CN104484968B - 一种人体探测方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种人体探测方法、装置及系统,涉及人体识别技术领域。本发明实施例提供的人体探测方法包括:获得微波反射数字信号序列和红外数字信号序列;分别得到待验证微波特征矩阵和待验证红外特征矩阵;分别与参考微波特征矩阵、参考红外特征矩阵进行匹配,分别得到微波特征匹配度和红外特征匹配度;分别验证微波特征匹配度和红外特征匹配度是否超出预设的第一阈值范围、第二阈值范围,如果是则发出报警信号。本发明实施例提供的人体探测方法、装置及系统,通过微波探测与红外探测结合的方式进行人体探测,极大的提高了人体探测准确度,为家庭安防提供了可靠的技术保障。
Description
技术领域
本发明涉及人体识别技术领域,具体而言,涉及一种人体探测方法、装置及系统。
背景技术
人体检测主要用于安防领域,通过探测监测区域内是否有非法人员(不允许进入的人员)入侵,降低非法人员入侵造成的安全事故及财产损失。目前应用最为广泛的是人体红外探测仪,通过人体红外探测单元感知是否有人体红外信号,如果感知到有人体红外信号则表明有人员入侵。
虽然通过人体红外探测可以较为有效的实现人体探测,但是发明人在研究中发现,人体发出的红外信号与哺乳动物发出的红外信号难以区分,导致通过人体红外探测仪进行人体探测时存在误报的情况。现在许多家庭中饲养有宠物,因此,目前的红外探测不能适用于家庭安防。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例的目的在于提供一种人体探测方法、装置及系统,可应用于家庭安防,且提高人体探测的准确性。
第一方面,本发明实施例提供了一种人体探测方法,应用于人体探测系统,所述人体探测系统包括人体探测装置,所述方法包括:
所述人体探测装置获得微波反射模拟信号,将获得的所述微波反射模拟信号转换为微波反射数字信号序列;
获得红外模拟信号,将获得的所述红外模拟信号转换为红外数字信号序列;
从所述微波反射数字信号序列中提取一段包含微波波峰数据和微波波谷数据的微波反射数字信号序列,得到包含N个微波数据的待验证微波特征矩阵;
从所述红外数字信号序列中提取一段包含红外波峰数据和红外波谷数据的红外数字信号序列,得到包含N个红外数据的待验证红外特征矩阵;N为大于1的整数;
将所述待验证微波特征矩阵与预存储的参考微波特征矩阵进行匹配,得到微波特征匹配度;将所述待验证红外特征矩阵与预存储的参考红外特征矩阵进行匹配,得到红外特征匹配度;
如果所述微波特征匹配度未超出预设的第一阈值范围且所述红外特征匹配度未超出预设的第二阈值范围,则识别为人体入侵,发出报警信号。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,所述将获得的所述微波模拟信号转换为微波数字信号序列之后,还包括:将所述微波反射数字信号序列进行滤波处理,得到滤波后的微波反射数字信号序列;
所述从所述微波反射数字信号序列中提取一段包含微波波峰数据和微波波谷数据的微波反射数字信号序列,包括:从所述滤波后的微波反射数字信号序列中提取一段包含微波波峰数据和微波波谷数据的微波反射数字信号序列;
所述将获得的所述红外模拟信号转换为红外数字信号序列之后,还包括:将所述红外数字信号序列进行滤波处理,得到滤波后的红外数字信号序列;
所述从所述红外数字信号序列中提取一段包含红外波峰数据和红外波谷数据的红外数字信号序列,包括:从所述滤波后的红外数字信号序列中提取一段包含红外波峰数据和红外波谷数据的红外数字信号序列。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,所述将所述待验证微波特征矩阵与预存储的参考微波特征矩阵进行匹配,得到微波特征匹配度,包括:
将所述参考微波特征矩阵中的波峰数据和波谷数据与所述待验证微波特征矩阵中对应位置的微波数据进行比较,判断是否相匹配;
计量待验证微波特征矩阵中相匹配的微波数据的个数n0,所述微波特征匹配度为n0/N;
所述将所述待验证红外特征矩阵与预存储的参考红外特征矩阵进行匹配,得到红外特征匹配度,包括:
将所述参考红外特征矩阵中的波峰数据和波谷数据与所述待验证红外特征矩阵中对应位置的红外数据进行比较,判断是否相匹配;
计量待验证红外特征矩阵中相匹配的红外数据的个数n1,所述红外特征匹配度为n1/N;n0和n1均为正整数。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式,其中,所述如果所述微波特征匹配度未超出预设的第一阈值范围且所述红外特征匹配度未超出设定的第二阈值范围,则识别为人体入侵,包括:
判断所述微波特征匹配度是否超出预设的第一阈值范围,判断所述红外特征匹配度是否超出预设的第二阈值范围,如果所述微波特征匹配度未超出预设的所述第一阈值范围、且所述红外特征匹配度未超出预设的所述第二阈值范围、且所述微波特征匹配度与所述红外特征匹配度之积大于设定阈值,则识别为人体入侵。
结合第一方面或第一方面的第一种或第二种或第三种可能的实施方式,本发明实施例还提供了第一方面的第四种可能的实施方式,其中,所述人体探测系统还包括与所述人体探测装置进行号码绑定的至少一个手机终端,所述方法还包括:
当所述人体探测装置识别为人体入侵时,所述人体探测装置向所述手机终端发送报警短信。
第二方面,本发明实施例还提供了另一种人体探测方法,应用于人体探测装置,所述方法包括:
所述人体探测装置获得微波反射模拟信号波形和红外模拟信号波形;
从所述微波反射模拟信号波形中截取设定长度的一段包含有波峰和波谷的微波反射模拟信号波形,得到待验证微波反射模拟信号波形;
从所述红外模拟信号波形中截取设定长度的一段包含有波峰和波谷的一段红外模拟信号波形,得到待验证红外模拟信号波形;
将所述待验证微波反射模拟信号波形与预存储的参考微波反射模拟信号波形进行匹配,得到微波特征匹配度;将所述待验证红外模拟信号波形与预存储的参考红外模拟信号波形进行匹配,得到红外特征匹配度;
