>[0202] 活动识别效果验证：
[0203] 实验 I:
[0204] 实验I的目标在于验证本发明的有效性。首先，设立3个大小不同的监测区域，即 480cm*480cm，600cm*600cm，720cm*600cm，目标数目、标签数目和矩阵信息如表1所示。实验 过程中，采集每个标签对应的相位信息200条，同时设置目标之间的间隔范围为0.3m~ 1.5m,柄;签间距为1.2m。
[0205] 表1实验参数设置
[0207] 实验I的测试效果：
[0208] 目标计数精度:通过计算不同目标间距情况下，得到不同的目标计数精度。实验结 果如图7所示，随着目标间距的增大，=个监测区域的计数精度均不断提升，且当目标间距 大于Im时，目标计数精度为100%。本发明将多个距离过近的目标看做一个目标，但是，本发 明此缺点可W容忍，因为此问题普遍存在活动识别系统(例如红外线）中。
[0209] 实验 II:
[0210] 实验II的目标在于验证本发明的鲁棒性。本实验在大小为480cm*480cm，720cm* 720cm的监测区域中进行。设置目标之间的间隔范围为0.3m~1.5m，标签间距为0.6m、1.2m。 目标数目、标签数目和矩阵信息如表1所示。
[0211] 实验II的测试效果：
[0212] 目标计数精度:如图8所示，480*480-1.2m和720*600-1.2m分别表示在标签间隔为 1.2m时两个监测区域的计数精度，类似地，480*480-0.6m和720*600-0.6m分别表示在标签 间隔为0.6m时两个监测区域的计数精度。从图中可得出，缩小标签间距提高计数精度并不 明显，因此，目标计数在标签间距方面并没有强制要求，所W本发明在目标计数方面具有鲁 棒性。
[0213] 实验 III:
[0214] 实验III中，本发明分别在实验室、空旷大厅、户外测试该发明对环境的鲁棒性情 况。监测环境大小均为720cm*720cm，目标数量为7个，标签间间隔1.2m。
[0215] 实验HI的测试效果：
[0216] 从图9可W看出，该系统在空旷大厅的环境测试出来的效果最好，除了刷牙(B)该 动作外，其它动作像是坐下（S)、躺下(F)、推手(P)、拿出手机(T)、跳(J) W及没有活动化）， 该RFID系统都能对其很好的识别。识别成功率基本都要高于80%。
【主权项】
1. 一种基于RFID的多目标被动式室内活动识别方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一，在监测区域中部署多个RFID被动式标签，构成被动式标签阵列，然后部署一对 RFID读写器； 步骤二，在监测区域中放入活动式目标，获取并保存活动式目标在监测区域活动时的 离线指纹信息，离线指纹信息包括目标所处的区域、目标的活动类型、被影响的标签ID、被 影响的标签的相位信息以及被影响程度； 步骤三，当待检测目标进入监测中活动时，获取每个RFID读写器对应的被影响标签的 集合，根据被影响标签的集合确定多个被影响标签子区域，进而确定待检测目标数据，从而 得到每个待检测目标对应的在线指纹信息，在线指纹信息包括待检测目标影响的标签ID和 这些被影响的标签的相位信息； 步骤四，利用离线指纹信息和在线指纹信息，通过匹配计算得到待检测目标的活动类 型。2. 如权利要求1所述的所述的基于RFID的多目标被动式室内活动识别方法，其特征在 于，步骤二的具体过程包括： 步骤2.1，部署的两个RFID同时发送射频信号，每个RFID读写器的天线阵列测量并记录 所有被动式标签返回的在监测区域中没有目标时的相位信息； 步骤2.2,将监测区域划分为多个大小相同的正方形区域，利用一个活动式目标在每一 个正方形区域进行不同的活动，获取每个RFID读写器接收到的所有被动式标签的相位信 息； 步骤2.3，将步骤2.1获得的相位信息和步骤2.2获得的相位信息进行比较，分别得到活 动式目标在每个正方形区域中进行不同活动时影响的标签;将目标所处的区域、目标的活 动类型、被影响的标签ID、被影响的标签的相位信息以及被影响程度作为离线指纹信息存 储于服务器数据库中。3. 