用,与其它实施方式中的特征相组合,或替代其它实施方式中的特征。

应该强调,术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在,但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解,其构成了说明书的一部分,用于例示本发明的实施方式,并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:

图1是本申请实施例的第一方面的无线信号收发装置的一个示意图;

图2是本申请实施例的第一方面的检测运动目标的方法的一个示意图;

图3是一帧距离-方位角分布图的示意图;

图4是将极值点标识在反映平面距离的图中的一个示意图;

图5是操作205的一个实施例的示意图;

图6是操作207的一个实施例的示意图;

图7是操作201中生成一帧距离-方位角分布图的方法的一个示意图;

图8是本申请实施例的第二方面的检测运动目标的装置的一个示意图;

图9是实施例的第三方面的电子设备的一个构成示意图。

具体实施方式

参照附图,通过下面的说明书,本发明的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中,具体公开了本发明的特定实施方式,其表明了其中可以采用本发明的原则的部分实施方式,应了解的是,本发明不限于所描述的实施方式,相反,本发明包括落入所附附记的范围内的全部修改、变型以及等同物。

在本申请实施例中,术语“第一”、“第二”等用于对不同元素从称谓上进行区分,但并不表示这些元素的空间排列或时间顺序等,这些元素不应被这些术语所限制。术语“和/或”包括相关联列出的术语的一种或多个中的任何一个和所有组合。术语“包含”、“包括”、“具有”等是指所陈述的特征、元素、元件或组件的存在,但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、元素、元件或组件。

在本申请实施例中,单数形式“一”、“该”等包括复数形式,应广义地理解为“一种”或“一类”而并不是限定为“一个”的含义;此外术语“该”应理解为既包括单数形式也包括复数形式,除非上下文另外明确指出。此外术语“根据”应理解为“至少部分根据……”,术语“基于”应理解为“至少部分基于……”,除非上下文另外明确指出。

实施例的第一方面

本申请实施例的第一方面提供一种检测运动目标的方法。

在本申请实施例的第一方面中,该检测运动目标的方法可以根据无线信号进行检测,该无线信号的发射和接收可以由无线信号收发装置来实现。

图1是无线信号收发装置的一个示意图,如图1所示,无线信号收发装置100可以具有无线信号发送装置101和无线信号接收装置102。

在本申请实施例的第一方面中,该无线信号发送装置101可以向被检体发射电磁波等无线信号,该无线信号接收装置102接收由被检体和周围环境的其它物体对该无线信号进行反射所形成的反射信号。

在本申请实施例的第一方面中,该无线信号例如可以是基于调频连续波(Frequency Modulate Continuous Wave,FMCW)调制方式的无线信号。该无线信号发送装置101和无线信号接收装置102例如可以由一个微波雷达来实现,该微波雷达例如可以采用线阵天线阵列或面阵天线阵列。

在本申请实施例的第一方面中,该微波雷达的参数设置可以如下:发射的基于FMCW调制方式的无线信号的帧率15~25Hz,一帧包含64~256个啁啾(chirp)信号,距离分辨率为8~20cm,速率分辨率为0.05~0.15m/s,测距范围5~10m。需要说明的是,上述参数设置仅是举例,本实施例并不限于此。

图2是本申请实施例的第一方面的检测运动目标的方法的一个示意图,如图2所示,该方法包括:

操作201、根据一段时间内的多个时刻接收的多天线回波信号,获得该一段时间对应的一帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图;

操作202、获得第一时间段(即,较长时间内,比如10帧)内的多帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图的极值点的集合,其中,所述第一时间段包括多个所述一段时间,各所述一段时间对应一帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图;