如果所述微波特征匹配度未超出预设的第一阈值范围且所述红外特征匹配度未超出预设的第二阈值范围,则识别为人体入侵,发出报警信号。
第三方面,本发明实施例还提供了一种人体探测装置,应用于人体探测系统,所述装置包括:
微波发射及接收单元,用于获得微波反射模拟信号,将获得的所述微波反射模拟信号转换为微波反射数字信号序列;
人体红外探测单元,用于获得红外模拟信号,将获得的所述红外模拟信号转换为红外数字信号序列;
待验证微波特征矩阵获得单元,用于从所述微波反射数字信号序列中提取一段包含微波波峰数据和微波波谷数据的微波反射数字信号序列,得到包含N个微波数据的待验证微波特征矩阵;
待验证红外特征矩阵获得单元,用于从所述红外数字信号序列中提取一段包含红外波峰数据和红外波谷数据的红外数字信号序列,得到包含N个红外数据的待验证红外特征矩阵;N为大于1的整数;
匹配度测算单元,用于将所述待验证微波特征矩阵与预存储的参考微波特征矩阵进行匹配,得到微波特征匹配度;将所述待验证红外特征矩阵与预存储的参考红外特征矩阵进行匹配,得到红外特征匹配度;
人体入侵识别单元,用于判断所述微波特征匹配度是否超出预设的第一阈值范围,判断所述红外特征匹配度是否超出设定的第二阈值范围,如果所述微波特征匹配度未超出预设的所述第一阈值范围且所述红外特征匹配度未超出预设的所述第二阈值范围,则识别为人体入侵;
报警单元,用于当所述人体入侵识别单元识别为人体入侵时发出报警信号。
结合第三方面,本发明实施例提供了第三方面的第一种可能的实施方式,所述装置还包括滤波单元,用于将所述微波反射数字信号序列进行滤波处理,得到滤波后的微波反射数字信号序列;将所述红外数字信号序列进行滤波处理,得到滤波后的红外数字信号序列;
所述待验证微波特征矩阵获得单元,用于对所述滤波后的微波反射数字信号序列进行差分运算,提取波峰数据和波谷数据,得到待验证微波特征矩阵;
所述待验证红外特征矩阵,用于对所述滤波后的红外数字信号序列进行差分运算,提取波峰数据和波谷数据,得到待验证红外特征矩阵。
结合第三方面,本发明实施例提供了第三方面的第二种可能的实施方式,其中,所述匹配度测算单元用于:将所述参考微波特征矩阵中的波峰数据和波谷数据与所述待验证微波特征矩阵中对应位置的微波数据进行比较,判断是否相匹配;
计量待验证微波特征矩阵中相匹配的微波数据的个数n0,所述微波特征匹配度为n0/N;
所述将所述待验证红外特征矩阵与预存储的参考红外特征矩阵进行匹配,得到红外特征匹配度,包括:
将所述参考红外特征矩阵中的波峰数据和波谷数据与所述待验证红外特征矩阵中对应位置的红外数据进行比较,判断是否相匹配;
计量待验证红外特征矩阵中相匹配的红外数据的个数n1,所述红外特征匹配度为n1/N;n0和n1均为正整数。
结合第三方面或者第三方面的第一种或者第二种可能的实施方式,本发明实施例提供了第三方面的第三种可能的实施方式,其中,所述人体探测系统还包括与所述人体探测装置进行号码绑定的至少一个手机终端,所述人体探测装置还包括:
报警短信发送单元,用于当所述人体入侵识别单元识别为人体入侵时,向所述手机终端发送报警短信。
第四方面,本发明实施例还提供了另一种人体识别装置,包括:
微波信号收发单元,用于获得微波反射模拟信号波形;
红外信号获得单元,用于获得红外模拟信号波形;
待验证微波反射模拟信号波形获得单元,用于从所述微波反射模拟信号波形中截取设定长度的一段包含有波峰和波谷的微波反射模拟信号波形,得到待验证微波反射模拟信号波形;
待验证红外模拟信号波形获得单元,用于从所述红外模拟信号波形中截取设定长度的一段包含有波峰和波谷的一段红外模拟信号波形,得到待验证红外模拟信号波形;
匹配单元,用于将所述待验证微波反射模拟信号波形与预存储的参考微波反射模拟信号波形进行匹配,得到微波特征匹配度;将所述待验证红外模拟信号波形与预存储的参考红外模拟信号波形进行匹配,得到红外特征匹配度;
人体入侵识别单元,用于判断所述微波特征匹配度是否超出预设的第一阈值范围,判断所述红外特征匹配度是否超出设定的第二阈值范围,如果所述微波特征匹配度未超出预设的所述第一阈值范围且所述红外特征匹配度未超出预设的所述第二阈值范围,则识别为人体入侵;
报警单元,用于当所述人体入侵识别单元识别为人体入侵时发出报警信号。
第五方面,本发明实施例提供了一种人体识别系统,包括:
微波信号收发装置,用于发射微波模拟信号,接收发射的所述微波信号经反射后的微波反射模拟信号,将所述微波反射模拟信号转换为微波反射信号数字信号序列;
人体红外探测装置,用于接收红外模拟信号,将接收到的所述红外模拟信号转换为红外数字信号序列;
分别与所述微波收发装置、所述人体红外探测装置连接的人体探测装置,用于:对所述微波反射数字信号序列进行差分运算,从所述微波反射数字信号序列中提取一段包含微波波峰数据和微波波谷数据的微波反射数字信号序列,得到包含N个微波数据的待验证微波特征矩阵;
对所述红外数字信号序列进行差分运算,从所述红外数字信号序列中提取一段包含红外波峰数据和红外波谷数据的红外数字信号序列,得到包含N个红外数据的待验证红外特征矩阵;N为大于1的整数;
将所述待验证微波特征矩阵与预存储的参考微波特征矩阵进行匹配,得到微波特征匹配度;将所述待验证红外特征矩阵与预存储的参考红外特征矩阵进行匹配,得到红外特征匹配度;
如果所述微波特征匹配度未超出预设的第一阈值范围且所述红外特征匹配度未超出预设的第二阈值范围,则识别为人体入侵,发出报警信号。
本发明实施例提供的人体探测方法、装置及系统,通过微波探测与红外探测的结合可以探测出探测区域内闯入的“热源”是否为成人,如果探测区域闯入的“热源”是成人,则识别为人体入侵,结合红外探测和微波探测具有极高的人体探测准确度,为家庭安防提供了可靠的技术方案,且提高了人体探测准确度。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本发明实施例所提供的一种人体探测方法的流程;
图2示出了本发明实施例所提供的又一种人体探测方法的流程;
图3示出了本发明实施例所提供的一种人体探测装置的组成结构;
