基于周期性特征的生命体征检测方法、装置和存储介质与流程

文档序号:23720516发布日期:2021-01-24 07:56阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于周期性特征的生命体征检测方法,其特征在于,包括:向待检测区域发送雷达信号,并接收所述待检测区域返回的雷达回波信号;对所述雷达回波信号进行信号预处理,确定所述待检测区域人体目标的状态;若所述待检测区域存在人体目标,则基于生命体征数据的周期性特征,对所述待检测区域的雷达回波信号进行具有周期性特征的生命体征数据提取;对所述具有周期性特征的生命体征数据进行数据处理,得到具有周期性特征的生命体征检测结果。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述雷达回波信号进行信号预处理,确定所述待检测区域人体目标的状态,包括:对所述雷达回波信号进行杂波抑制,得到杂波抑制后的雷达回波信号;根据杂波抑制后的雷达回波信号进行人体目标检测,确定所述待检测区域是否存在人体目标;对确定的人体目标进行人体状态检测,验证所述待检测区域人体目标的状态。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述对所述雷达回波信号进行杂波抑制,包括:使用如下公式对所述雷达回波信号进行杂波抑制,c(m,n)=α
·
c(m,n-1)+(1-α)r

(m,n)r(m,n)=r

(m,n)-c(m,n)其中,r

(m,n)=r

t
(m,n)+r

u
(m,n)+r

ω
(m,n),r

(m,n)表示雷达回波信号,r

t
(m,n)表示目标雷达回波分量,r

u
(m,n)表示杂波雷达回波分量和r

ω
(m,n)表示接收机热噪声雷达回波分量,m=0,1,

,m-1表示慢时间维采样序号,n=0,1,

,n-1表示快时间维采样序号,r(m,n)表示杂波抑制后的雷达回波信号,c(m,n)表示背景杂波,1≥α>0为更新因子,用于控制雷达回波r

(m,n)对背景杂波c(m,n)的影响程度。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据杂波抑制后的雷达回波信号进行人体目标检测,确定所述待检测区域是否存在人体目标,包括:将m窗长的杂波抑制后的雷达回波信号r(m,n)进行慢时间维的叠加;以恒虚警算法对快时间维的数据进行连续n次目标检测;将连续n次检测结果相加,若结果大于预设门限t,则确定所述待检测区域存在人体目标。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,对确定的人体目标进行人体状态检测,验证所述待检测区域人体目标的状态,包括:将窗长为k秒的杂波抑制后的雷达回波信号r(m,n)进行快速傅里叶变换,得到频域信号x(m,f),其中k大于人体生命体征信号最小周期:根据所述频域信号x(m,f)确定低于正常人体生命体征信号频率范围内的能量值z
low
(m)、正常人体生命体征信号频率范围内的能量值z
mid
(m)、高于正常人体生命体征信号频率范围内的能量值z
high
(m)以及总能量z
sum
(m);
当正常人体生命体征信号频率范围内的能量值占总能量比例高于其他能量值占总能量比例时,确定所述待检测区域人体目标的状态。6.根据权利要求1~5任一项所述的方法,其特征在于,所述基于生命体征数据的周期性特征,对所述待检测区域的雷达回波信号进行具有周期性特征的生命体征数据提取,包括:根据待检测生命体征数据的频率对所述待检测区域的雷达回波信号进行滤波处理,得到多个不同距离单元待检测生命体征信号;计算所述多个距离单元的待检测生命体征信号各自的自相关函数;对于每个待检测生命体征信号的每个距离单元,计算自相关函数的最小值和第二大峰值的绝对值之和;将每个待检测生命体征信号绝对值之和最大的距离单元的生命体征信号数据作为周期性特征最强的生命体征数据。7.根据权利要求1~5任一项所述的方法,其特征在于,所述对所述具有周期性特征的生命体征数据进行数据处理,得到具有周期性特征的生命体征检测结果,包括:若具有周期性特征的生命体征数据为呼吸数据,则对所述具有周期性特征的生命体征数据进行滤波处理并得到自相关函数;对自相关函数进行傅里叶变换,并获取变换后的峰值;保留峰值两侧的值,将其他数据置为0,得到处理后的频域信号;对所述处理后的频域信号进行逆傅里叶变换,并根据相位斜率得到人体目标的呼吸频率。8.根据权利要求1~5任一项所述的方法,其特征在于,所述对所述具有周期性特征的生命体征数据进行数据处理,得到具有周期性特征的生命体征检测结果,包括:若具有周期性特征的生命体征数据为心率数据,则对所述具有周期性特征的生命体征数据进行自相关处理并去除噪声;对自相关函数进行傅里叶变换,并获取变换后的多个峰值;对每个峰值对应的频率进行判断,若峰值对应的频率不是呼吸频率的高次谐波,则得到人体目标的心率。9.一种基于周期性特征的生命体征检测装置,其特征在于,包括:雷达信号检测模块,用于向待检测区域发送雷达信号,并接收所述待检测区域返回的雷达回波信号;人体目标检测模块,用于对所述雷达回波信号进行信号预处理,确定所述待检测区域人体目标的状态;生命体征数据提取模块,用于若所述待检测区域存在人体目标,则基于生命体征数据的周期性特征,对所述待检测区域的雷达回波信号进行具有周期性特征的生命体征数据提取;生命体征数据检测模块,用于对所述具有周期性特征的生命体征数据进行数据处理,得到具有周期性特征的生命体征检测结果。10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1~8中任一所述的基于周期性特征的生命体征检测。
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