操作203、对所述极值点的集合进行聚类处理,得到极值点的簇;以及

操作204、根据各所述簇的中心在所述距离-方位角(Range-Azimuth)分布图的二维平面中的位置确定各运动目标的位置。

在本申请实施例的第一方面中,基于第一时间段内的多帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图中的极值点进行聚类处理,得到极值点的簇,并根据各簇来确定运动目标的位置,由于运动目标对应的极值点能够进行聚类处理,而由多径反射或周围环境中物体的反射所得到的干扰点是随机分布的,因而难以进行聚类处理。所以,本申请实施例的第一方面的方法能够减小干扰信号对检测结果的影响,提高检测的准确性。

在本申请实施例的第一方面,无线信号发送装置和无线信号接收装置可以分别由图1所示的无线信号发送装置101和无线信号接收装置102来实现。

在本申请实施例的第一方面中,无线信号接收装置102可以被安装在室内,并且,无线信号发送装置101向包括该房间的门口的检测区域中发射无线信号,无线信号接收装置102可以接收从该检测区域中反射的反射信号。

在操作201中,一段时间可以对应一帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图。图3是一帧距离-方位角分布图的示意图,如图3所示,在一帧距离-方位角分布图300中,纵轴表示距离频点,横轴表示方位角的频点,其中的亮度较高的点301、302等为图中的极值点。在其中,关于距离频点、方位角频点、图中各点的亮度的计算方式等内容的详细说明见本申请的后述记载。

操作201反复进行,由此,在每一个该一段时间内,都可以得到一帧与该一段时间对应的距离-方位角分布图。

在操作202中,将第一时间段内得到多帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图进行合并,从而得到第一时间段内该多帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图的极值点的集合。该第一时间段包括的该多个一段时间可以是连续的多个一段时间。该第一时间段例如包括10个该一段时间。

在操作202中,将该多帧距离-方位角分布图进行合并的方法可以是:合并该第一时间段内的该多帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图中的全部极值点,例如,计算每一帧距离-方位角分布图中的极值点,将该多帧距离-方位角的极值点都进行合并,这样,能够使合并的结果更加准确;或者,合并部分极值点,例如,计算每一帧距离-方位角分布图中的极值点,将该多帧距离-方位角的极值点中亮度高于预定阈值的极值点进行合并,这样,能够减少待合并的极值点的数量,从而降低后续操作的计算量。

此外,在操作202中,合并以后的极值点可以被表示在一帧距离-方位角分布图中,也可以将该一帧距离-方位角分布图转化为反映平面距离的图。

例如,图4是将极值点标识在反映平面距离的图中的一个示意图。如图4所示,在反映平面距离的图400中,横轴表示X方向的位置,单位是米,纵轴表示Y方向的位置,单位也是米,图400的原点处表示无线信号接收装置102的位置。X方向与Y方向垂直,并且X方向与Y方向都平行于水平方向。如图4所示,401表示合并之后的极值点。

在操作203中,对操作202中合并得到的极值点的集合进行聚类处理,得到极值点的簇。其中,该聚类处理例如是将特征相似的极值点作为一个簇,特征相似例如可以是极值点的位置在预设条件内。聚类处理例如可以使用基于密度的噪声应用空间聚类(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise,DBSCAN)算法,此外,也可以使用其他的聚类算法,本实施例不进行限制。

如图4所示,虚线圈402所包围的多个极值点401构成一个簇。

在操作204中,根据各簇的中心位置,确定运动目标的位置。例如,在图4中,虚线圈402中的多个极值点401所构成的簇的中心点为403,由此,中心点403在图400中的X方向和Y方向的坐标表示一个运动目标在水平方向上的位置。

如图2所示,该方法还可以包括:

操作205、判断确定出位置的运动目标是否为待追踪的运动目标。

在操作205中,如果与操作204中确定出位置的运动目标对应的所述簇的中心点的预定范围内不存在已有的运动目标,并且,与确定出位置的运动目标对应的所述簇的中心点存在于预定位置,则将所述确定出位置的运动目标判断为待追踪的运动目标。其中,所述簇的中心点的预定范围内例如是:以该中心点为中心且半径为r的范围,r可以是预设值。该预定位置例如是:检测范围中的与门口对应的位置。由此,能够将从门口进入到检测范围中的运动目标进行追踪。