图4示出了本发明实施例所提供的一种人体探测系统的组成结构;
图5示出了本发明实施例所提供的又一种人体探测装置的组成结构。
主要元件符号说明:
301-微波发射及接收单元,302-人体红外探测单元,303-滤波单元,304-待验证微波特征矩阵获得单元,305-待验证红外特征矩阵获得单元,306-匹配度测算单元,307-人体入侵识别单元,308-报警单元,309-报警短信发送单元;
401-微波信号收发装置,402-人体红外探测装置,403-人体探测装置;
501-微波信号收发器,502-人体红外探测仪,503-微控制器,504-存储器,505-电源,506-报警器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为保障安全施工,目前在建筑施工、电网架设等施工场地通常布设有安防系统,在划定的探测区域内布设多个红外探测仪,以探测是否有非法人员(不允许随便进入的人员)进入探测区域,具有很好的安全防护效果。由于哺乳动物也是“热源”,也能发出被红外探测仪识别的红外信号,因此采用红外探测仪不能对人体与哺乳动物进行区分。然而在家庭中,通常饲养有一个甚至多个动物,例如猫、够等,因此传统的安防系统无法应用于家庭安防。基于此,发明人经过不断研究,提出了本发明实施例提供的人体探测方法、装置及系统。
参阅图4,本发明实施例提供的人体探测系统,包括,微波信号收发装置401,用于向外界发射微波模拟信号,并接收发射的所述微波信号经反射后的微波反射模拟信号。根据采用的微波信号收发装置的不同,如果微波信号收发装置设置有模数转换单元,则微波信号收发装置还用于将所述微波反射模拟信号转换为微波反射信号数字信号序列。
微波信号收发装置可以发射并接收其正前面水平夹角160°、垂直夹角70°的空间范围内的微波信号,实现较大空间范围内的微波信号监测。
人体红外探测装置402,用于接收红外模拟信号。根据采用的人体红外探测装置的结构不同,如果采用的人体红外探测装置具有模数转换功能(即配置有模数转换单元),则人体红外探测装置将接收到的所述红外模拟信号转换为红外数字信号序列。
人体红外探测装置可以接收分布于水平夹角210°、垂直夹角110°的空间范围内的红外信号,实现较大空间范围内的红外信号监测。
通过微博探测和红外探测可以实现较大空间范围区域监测,而不是点监测或者较小面监测,一个家庭可以仅使用一套本发明实施例提供的人体探测系统,降低成本。
人体探测装置403,分别与微波信号收发装置401和人体红外探测装置402连接,从微波信号收发装置401中获得微波反射模拟信号或者微波反射数字信号序列,从人体红外探测装置402中获得红外模拟信号或者红外数字信号序列。
如果人体探测装置403获得的是微波反射模拟信号,则需要将其转换为微波反射数字信号序列;如果获得的是红外模拟信号,则需要将其转换为红外数字信号序列。
人体探测装置403分别对获得的微波反射模拟信号或者微波反射数字信号序列进行处理,对获得的红外模拟信号或者红外数字信号序列进行处理,结合两个处理结果识别是否为人体入侵,如果是人体入侵则发出报警信号。
人体探测装置403对获得的数据的处理方式可以有多种。例如,人体探测装置403对所述微波反射数字信号序列进行差分运算,从所述微波反射数字信号序列中提取一段包含微波波峰数据和微波波谷数据的微波反射数字信号序列,得到待验证微波特征矩阵;对所述红外数字信号序列进行差分运算,从所述红外数字信号序列中提取一段包含红外波峰数据和红外波谷数据的红外数字信号序列,得到待验证红外特征矩阵。将所述待验证微波特征矩阵与预存储的参考微波特征矩阵进行匹配,得到微波特征匹配度;将所述待验证红外特征矩阵与预存储的参考红外特征矩阵进行匹配,得到红外特征匹配度。判断所述微波特征匹配度是否超出预设的第一阈值范围,判断所述红外特征匹配度是否超出设定的第二阈值范围,如果所述微波特征匹配度未超出预设的第一阈值范围且所述红外特征匹配度未超出预设的第二阈值范围,则识别为人体入侵,发出报警信号。报警信号可以是声音信号、光信号,也可以同时包括声音信号与光信号。
本发明实施例提供的人体探测系统可以应用于家庭安防中。本发明实施例提供的人体探测系统,利用微波信号对物体的运动、大小、距离有很好的感应,红外探测则对人体裸露的脸、手等“热源”有较好的感应的性能,通过红外探测可以探测出探测区域内是否有“热源”(人或哺乳动物)闯入,通过微波探测可以探测出探测区域内闯入的“热源”是否为成人,如果探测区域闯入的“热源”是成人,则识别为人体入侵,结合红外探测和微波探测具有极高的人体探测准确度,为家庭安防提供了可靠的技术方案,且提高了人体探测准确度。
参阅图1,本发明实施例提供了一种人体探测方法,应用于人体探测系统,人体探测系统中包括人体探测装置。所述方法包括:
步骤S101:人体探测装置获得微波反射模拟信号,将获得的所述微波反射模拟信号转换为微波反射数字信号序列;获得红外模拟信号,将获得的所述红外模拟信号转换为红外数字信号序列。
根据采用的微波信号收发装置和人体红外探测装置的结构,如果微波信号收发装置和人体红外探测装置均具备模数转换功能,则人体探测装置还可以直接获得微波反射数字信号序列、红外数字信号序列。
步骤S102:人体探测装置对所述微波反射数字信号序列进行差分运算,从所述微波反射数字信号序列中提取一段包含微波波峰数据和微波波谷数据的微波反射数字信号序列,得到包含N个微波数据的待验证微波特征矩阵;对所述红外数字信号序列进行差分运算,从所述红外数字信号序列中提取一段包含红外波峰数据和红外波谷数据的红外数字信号序列,得到包含N个红外数据的待验证红外特征矩阵;N为大于1的整数。
例如,微波反射数字信号序列为a[j](0<j<n),n和j均为自然数。对微波反射数字信号序列为a[j]进行差分运算得到差分值d[j],
d[j]=a[j]-a[j-1](1<j<n)