如权利要求1所述的所述的基于RFID的多目标被动式室内活动识别方法，其特征在 于，步骤三的具体过程包括： 步骤3.1，当一个以上的待检测目标进入监测区域活动时，两个RFID读写器的天线阵列 分别读取所有标签的相位信息，将相位信息存储于数据库服务器中； 步骤3.2,两个RFID读写器发出的射频信号通过不同的路径到达每个标签，会得到两个 路径信息集合:集合一是第一个RFID读写器到所有标签的相位信息，集合二是第二个RFID 读写器到所有标签的相位信息，利用动态时间规整算法DTW并考虑到噪声对标签的相位信 息变化产生的影响，将集合一和集合二中的标签的相位信息分别与监测区域中没有目标时 的标签相位信息进行比较，得到两个被影响标签的集合； 步骤3.3，对于每一个RFID读写器，与其对应的被影响标签的集合中有多个被影响标签 的子区域，根据两个RFID读写器反馈的被影响标签子区域的重叠情况，计算待检测目标的 目标数目；针对每个待检测目标，与其对应的被影响标签ID和这些标签的相位信息构成该 待检测目标的在线指纹信息。4. 如权利要求1所述的所述的基于RFID的多目标被动式室内活动识别方法，其特征在 于，步骤四中所述的匹配计算的方法包括： 记步骤二为离线阶段，步骤三为在线阶段，则待检测目标活动匹配的计算公式如下： Score (Rf inger , Ff inger ) 一Nsame^-Di S (Rf inger，Ff inger ) +NLlack · NAlackScore target - d,Tg ???Χ ( ScOTG ( Rf inger , Ff inger Nrf ) 在上面三个公式中： Rfinger表示在线指纹信息，Ffinger表示离线指纹信息，Nsame表示在线阶段和每一组离线阶 段中相同被影响的标签数目，NA为天线数目，Nrf为离线指纹信息数目； λ表示相同被影响标签在位置匹配过程中的权重； Dis(Rfinger，Ffinger)表示在线指纹信息与一组离线阶段指纹信息在所有相同被影响标 签的相位信息上的综合差异； DTW^表示相同被影响标签i在第j个天线上相位信息上的差别； ^^^^表示离线阶段和在线阶段中相同天线信号不全的被影响标签数量，即两种情况： 情况一，离线阶段标签Label为被影响标签，在线阶段标签Label无法被天线阵列采集到该 标签的相关信息;情况二，离线阶段标签Label无法被天线阵列采集到该标签的相关信息， 在线阶段标签Label为被影响标签； NAlack表不天线信号不全的权重； Scoretarg 表示针对每个待检测目标，分别计算此待检测目标对应的在线指纹和所有 离线指纹的Score(Rfinger，Ffinger)值，得到最大Score(Rfi nger，Ffinger)值对应的离线指纹，贝1J 该离线指纹中的目标活动类型即为所求目标活动类型。5.如权利要求2所述的所述的基于RFID的多目标被动式室内活动识别方法，其特征在 于，在步骤2.3中，判定是否为被影响标签的方法包括： 记用于存储相位信息的的文件有两个:Da(i)和De(i)，则两个相位信息的差异值为：上式中，L为相位信息文件中值的个数； 假设ξ为上一时刻用于判断标签相位信息是否被活动式目标影响的阈值，DTWn?表示当 前时刻判断标签相位信息是否被活动式目标影响的阈值，S表示阈值偏差，则计算当前时 刻阈值与前一时刻阈值之差A : Δ =DTffnew-C 使用当前时刻阈值更新ξ和8，得到： ξ=(1-0.125) · ξ+0.125 · DTffnew a-(i-0.25)-a+ 0.25· [δ I 化简上两式，得出： ξ = ξ+0·125 · Δ ?^θ + 0.25·(\Α\-θ) 从而最新阈值为： η = ξ+43 如果测得标签在监测区域中有活动式目标和没有活动式目标时的相位信息差异值 DTWm大于阈值Th，则认为此标签为被影响标签。
【专利摘要】本发明公开了一种基于RFID的多目标被动式室内活动识别方法，该方法将人活动对RFID标签相位的扰动作为指纹信息，利用多个人的活动对不同的标签相位产生的扰动，获取多个目标的活动情况。而目前室内活动识别方法中主要是针对单目标，在多目标的室内场景下就无法工作或者活动识别误差过大。本发明在不要求目标携带设备的前提下，能够实现多目标活动识别，填补了室内活动识别在目标数量方面的缺陷，对环境的动态适应性较好，且经济成本低。
【IPC分类】G06K17/00
【公开号】CN105718971
【申请号】CN201610027313
【发明人】房鼎益, 张立超, 谢彬彬, 倪礼刚, 陈晓江, 王薇, 王安文, 彭瑶, 邢天璋
【申请人】西北大学
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年1月15日