此外,在操作205中,如果与操作204中确定出位置的运动目标对应的所述簇的中心点的预定范围内存在已有的运动目标,或者,与确定出位置的运动目标对应的所述簇的中心点的预定范围内不存在已有的运动目标且确定出位置的运动目标对应的所述簇的中心点不存在于该预定位置,则不将所述确定出位置的运动目标判断为待追踪的运动目标。

图5是操作205的一个实施例的示意图,如图5所示,操作205包括如下操作:

操作501、判断操作204中确定出位置的运动目标对应的所述簇的中心点的预定范围内是否存在已有的运动目标,判断为“否”则进入操作502,“是”则进入操作504;

操作502、判断确定出位置的运动目标对应的所述簇的中心点是否存在于预定位置,例如门口的位置,判断为“是”则进入操作503,“否”则进入操作504;

操作503、将操作204中确定出位置的运动目标设定为新的待追踪的运动目标;

操作504、不将操作204中确定出位置的运动目标设定为新的待追踪的运动目标。

如图2所示,该方法还包括:

操作206、对于已知的待追踪运动目标进行轨迹追踪,获取所述已知的待追踪运动目标的运动轨迹信息。

其中,操作206中,对已知的待追踪运动目标进行轨迹追踪,可以包括:使用操作201~操作204来检测运动目标的位置,如果该运动目标为已知的待追踪运动目标,则将检测出来的位置信息作为该已知的待追踪运动目标的位置信息,从而形成该已知的待追踪运动目标的运动轨迹。此外,也可以使用其他方式对已知的待追踪运动目标进行轨迹追踪。

如图2所示,该方法还包括:

操作207、对于所述已知的待追踪运动目标,判定继续对该已知的待追踪运动目标进行轨迹追踪或者停止对该已知的待追踪运动目标进行轨迹追踪。

根据操作207,能够及时地停止对某些目标的轨迹追踪,从而减少计算量;并且,保持对某些目标的轨迹追踪,能够确保轨迹追踪的准确性。

在操作207中,一方面:如果该已知的待追踪运动目标的运动轨迹是从预定位置处开始,该已知的待追踪运动目标的前一时刻的距离频点附近的距离频点对应的距离-方位角分布图中波动最大值大于第一阈值,并且,该已知的待追踪运动目标的运动轨迹的持续时间大于第二阈值,则判定保留该已知的待追踪运动目标;此外,在操作207中还可以根据该波动最大值在距离-方位角(Range-Azimuth)分布图中的位置,计算该已知的待追踪运动目标在当前时刻的位置,由此,当该已知的待追踪运动目标在当前时刻的位置无法确定的情况下(例如,针对该待追踪运动目标,无法根据操作201~操作204来确定其在当前时刻的位置),能够根据该波动最大值在距离-方位角(Range-Azimuth)分布图中的位置,来计算当前时刻的位置。

在操作207中,其中,预定位置例如是:检测范围中与门口对应的位置。该已知的待追踪运动目标的前一时刻的距离频点例如被表示为range_index,range_index附近的距离频点例如可以是距离频点区间[range_index-m1,range_index+m2]内的距离频点,其中,m1和m2都是自然数。

在操作207中,另一方面:如果该已知的待追踪运动目标的运动轨迹不是从该预定位置处开始;或者,如果该已知的待追踪运动目标的运动轨迹是从该预定位置处开始,该已知的待追踪运动目标的前一时刻的距离频点附近的距离频点对应的距离-方位角分布图中波动最大值大于第一阈值,所述待追踪运动目标的运动轨迹的持续时间小于或等于第二阈值,并且所述待追踪运动目标的运动轨迹的持续时间小于或等于第三阈值,则判定停止对该已知的待追踪运动目标进行轨迹追踪,此外,还可以停止对该已知的待追踪运动目标进行轨迹追踪。其中,该第三阈值小于该第二阈值,该第三阈值例如是连续的10帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图对应的时间段。