如果没有任何物体(包括人或物)闯入探测区域,那么微波反射模拟信号趋近于平缓波形,即对微波反射数字信号序列进行差分运算后得到的差分值为零。如果有物体(包括人或物)闯入探测区域,那么微波反射模拟信号波形发生变化,形成波峰或者波谷,即对微波反射数字信号序列进行差分运算后得到的差分值会出现正值或者负值。当差分值,从正变为负或从负变为正时,信号中出现一个极值(波峰或波谷),因此,通过差分运算,可以提取波峰数据和波谷数据,得到包含有微波波峰数据和微波波谷数据的待验证微波特征矩阵,例如,得到的一个待验证微波特征矩阵的形式为[0,0,1,2,1,2,0,0,1,1,2,1,2,0,0,0]。此处列举的待验证微波特征矩阵仅是示意性的,不是方法中实际使用的待验证微波特征矩阵。通过差分运算提取波峰数据和波谷数据,运算简单,运算量低,速度快,对硬件要求低。
同样的,通过对获得的红外数字信号序列进行差分运算,可以得到包含有红外波峰数据和红外波谷数据的待验证红外特征矩阵。
对于待验证微波特征矩阵和待验证的红外特征矩阵的长度N可以根据探测区域的大小及获得微波反射模拟信号和红外模拟信号的速度而设定。长度太大对硬件要求高,且包含了大量无意义的数据;长度太小又不能完整的包含入侵者闯入探测区域后采集到的数据。人体行走的速度的约为1.5m/s,例如探测区域是4-6米的空间范围,那么人体闯入探测区域的时间为2.67-4秒,例如获得微波反射模拟信号和红外模拟信号的速度为100个/秒(即10ms/个),则5秒时间可以获得500个微波反射模拟信号和红外模拟信号,因此,待验证微波特征矩阵和待验证的红外特征矩阵的长度可以是512(长度足够大以使得矩阵中的数据既包含人体闯入时获得的信号数据,还包括人体闯入前、闯入后获得的信号数据),即待验证微波特征矩阵和待验证的红外特征矩阵中分别包括512个微波数据和512个红外数据。
步骤S103:人体探测装置将所述待验证微波特征矩阵与预存储的参考微波特征矩阵进行匹配,得到微波特征匹配度;将所述待验证红外特征矩阵与预存储的参考红外特征矩阵进行匹配,得到红外特征匹配度。
人体探测装置中预存储有参考微波特征矩阵和参考红外特征矩阵。所述参考微波特征矩阵为经过多次测试试验获得的人体微波特征矩阵,即根据人体闯入探测区域时采集的微波反射模拟信号得到的微波特征矩阵,例如,[0,0,1,2,1,2,0,0,0,1,2,1,2,1,0,0]。此处的参考微波特征矩阵仅是示意性的,不是方法中实际使用的参考微波特征矩阵。
通常情况下,在家庭中布置安防系统的目的是探测当家庭中没有人时是否有不法者入侵到家庭中进行非法活动,例如盗窃,进行非法活动的不法者通常也是具有一定身高高度的成人(包括青年,本发明实施例中所述成人可以是指身高低于1米的人)不会是小孩,因此,此处的参考微波特征矩阵可以只包括成人的微波特征矩阵。可选的,参考微波特征矩阵也可以还包括小孩的微波特征矩阵。
所述参考红外特征矩阵为经过多次测试试验获得的人体红外特征矩阵,即根据人体闯入探测区域时采集的红外模拟信号得到的红外特征矩阵。
将待验证微波特征矩阵与预存储的参考微波特征矩阵进行匹配得到微波特征匹配度可以有多种方式。例如,可以将待验证微波特征矩阵中的每一个微波数据与参考微波特征矩阵中对应位置的数据进行比对,判断是否相匹配,得出待验证微波特征矩阵中与参考微波特征矩阵中微波数据相匹配的个数,微波数据相匹配的个数除以待验证微波特征矩阵中微波数据总个数即得到微波特征匹配度。例如,待验证微波特征矩阵为[0,0,1,2,1,2,0,0,1,1,2,1,2,0,0,0],参考微波特征矩阵为[0,0,1,2,1,2,0,0,0,1,2,1,2,1,0,0],得到的微波特征匹配度约为87.5%。
需要说明的是,本发明实施例中所述相匹配是指表征的对象相同,例如参考微波特征矩阵为[0,0,1,2,1,2,0,0,0,1,2,1,2,1,0,0]中的“1”表征波谷,“2”表征波峰,“0”表征波平。如果待验证微波特征矩阵为[0,0,0,1,0,1,-1,-1,0,0,1,0,1,-1,0,0],其中的“0”表征波平,“1”表征波峰,“-1”表征波谷,则得到的微波特征匹配度约为87.5%。
通常的,为保障获得的人体闯入探测区域时信号的完整性,待验证微波特征矩阵和待验证红外特征矩阵的长度都设置得足够长,其中包含有较多人体未闯入探测区域时获得的信号数据。如果将待验证微波特征矩阵中的每一个微波数据与参考微波特征矩阵中每一个数据进行匹配判断,那么运算量较大,运算速率低。可选的,作为一种较佳的实施方式,可以将参考微波特征矩阵中的每一个包含有微波波峰数据和微波波谷数据的微波数据片段与待验证微波特征矩阵中对应位置的数据进行匹配判断,即将所述参考微波特征矩阵中的波峰数据和波谷数据与所述待验证微波特征矩阵中对应位置的微波数据进行匹配判断,可以减少运算量,提高匹配速度。
将待验证红外特征矩阵与预存储的参考红外特征矩阵进行匹配采用上述同样的匹配方法,得到红外特征匹配度。
步骤S104:人体探测装置判断所述微波特征匹配度是否超出预设的第一阈值范围,判断所述红外特征匹配度是否超出设定的第二阈值范围。
步骤S105:如果所述微波特征匹配度未超出预设的第一阈值范围且所述红外特征匹配度未超出预设的第二阈值范围,则识别为人体入侵,发出报警信号。
人体探测装置中预存储有预设的第一阈值范围及第二阈值范围,用以进行人体探测识别。基于不同的入侵者的身高高度及体积(即微波信号反射面)的大小不同,如果有入侵者闯入探测区域,根据采集的微波反射模拟信号得到的微波特征匹配度不同,因此用于进行人体入侵识别的微波特征匹配度为一个阈值范围。基于不同环境下环境温度及光线的干扰,即使同一个入侵者闯入探测区域,根据采集的红外模拟信号得到的红外特征匹配度也不同,因此用于进行人体入侵识别的红外特征匹配度为一个阈值范围。进行人体入侵微波特征匹配度识别的第一阈值范围和进行人体入侵红外特征匹配度识别的第二阈值范围可以经过多次试验验证得到,例如,第一阈值范围可以为75%~125%,第二阈值范围可以为90%~110%。
如果所述微波特征匹配度是在预设的第一阈值范围内,说明该移动的物体为成人的可能性非常大,如果所述红外特征匹配度是在预设的第二阈值范围内,说明该闯入者为“热源”的可能性非常大,因此,通过两者结合判断,如果微波特征匹配度未超出预设的第一阈值范围且所述红外特征匹配度未超出设定的第二阈值范围,则识别为人体入侵,进而发出报警信号予以警示。
本发明实施例提供的人体探测方法,利用微波信号对不同面积下反射的微波信号特征不同原理,通过微波探测可以探测出探测区域内闯入的“热源”是否为成人,利用红外对“热源”的感应原理,通过红外探测可以探测出闯入者是否为有生命的“热源”,结合红外探测和微波探测可以极大的提高的人体探测准确度,为家庭安防提供可靠的技术方案,降低误报概率。
参阅图2,本发明实施例还提供了另一种人体探测方法,该方法包括:
步骤S201:人体探测装置获得微波反射模拟信号,将获得的所述微波反射模拟信号转换为微波反射数字信号序列;获得红外模拟信号,将获得的所述红外模拟信号转换为红外数字信号序列。
步骤202:分别对微波反射数字信号序列和红外数字信号序列进行滤波处理,滤除杂波干扰,得到滤波后的微波反射数字信号序列和滤波后的红外数字信号序列。滤波处理可以采用现有成熟技术低通滤波法进行滤波。数字低通滤波,公式如下:
Ym=a*Xm+(1-a)*Ym-1
其中,Xm为本次采样值,Ym-1为上次的滤波输出值,a为滤波系数,Ym本次滤波的输出值,m为大于等于1的整数。
截止频率f=a/2πt,其中,t为采样间隔时间。
通过低通滤波法滤除杂波后,可以提高提取数据的准确性,进一步提高人体探测准确度。
步骤S203:人体探测装置对所述微波反射数字信号序列进行差分运算,从所述微波反射数字信号序列中提取一段包含微波波峰数据和微波波谷数据的微波反射数字信号序列,得到包含N个微波数据的待验证微波特征矩阵;
对所述红外数字信号序列进行差分运算,从所述红外数字信号序列中提取一段包含红外波峰数据和红外波谷数据的红外数字信号序列,得到包含N个红外数据的待验证红外特征矩阵;N为大于1的整数。
步骤S204:人体探测装置将所述待验证微波特征矩阵与预存储的参考微波特征矩阵进行匹配,得到微波特征匹配度;将所述待验证红外特征矩阵与预存储的参考红外特征矩阵进行匹配,得到红外特征匹配度。
将待验证微波特征矩阵与预存储的参考微波特征矩阵进行匹配得到微波特征匹配度可以有多种方式。例如,将所述参考微波特征矩阵中的波峰数据和波谷数据与所述待验证微波特征矩阵中对应位置的微波数据进行比较,判断是否相匹配;计量待验证微波特征矩阵中相匹配的数据的个数n0,则微波特征匹配度为n0/N。
同样的,将所述参考红外特征矩阵中的波峰数据和波谷数据与所述待验证红外特征矩阵中对应位置的红外数据进行比较,判断是否相匹配;计量待验证红外特征矩阵中相匹配的数据的个数n1,所述红外特征匹配度为n1/N。n0和n1均为正整数。
步骤S205:人体探测装置判断所述微波特征匹配度是否超出预设的第一阈值范围,判断所述红外特征匹配度是否超出设定的第二阈值范围。
步骤S206:如果所述微波特征匹配度未超出预设的第一阈值范围、且所述红外特征匹配度未超出设定的第二阈值范围,则进一步判断所述微波特征匹配度与所述红外特征匹配度之积是否大于等于设定阈值。
步骤S207:如果微波特征匹配度与红外特征匹配度之积大于等于设定阈值,则识别为人体入侵,发出报警信号。
为了尽可能的避免当有入侵者闯入探测区域时而未报警的情况发生,一般情况下,第一阈值范围和第二阈值范围的范围设置得适当较大。但是如果微波特征匹配度位于第一阈值范围内的下限,且红外特征匹配度也位于第二阈值范围内的下限,则又存在误报的可能。为了达到误报与漏报之间的平衡,作为一种判断方式,当微波特征匹配度未超出预设的第一阈值范围、且红外特征匹配度未超出设定的第二阈值范围时,如果微波特征匹配度与红外特征匹配度之积大于等于设定阈值,则识别为人体入侵,进而发出报警信号。例如,取设定阈值为80%,如果微波特征匹配度为80%,红外特征匹配度为100%,80%*100%=80%(等于设定阈值),此时则识别为人体入侵。如果微波特征匹配度为80%,红外特征匹配度为90%,80%*90%=72%,低于设定阈值,此时则不识别为人体入侵,不发出报警信号。通过这样的方式可以达到误报与漏报之间的平衡,进一步提高本发明实施例提供的人体探测方法的实用性。
本发明实施例提供的人体探测方法可以适用于家庭安防,家庭安防主要用于当家中没人或者没有成人时探测是否有外人入侵,进行不法活动,因此当探测到有人体入侵时,通过发出报警信号可以对入侵者继续实施不法活动起到一定的制止作用,也可以提示家中的人(如果有人在家的话)、周围邻居、巡楼保安等人员注意,以便及时采取措施阻止非法活动发生。为了进一步保障安全,作为一种较佳的实施方式,人体探测系统还包括至少一个与人体探测装置进行账号绑定的手机终端,本发明实施例提供的人体探测方法,还包括:
当识别为人体入侵时,人体探测装置向所述手机终端发送报警短信,以及时告知家中成员有外人入侵,以便其及时报警等采取相应措施,制止入侵者的不法活动继续进行。
可选的,作为另外一种实施方式,本发明实施例还提供了另外一种人体探测方法,应用于人体探测装置。所述方法包括:
步骤1:所述人体探测装置获得微波反射模拟信号波形和红外模拟信号波形。
步骤2:从所述微波反射模拟信号波形中截取设定长度的一段包含有波峰和波谷的微波反射模拟信号波形,得到待验证微波反射模拟信号波形;从所述红外模拟信号波形中截取设定长度的一段包含有波峰和波谷的一段红外模拟信号波形,得到待验证红外模拟信号波形。
可选的,作为一种较优的实施方式,在本步骤之前,先分别对所述微波反射模拟信号波形和所述红外模拟信号波形进行滤波处理,滤除杂波影响。
步骤3:将所述待验证微波反射模拟信号波形与预存储的参考微波反射模拟信号波形进行匹配,得到微波特征匹配度;将所述待验证红外模拟信号波形与预存储的参考红外模拟信号波形进行匹配,得到红外特征匹配度。
将待验证微波反射模拟信号波形与预存储的参考微波反射模拟信号波形进行匹配得到微波特征匹配度可以有多种方式。例如,比较待验证微波反射模拟信号波形与预存储的参考微波反射模拟信号波形的波形变化是否一致,计量待验证微波反射模拟信号波形中与预存储的参考微波反射模拟信号波形的波形中变化一致的采样点的数量,变化一致的采样点的数量除以待验证微波反射模拟信号波形中采样点的总数量,即可得到微波特征匹配度。也可以将待验证微波反射模拟信号波形先转换为数字信号,再进行匹配度计算。红外特征匹配度采用类似方法得到。