在操作207中,考虑到运动目标不会突然出现在被检测区域的中间位置,而是要从该被检测区域的门口处进入该被检测区域,并且,在无线信号发送装置101和无线信号接收装置102一直处于运行状态的情况下,通常能够检测到运动目标从门口处进入该被检测区域,因此,将该已知的待追踪运动目标的运动轨迹是否从门口处开始作为判断该运动轨迹是否被保留的一个条件,便于判断该运动轨迹是正常的运动轨迹还是误检测得到的轨迹。

在操作207中,将该已知的待追踪运动目标的运动轨迹的持续时间与第二阈值和第三阈值的比较结果作为判断该运动轨迹是否被保留的另一个条件,能够避免将短时出现的运动目标作为待追踪运动目标,由此,能够降低计算量。

图6是操作207的一个实施例的示意图,如图6所示,操作207包括如下操作:

操作601、已知的待追踪运动目标在前一时刻的距离频点为range_index,该已知的待追踪运动目标的运动轨迹被存储;

操作602、判断该已知的待追踪运动目标的运动轨迹是否从门口处开始,判断为“是”,则进入操作603,判断为“否”,则进入操作608;

操作603、计算该已知的待追踪运动目标的前一时刻的距离频点附近的距离频点对应的距离-方位角分布图中波动最大值;

操作604、判断该波动最大值是否大于第一阈值,判断为“是”,则进入操作605;

操作605、判断该已知的待追踪运动目标的运动轨迹的持续时间是否大于第二阈值,判断为“是”,则进入操作606,判断为“否”,则进入操作607;

操作606、保留该已知的待追踪运动目标,并且,根据上述波动最大值在距离-方位角分布图中的位置,计算该已知的待追踪运动目标在当前时刻的位置;

操作607、判断该已知的待追踪运动目标的运动轨迹是否小于第三阈值,判断为“是”,则进入操作608;

操作608、停止对该已知的待追踪运动目标进行轨迹追踪,并且,删除该运动轨迹。

下面,说明操作201中生成一帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图的方法。

图7是操作201中生成一帧距离-方位角分布图的方法的一个示意图,如图7所示,生成一帧距离-方位角分布图的方法包括:

操作701、对一段时间内的多个时刻接收的多天线回波信号进行距离(Range)快速傅里叶变换(FFT),获取该一段时间内的所述多个时刻的多天线Range FFT数据;

操作702、对所述多天线Range FFT数据中每一个距离频点处的Range FFT数据进行角度(Angle)FFT,获取所有距离频点处的Angle FFT幅值,其中,每一个距离频点在一个时刻对应的Angle FFT幅值为一个Angle FFT幅值矩阵,所述Angle FFT幅值矩阵包括所述Angle FFT幅值矩阵包括所有水平方向角频点的幅值和所有垂直方向角频点的幅值;

操作703、根据每一个距离频点在每一个时刻内对应的Angle FFT幅值矩阵,计算该距离频点在该时刻对应的各水平方向角频点对应的第一幅值;以及

操作704、对于每一个距离频点,计算该距离频点对应的各水平方向角频点在该一段时间内所有第一幅值的标准差,根据各距离频点、各水平方向角频点以及所述距离频点和所述水平方向角频点对应的所述标准差,生成距离-方位角(Range-Azimuth)分布图。

在操作701中,在t时刻得到的多天线Range FFT数据可以被表示为一个矩阵Rt,Rt的表达式如下:

其中,Rt的第i行表示t时刻第i根天线的Range FFT数据,Rt的第j列表示t时刻第j个距离频点的Range FFT数据。在时间段(0,T)内,多个时刻的多天线Range FFT数据被表示为R=(R0,R1,……,RT)。