步骤4:判断所述微波特征匹配度是否超出预设的第一阈值范围,判断所述红外特征匹配度是否超出预设的第二阈值范围,如果所述微波特征匹配度未超出预设的第一阈值范围且所述红外特征匹配度未超出预设的第二阈值范围,则识别为人体入侵。
可选的,人体入侵判断还可以采用另外一种实施方式:如果所述微波特征匹配度未超出预设的所述第一阈值范围、且所述红外特征匹配度未超出预设的所述第二阈值范围、且所述微波特征匹配度与所述红外特征匹配度之积大于设定阈值,则识别为人体入侵。
步骤5:当识别为人体入侵时发出报警信号。
可选的,所述人体探测系统还包括与所述人体探测装置进行号码绑定的至少一个手机终端,上述方法还可以包括:当所述人体探测装置识别为人体入侵时,所述人体探测装置向所述手机终端发送报警短信。
参阅图3,本发明实施例还提供了一种人体探测装置,应用于人体探测系统。该人体探测装置包括:
微波发射及接收单元301,用于获得微波反射模拟信号,将获得的所述微波反射模拟信号转换为微波反射数字信号序列。微波发射及接收单元301也可以直接用于获得微波反射数字信号序列。
人体红外探测单元302,用于获得红外模拟信号,将获得的所述红外模拟信号转换为红外数字信号序列。人体红外探测单元302也可以直接用于获得红外数字信号序列。
待验证微波特征矩阵获得单元304,用于对所述微波反射数字信号序列进行差分运算,从所述微波反射数字信号序列中提取一段包含微波波峰数据和微波波谷数据的微波反射数字信号序列,得到包含N个微波数据的待验证微波特征矩阵。
待验证红外特征矩阵获得单元305,用于对所述红外数字信号序列进行差分运算,从所述红外数字信号序列中提取一段包含红外波峰数据和红外波谷数据的红外数字信号序列,得到包含N个红外数据的待验证红外特征矩阵。
匹配度测算单元306,用于将所述待验证微波特征矩阵与预存储的参考微波特征矩阵进行匹配,得到微波特征匹配度;将所述待验证红外特征矩阵与预存储的参考红外特征矩阵进行匹配,得到红外特征匹配度。
将待验证微波特征矩阵与预存储的参考微波特征矩阵进行匹配得到微波特征匹配度可以有多种方式。例如,将待验证微波特征矩阵中的每一个微波数据与参考微波特征矩阵中对应位置的数据进行比对,判断是否相匹配,得出待验证微波特征矩阵中与参考微波特征矩阵中数据相匹配的个数n0,数据相匹配的个数除以微波数据总个数N即得到微波特征匹配度。再如,将待验证微波特征矩阵中的波峰数据和波谷数据与所述待验证微波特征矩阵中对应位置的微波数据进行比较,判断是否相匹配,得到待验证微波特征值。红外特征匹配度的求取采用与微波特征匹配度求取同样的方式。
人体入侵识别单元307,用于根据所述微波特征匹配度和所述红外特征匹配度进行人体入侵识别,给出识别结果。
根据所述微波特征匹配度和所述红外特征匹配度进行人体入侵识别可以有多种实施方式。例如,判断所述微波特征匹配度是否超出预设的第一阈值范围,判断所述红外特征匹配度是否超出设定的第二阈值范围,如果所述微波特征匹配度未超出预设的第一阈值范围且所述红外特征匹配度未超出设定的第二阈值范围,则识别为人体入侵。又如,判断所述微波特征匹配度是否超出预设的第一阈值范围,判断所述红外特征匹配度是否超出设定的第二阈值范围,如果所述微波特征匹配度未超出预设的第一阈值范围、且所述红外特征匹配度未超出设定的第二阈值范围、且所述微波特征匹配度与所述红外特征匹配度之积大于等于设定阈值,则识别为人体入侵。
报警单元308,用于当所述人体入侵识别单元307识别为人体入侵时发出报警信号。报警信号可以是声音信号,可以是光信号,也可以同时包括声音信号与光信号。
可选的,所述人体探测装置还可以包括滤波单元303,用于将所述微波反射数字信号序列进行滤波处理,得到滤波后的微波反射数字信号序列;将所述红外数字信号序列进行滤波处理,得到滤波后的红外数字信号序列。滤波单元303可以采用现有成熟技术低通滤波法进行滤波处理,滤除杂波干扰,净化微波反射数字信号序列和红外数字信号序列。此时,待验证微波特征矩阵获得单元304用于,对所述滤波后的微波反射数字信号序列进行差分运算,提取波峰数据和波谷数据,得到待验证微波特征矩阵。此时,待验证红外特征矩阵获得单元305用于,对所述滤波后的红外数字信号序列进行差分运算,提取波峰数据和波谷数据,得到待验证红外特征矩阵。
可选的,人体探测装置还可以包括报警短信发送单元309,用于当所述人体入侵识别单元307识别为人体入侵时,向与人体探测装置进行账号绑定的手机终端发送报警短信。
通过本发明实施例提供的人体探测装置,结合红外探测和微波探测,可以提高人体探测准确度,为家庭安防提供了可靠的技术方案。
本发明实施例还提供了另一种人体探测装置,包括:微波信号收发单元,红外信号获得单元,待验证微波反射模拟信号波形获得单元,待验证红外模拟信号波形获得单元,匹配单元,人体入侵识别单元和报警单元。其中,
微波信号收发单元,用于获得微波反射模拟信号波形;
红外信号获得单元,用于获得红外模拟信号波形;
待验证微波反射模拟信号波形获得单元,用于从所述微波反射模拟信号波形中截取设定长度的一段包含有波峰和波谷的微波反射模拟信号波形,得到待验证微波反射模拟信号波形;
待验证红外模拟信号波形获得单元,用于从所述红外模拟信号波形中截取设定长度的一段包含有波峰和波谷的一段红外模拟信号波形,得到待验证红外模拟信号波形;
匹配单元,用于将所述待验证微波反射模拟信号波形与预存储的参考微波反射模拟信号波形进行匹配,得到微波特征匹配度;将所述待验证红外模拟信号波形与预存储的参考红外模拟信号波形进行匹配,得到红外特征匹配度;
人体入侵识别单元,用于用于判断所述微波特征匹配度是否超出预设的第一阈值范围,判断所述红外特征匹配度是否超出设定的第二阈值范围,如果所述微波特征匹配度未超出预设的所述第一阈值范围且所述红外特征匹配度未超出预设的所述第二阈值范围,则识别为人体入侵;
报警单元,用于当所述人体入侵识别单元识别为人体入侵时发出报警信号。
参阅图5,作为另一种表现形式,本发明实施例还提供了一种人体探测装置,包括微波信号收发器501、人体红外探测仪502、微控制器503、存储器504、报警器506及电源505,微控制器503分别与微波信号收发器501、人体红外探测仪502、存储器504、报警器506及电源505电连接。电源505可以是干电池,也可以是可充电锂电池,电源505为微波信号收发器501、人体红外探测仪502、微控制器503提供电能。
微波信号收发器501用于向外界发射微波模拟信号,并接收发射的所述微波信号经反射后的微波反射模拟信号,将所述微波反射模拟信号转换为微波反射信号数字信号序列传输至微控制器503。微波信号收发器501可以发射并接收其正前面水平夹角160°、垂直夹角70°的空间范围内的微波信号,实现较大空间范围内的微波信号监测。
人体红外探测仪502用于接收红外模拟信号,将接收到的所述红外模拟信号转换为红外数字信号序列传输至微控制器503。人体红外探测仪502可以接收分布于水平夹角210°、垂直夹角110°的空间范围内的红外信号,实现较大空间范围内的红外信号监测。
存储器504中存储有用于微波特征匹配度测算的参考微波特征矩阵,用于红外特征匹配度测算的参考红外特征矩阵,用于人体入侵识别的第一阈值范围、第二阈值范围及设定阈值。
微控制器503对所述微波反射数字信号序列进行差分运算,提取波峰数据和波谷数据,得到待验证微波特征矩阵;对所述红外数字信号序列进行差分运算,提取波峰数据和波谷数据,得到待验证红外特征矩阵。将所述待验证微波特征矩阵与预存储的参考微波特征矩阵进行匹配,得到微波特征匹配度;将所述待验证红外特征矩阵与预存储的参考红外特征矩阵进行匹配,得到红外特征匹配度。判断所述微波特征匹配度是否超出预设的第一阈值范围,判断所述红外特征匹配度是否超出设定的第二阈值范围,如果所述微波特征匹配度未超出预设的第一阈值范围且所述红外特征匹配度未超出设定的第二阈值范围,则识别为人体入侵,输出驱动报警器发出报警信号的驱动信号。
作为人体入侵识判断的另一种方式,微控制器503判断所述微波特征匹配度未超出预设的第一阈值范围、且所述红外特征匹配度是未超出设定的第二阈值范围后,进一步判断微波特征匹配度与红外特征匹配度之积是否大于等于设定阈值,如果是,则输出驱动报警器发出报警信号的驱动信号。
报警器506用于当微控制器503识别为人体入侵时发出报警信号。报警器可以是蜂鸣器,可以是指示灯,也可以同时包括蜂鸣器与指示灯。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。
本发明实施例所提供的装置,其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同,为简要描述,装置实施例部分未提及之处,可参考前述方法实施例中相应内容。
在这里示出和描述的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制,因此,示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
本发明实施例所提供的进行人体探测方法的计算机程序产品,包括存储了程序代码的计算机可读存储介质,所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法,具体实现可参见方法实施例,在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种人体探测方法,其特征在于,应用于人体探测系统,所述人体探测系统包括人体探测装置,所述方法包括:
所述人体探测装置获得微波反射模拟信号,将获得的所述微波反射模拟信号转换为微波反射数字信号序列;
获得红外模拟信号,将获得的所述红外模拟信号转换为红外数字信号序列;
从所述微波反射数字信号序列中提取一段包含微波波峰数据和微波波谷数据的微波反射数字信号序列,得到包含N个微波数据的待验证微波特征矩阵;
从所述红外数字信号序列中提取一段包含红外波峰数据和红外波谷数据的红外数字信号序列,得到包含N个红外数据的待验证红外特征矩阵;N为大于1的整数;
将所述待验证微波特征矩阵与预存储的参考微波特征矩阵进行匹配,得到微波特征匹配度;将所述待验证红外特征矩阵与预存储的参考红外特征矩阵进行匹配,得到红外特征匹配度;
如果所述微波特征匹配度未超出预设的第一阈值范围且所述红外特征匹配度未超出预设的第二阈值范围,则识别为人体入侵,发出报警信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将获得的所述微波反射模拟信号转换为微波反射数字信号序列之后,还包括:将所述微波反射数字信号序列进行滤波处理,得到滤波后的微波反射数字信号序列;
所述从所述微波反射数字信号序列中提取一段包含微波波峰数据和微波波谷数据的微波反射数字信号序列,包括:从所述滤波后的微波反射数字信号序列中提取一段包含微波波峰数据和微波波谷数据的微波反射数字信号序列;
所述将获得的所述红外模拟信号转换为红外数字信号序列之后,还包括:将所述红外数字信号序列进行滤波处理,得到滤波后的红外数字信号序列;
所述从所述红外数字信号序列中提取一段包含红外波峰数据和红外波谷数据的红外数字信号序列,包括:从所述滤波后的红外数字信号序列中提取一段包含红外波峰数据和红外波谷数据的红外数字信号序列。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述待验证微波特征矩阵与预存储的参考微波特征矩阵进行匹配,得到微波特征匹配度,包括:
将所述参考微波特征矩阵中的波峰数据和波谷数据与所述待验证微波特征矩阵中对应位置的微波数据进行比较,判断是否相匹配;
计量待验证微波特征矩阵中相匹配的微波数据的个数n0,所述微波特征匹配度为n0/N;
所述将所述待验证红外特征矩阵与预存储的参考红外特征矩阵进行匹配,得到红外特征匹配度,包括:
将所述参考红外特征矩阵中的波峰数据和波谷数据与所述待验证红外特征矩阵中对应位置的红外数据进行比较,判断是否相匹配;