在操作702中,可以利用Rt的第j列的数据(即,t时刻第j个距离频点的Range FFT数据)进行角度(Angle)FFT,得到第j个距离频点的Angle FFT幅值矩阵At,At的表达式如下:

其中,At的第h行表示t时刻第j个距离频点对应的垂直方向角频点为h的AngleFFT数据;At的第k列表示t时刻第j个距离频点对应的水平方向角频点为k的Angle FFT数据,k≤q。

在操作703中,在每一个距离频点在每一个时刻内对应的Angle FFT幅值矩阵中:对于每一个水平方向角频点,计算该水平方向角频点对应的垂直方向角频点幅值的最大值或均值作为所述第一幅值,由此,多个水平方向角频点对应有多个第一幅值,并且,多个水平方向角频点各自对应的第一幅值构成一个向量。

在操作704中,对于每一个距离频点,计算该距离频点对应的各水平方向角频点在该一段时间内所有第一幅值的标准差,由于一个距离频点对应q个水平方向角频点,因此一个距离频点对应q个标准差。在操作704中,根据各距离频点、各水平方向角频点以及所述距离频点和所述水平方向角频点对应的所述标准差,生成一帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图。如图3所示,在一帧距离-方位角分布图300中,纵轴表示距离频点,横轴表示方位角的频点(即,水平方向角频点),该标准差的值对应于图300中各点的亮度。

在本申请实施例的第一方面中,基于第一时间段内的多帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图中的极值点进行聚类处理,得到极值点的簇,并根据各簇来确定运动目标的位置,由于运动目标对应的极值点能够进行聚类处理,而由多径反射或周围环境中物体的反射所得到的干扰点是随机分布的,因而难以进行聚类处理。所以,本申请实施例的第一方面的方法能够减小干扰信号对检测结果的影响,提高检测的准确性。

实施例的第二方面

本申请实施例的第二方面提供一种检测运动目标的装置,与本申请实施例的第一方面的检测运动目标的方法对应。

图8是本申请实施例的第二方面的检测运动目标的装置的一个示意图,如图8所示,检测运动目标的装置800包括:

第一处理单元801,其根据一段时间内的多个时刻接收的多天线回波信号,获得该一段时间对应的一帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图;

第二处理单元802,其获得第一时间段(即,较长时间内,比如10帧)内的多帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图的极值点的集合,其中,所述第一时间段包括多个所述一段时间,各所述一段时间对应一帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图;

第三处理单元803,其对所述极值点的集合进行聚类处理,得到极值点的簇;以及

第四处理单元804,其根据各所述簇的中心位置确定各运动目标的位置。

如图8所示,该装置800还包括:

第五处理单元805,其判断确定出位置的运动目标是否为待追踪的运动目标。

如图8所示,该装置800还包括:第六处理单元806,其对于已知的待追踪运动目标进行轨迹追踪,获取所述已知的待追踪运动目标的运动轨迹信息。

如图8所示,该装置800还包括:第七处理单元807,其对于所述已知的待追踪运动目标,判定继续对该已知的待追踪运动目标进行轨迹追踪或者停止对该已知的待追踪运动目标进行轨迹追踪。

在本申请实施例的第二方面中,关于检测运动目标的装置800中各单元的详细说明,可以参考本申请实施例的第一方面中关于检测运动目标的方法中各操作的详细说明。

在本申请实施例的第二方面中,基于第一时间段内的多帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图中的极值点进行聚类处理,得到极值点的簇,并根据各簇来确定运动目标的位置,由于运动目标对应的极值点能够进行聚类处理,而由多径反射或周围环境中物体的反射所得到的干扰点是随机分布的,因而难以进行聚类处理。所以,本申请实施例的第二方面的装置能够减小干扰信号对检测结果的影响,提高检测的准确性。