计量待验证红外特征矩阵中相匹配的红外数据的个数n1,所述红外特征匹配度为n1/N;n0和n1均为正整数。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述如果所述微波特征匹配度未超出预设的第一阈值范围且所述红外特征匹配度未超出预设的第二阈值范围,则识别为人体入侵,包括:
判断所述微波特征匹配度是否超出预设的第一阈值范围,判断所述红外特征匹配度是否超出预设的第二阈值范围,如果所述微波特征匹配度未超出预设的所述第一阈值范围、且所述红外特征匹配度未超出预设的所述第二阈值范围、且所述微波特征匹配度与所述红外特征匹配度之积大于设定阈值,则识别为人体入侵。
5.根据权利要求1至4之一所述的方法,其特征在于,所述人体探测系统还包括与所述人体探测装置进行号码绑定的至少一个手机终端,所述方法还包括:
当所述人体探测装置识别为人体入侵时,所述人体探测装置向所述手机终端发送报警短信。
6.一种人体探测方法,其特征在于,应用于人体探测装置,所述方法包括:
所述人体探测装置获得微波反射模拟信号波形和红外模拟信号波形;
从所述微波反射模拟信号波形中截取设定长度的一段包含有波峰和波谷的微波反射模拟信号波形,得到待验证微波反射模拟信号波形;
从所述红外模拟信号波形中截取设定长度的一段包含有波峰和波谷的一段红外模拟信号波形,得到待验证红外模拟信号波形;
将所述待验证微波反射模拟信号波形与预存储的参考微波反射模拟信号波形进行匹配,得到微波特征匹配度;将所述待验证红外模拟信号波形与预存储的参考红外模拟信号波形进行匹配,得到红外特征匹配度;
如果所述微波特征匹配度未超出预设的第一阈值范围且所述红外特征匹配度未超出预设的第二阈值范围,则识别为人体入侵,发出报警信号。
7.一种人体探测装置,其特征在于,应用于人体探测系统,所述装置包括:
微波发射及接收单元,用于获得微波反射模拟信号,将获得的所述微波反射模拟信号转换为微波反射数字信号序列;
人体红外探测单元,用于获得红外模拟信号,将获得的所述红外模拟信号转换为红外数字信号序列;
待验证微波特征矩阵获得单元,用于从所述微波反射数字信号序列中提取一段包含微波波峰数据和微波波谷数据的微波反射数字信号序列,得到包含N个微波数据的待验证微波特征矩阵;
待验证红外特征矩阵获得单元,用于从所述红外数字信号序列中提取一段包含红外波峰数据和红外波谷数据的红外数字信号序列,得到包含N个红外数据的待验证红外特征矩阵;N为大于1的整数;
匹配度测算单元,用于将所述待验证微波特征矩阵与预存储的参考微波特征矩阵进行匹配,得到微波特征匹配度;将所述待验证红外特征矩阵与预存储的参考红外特征矩阵进行匹配,得到红外特征匹配度;
人体入侵识别单元,用于判断所述微波特征匹配度是否超出预设的第一阈值范围,判断所述红外特征匹配度是否超出设定的第二阈值范围,如果所述微波特征匹配度未超出预设的所述第一阈值范围且所述红外特征匹配度未超出预设的所述第二阈值范围,则识别为人体入侵;
报警单元,用于当所述人体入侵识别单元识别为人体入侵时发出报警信号。
8.根据权利要求7所述的人体探测装置,其特征在于,还包括滤波单元,用于将所述微波反射数字信号序列进行滤波处理,得到滤波后的微波反射数字信号序列;将所述红外数字信号序列进行滤波处理,得到滤波后的红外数字信号序列;
所述待验证微波特征矩阵获得单元,用于对所述滤波后的微波反射数字信号序列进行差分运算,提取波峰数据和波谷数据,得到待验证微波特征矩阵;
所述待验证红外特征矩阵,用于对所述滤波后的红外数字信号序列进行差分运算,提取波峰数据和波谷数据,得到待验证红外特征矩阵。
9.一种人体探测装置,其特征在于,包括:
微波信号收发单元,用于获得微波反射模拟信号波形;
红外信号获得单元,用于获得红外模拟信号波形;
待验证微波反射模拟信号波形获得单元,用于从所述微波反射模拟信号波形中截取设定长度的一段包含有波峰和波谷的微波反射模拟信号波形,得到待验证微波反射模拟信号波形;
待验证红外模拟信号波形获得单元,用于从所述红外模拟信号波形中截取设定长度的一段包含有波峰和波谷的一段红外模拟信号波形,得到待验证红外模拟信号波形;
匹配单元,用于将所述待验证微波反射模拟信号波形与预存储的参考微波反射模拟信号波形进行匹配,得到微波特征匹配度;将所述待验证红外模拟信号波形与预存储的参考红外模拟信号波形进行匹配,得到红外特征匹配度;
人体入侵识别单元,用于判断所述微波特征匹配度是否超出预设的第一阈值范围,判断所述红外特征匹配度是否超出设定的第二阈值范围,如果所述微波特征匹配度未超出预设的所述第一阈值范围且所述红外特征匹配度未超出预设的所述第二阈值范围,则识别为人体入侵;
报警单元,用于当所述人体入侵识别单元识别为人体入侵时发出报警信号。
10.一种人体识别系统,其特征在于,包括:
微波信号收发装置,用于发射微波模拟信号,接收发射的所述微波模拟信号经反射后的微波反射模拟信号,将所述微波反射模拟信号转换为微波反射信号数字信号序列;
人体红外探测装置,用于接收红外模拟信号,将接收到的所述红外模拟信号转换为红外数字信号序列;
分别与所述微波信号收发装置、所述人体红外探测装置连接的人体探测装置,用于:对所述微波反射数字信号序列进行差分运算,从所述微波反射数字信号序列中提取一段包含微波波峰数据和微波波谷数据的微波反射数字信号序列,得到包含N个微波数据的待验证微波特征矩阵;
对所述红外数字信号序列进行差分运算,从所述红外数字信号序列中提取一段包含红外波峰数据和红外波谷数据的红外数字信号序列,得到包含N个红外数据的待验证红外特征矩阵;N为大于1的整数;
将所述待验证微波特征矩阵与预存储的参考微波特征矩阵进行匹配,得到微波特征匹配度;将所述待验证红外特征矩阵与预存储的参考红外特征矩阵进行匹配,得到红外特征匹配度;
如果所述微波特征匹配度未超出预设的第一阈值范围且所述红外特征匹配度未超出预设的第二阈值范围,则识别为人体入侵,发出报警信号。
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