实施例的第三方面

本申请实施例的第三方面提供一种电子设备,该电子设备包括:如实施例的第二方面所述的检测运动目标的装置。

图9是实施例的第三方面的电子设备的一个构成示意图。如图9所示,电子设备900可以包括:中央处理器(CPU)901和存储器902;存储器902耦合到中央处理器901。其中该存储器902可存储各种数据;此外还存储用于进行控制的程序,并且在中央处理器901的控制下执行该程序。

在一个实施方式中,检测运动目标的装置800中的功能可以被集成到中央处理器901中。

其中,中央处理器901可以被配置为,执行实施例的第一方面所述的检测运动目标的方法。

此外,如图9所示,电子设备900还可以包括:输入输出单元903和显示单元904等;其中,上述部件的功能与现有技术类似,此处不再赘述。值得注意的是,电子设备900也并不是必须要包括图9中所示的所有部件;此外,电子设备900还可以包括图9中没有示出的部件,可以参考现有技术。

例如,电子设备900可以具有图1的无线信号收发装置100从而具备无线信号的发射和接收功能。由此,能够将无线信号收发装置100的功能和检测运动目标的装置800的功能集成在电子设备900中。

本申请实施例还提供一种计算机可读程序,其中当在检测运动目标的装置或电子设备中执行所述程序时,所述程序使得所述检测运动目标的装置或电子设备执行实施例的第一方面所述的检测运动目标的方法。

本申请实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质,其中,所述存储介质存储上述计算机可读程序,所述计算机可读程序使得检测运动目标的装置或电子设备执行实施例的第一方面所述的检测运动目标的方法。

结合本发明实施例描述的测量装置可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或二者组合。例如,附图中所示的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合,既可以对应于计算机程序流程的各个软件模块,亦可以对应于各个硬件模块。这些软件模块,可以分别对应于实施例1所示的各个步骤。这些硬件模块例如可利用现场可编程门阵列(FPGA)将这些软件模块固化而实现。

软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域已知的任何其它形式的存储介质。可以将一种存储介质耦接至处理器,从而使处理器能够从该存储介质读取信息,且可向该存储介质写入信息;或者该存储介质可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该软件模块可以存储在移动终端的存储器中,也可以存储在可插入移动终端的存储卡中。例如,若电子设备采用的是较大容量的MEGA-SIM卡或者大容量的闪存装置,则该软件模块可存储在该MEGA-SIM卡或者大容量的闪存装置中。

针对附图描述的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合,可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑器件、分立硬件组件、或者其任意适当组合。针对附图描述的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合,还可以实现为计算设备的组合,例如,DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP通信结合的一个或多个微处理器或者任何其它这种配置。

以上结合具体的实施方式对本申请进行了描述,但本领域技术人员应该清楚,这些描述都是示例性的,并不是对本申请保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本申请的原理对本申请做出各种变型和修改,这些变型和修改也在本申请的范围内。

关于包括以上实施例的实施方式,还公开下述的附记:

1.一种检测运动目标的装置,该装置包括:

第一处理单元,其根据一段时间内的多个时刻接收的多天线回波信号,获得该一段时间对应的一帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图;

第二处理单元,其获得第一时间段(即,较长时间内,比如10帧)内的多帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图的极值点的集合,其中,所述第一时间段包括多个所述一段时间,各所述一段时间对应一帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图;

第三处理单元,其对所述极值点的集合进行聚类处理,得到极值点的簇;以及

第四处理单元,其根据各所述簇的中心位置确定各运动目标的位置。

2.如附记1所述的检测运动目标的装置,其中,该装置还包括:

第五处理单元,其判断确定出位置的运动目标是否为待追踪的运动目标。

3.如附记2所述的检测运动目标的装置,其中,判断确定出位置的运动目标是否为待追踪的运动目标,包括:

如果与确定出位置的运动目标对应的所述簇的中心点的预定范围内不存在已有的运动目标,并且,与确定出位置的运动目标对应的所述簇的中心点存在于预定位置(预定位置例如是“与门口对应的位置”),则将所述确定出位置的运动目标判断为待追踪的运动目标。

4.如附记2所述的检测运动目标的装置,其中,判断确定出位置的运动目标是否为待追踪的运动目标包括:

如果与确定出位置的运动目标对应的所述簇的中心点的预定范围内存在已有的运动目标,或者,与确定出位置的运动目标对应的所述簇的中心点的预定范围内不存在已有的运动目标且确定出位置的运动目标对应的所述簇的中心点不存在于预定位置(预定位置例如是“与门口对应的位置”),

则不将所述确定出位置的运动目标判断为待追踪的运动目标。

5.如附记1所述的检测运动目标的装置,其中,该装置还包括:

第六处理单元,其对于已知的待追踪运动目标进行轨迹追踪,获取所述已知的待追踪运动目标的运动轨迹信息。

6.如附记5所述的检测运动目标的装置,其中,该装置还包括:

第七处理单元,其对于所述已知的待追踪运动目标,判定继续对该已知的待追踪运动目标进行轨迹追踪或者停止对该已知的待追踪运动目标进行轨迹追踪(并且,删除其运动轨迹)。

7.如附记6所述的检测运动目标的装置,其中,判定继续对该已知的待追踪运动目标进行轨迹追踪或者停止对该已知的待追踪运动目标进行轨迹追踪,包括:

如果该已知的待追踪运动目标的运动轨迹是从预定位置处开始(预定位置例如是“与门口对应的位置”),该已知的待追踪运动目标的前一时刻的距离频点附近的距离频点(即,预定范围内)对应的距离-方位角分布图中波动最大值大于第一阈值,并且,该已知的待追踪运动目标的运动轨迹的持续时间大于第二阈值,

则判定继续对该已知的待追踪运动目标进行轨迹追踪。

8.如附记7所述的检测运动目标的装置,其中,所述第七处理单元还被配置为:

根据所述附近的距离频点对应的所述波动最大值在距离-方位角(Range-Azimuth)分布图中的位置,计算所述已知的待追踪运动目标在当前时刻的位置。

9.如附记6所述的检测运动目标的装置,其中,判定继续对该已知的待追踪运动目标进行轨迹追踪或者停止对该已知的待追踪运动目标进行轨迹追踪,包括:

如果该已知的待追踪运动目标的运动轨迹不是从预定位置处开始(预定位置例如是“与门口对应的位置”);或者,

如果该已知的待追踪运动目标的运动轨迹是从预定位置处开始(预定位置例如是“与门口对应的位置”),该已知的待追踪运动目标的前一时刻的距离频点附近的距离频点(即,预定范围内)对应的距离-方位角分布图中波动最大值大于第一阈值,所述待追踪运动目标的运动轨迹的持续时间小于或等于第二阈值,并且所述待追踪运动目标的运动轨迹的持续时间小于或等于第三阈值,

则判定停止对该已知的待追踪运动目标进行轨迹追踪。

10.如附记1所述的检测运动目标的装置,其中,根据一段时间内的多个时刻接收的多天线回波信号,获得该一段时间对应的一帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图,包括:

对一段时间内的多个时刻接收的多天线回波信号进行距离(Range)FFT,获取该一段时间内的所述多个时刻的多天线Range FFT数据;

对所述多天线Range FFT数据中每一个距离频点处的Range FFT数据进行角度(Angle)FFT,获取所有距离频点处的Angle FFT幅值,其中,每一个距离频点在一个时刻对应的Angle FFT幅值为一个Angle FFT幅值矩阵,所述Angle FFT幅值矩阵包括所述AngleFFT幅值矩阵包括所有水平方向角频点的幅值和所有垂直方向角频点的幅值;

根据每一个距离频点在每一个时刻内对应的Angle FFT幅值矩阵,计算该距离频点在该时刻对应的各水平方向角频点对应的第一幅值;以及

对于每一个距离频点,计算该距离频点对应的各水平方向角频点在该一段时间内所有第一幅值的标准差(一个距离频点对应n个水平方向角频点,则会得出n个标准差),根据各距离频点、各水平方向角频点以及所述距离频点和所述水平方向角频点对应的所述标准差,生成距离-方位角(Range-Azimuth)分布图。

11.如附记10所述的检测运动目标的装置,其中,根据每一个距离频点在每一个时刻内对应的Angle FFT幅值矩阵,计算该距离频点在该时刻对应的各水平方向角频点对应的第一幅值,包括:

在每一个距离频点在每一个时刻内对应的Angle FFT幅值矩阵中,对于每一个水平方向角频点,计算该水平方向角频点对应的垂直方向角频点幅值的最大值或均值作为所述第一幅值。

12.一种电子设备,具有附记1-11中任一项所述的检测运动目标的装置。

13.一种检测运动目标的方法,包括:

根据一段时间内的多个时刻接收的多天线回波信号,获得该一段时间对应的一帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图;

获得第一时间段(即,较长时间内,比如10帧)内的多帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图的极值点的集合,其中,所述第一时间段包括多个所述一段时间,各所述一段时间对应一帧距离-方位角(Range-Azimuth)分布图;

对所述极值点的集合进行聚类处理,得到极值点的簇;以及

根据各所述簇的中心位置确定各运动目标的位置。

14.如附记13所述的检测运动目标的方法,其中,该方法还包括:

判断确定出位置的运动目标是否为待追踪的运动目标。

15.如附记14所述的检测运动目标的方法,其中,判断确定出位置的运动目标是否为待追踪的运动目标,包括:

如果与确定出位置的运动目标对应的所述簇的中心点的预定范围内不存在已有的运动目标,并且,与确定出位置的运动目标对应的所述簇的中心点存在于预定位置(预定位置例如是“与门口对应的位置”),则将所述确定出位置的运动目标判断为待追踪的运动目标。

16.如附记14所述的检测运动目标的方法,其中,判断确定出位置的运动目标是否为待追踪的运动目标包括:

如果与确定出位置的运动目标对应的所述簇的中心点的预定范围内存在已有的运动目标,或者,与确定出位置的运动目标对应的所述簇的中心点的预定范围内不存在已有的运动目标且确定出位置的运动目标对应的所述簇的中心点不存在于预定位置(预定位置例如是“与门口对应的位置”),

则不将所述确定出位置的运动目标判断为待追踪的运动目标。

17.如附记13所述的检测运动目标的方法,其中,该方法还包括:

对于已知的待追踪运动目标进行轨迹追踪,获取所述已知的待追踪运动目标的运动轨迹信息。

18.如附记17所述的检测运动目标的方法,其中,该方法还包括:

对于所述已知的待追踪运动目标,判定继续对该已知的待追踪运动目标进行轨迹追踪或者停止对该已知的待追踪运动目标进行轨迹追踪(并且,删除其运动轨迹)。

19.如附记18所述的检测运动目标的方法,其中,判定继续对该已知的待追踪运动目标进行轨迹追踪或者停止对该已知的待追踪运动目标进行轨迹追踪,包括:

如果该已知的待追踪运动目标的运动轨迹是从预定位置处开始(预定位置例如是“与门口对应的位置”),该已知的待追踪运动目标的前一时刻的距离频点附近的距离频点(即,预定范围内)对应的距离-方位角分布图中波动最大值大于第一阈值,并且,该已知的待追踪运动目标的运动轨迹的持续时间大于第二阈值,

则判定继续对该已知的待追踪运动目标进行轨迹追踪。

20.如附记19所述的检测运动目标的方法,其中,所述方法还包括:

根据所述附近的距离频点对应的所述波动最大值在距离-方位角(Range-Azimuth)分布图中的位置,计算所述已知的待追踪运动目标在当前时刻的位置。

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