CN111856592A - 室内活体监测装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种室内活体监测装置和方法，其中，该装置包括：前端射频模块，前端射频模块用于向室内发射第一线性调频脉冲信号，并接收对应的反射路径上反射的第二线性调频脉冲信号，以及根据第一线性调频脉冲信号和第二线性调频脉冲信号生成输出信号；中央控制模块，中央控制模块用于对输出信号进行处理，以生成二维频率域信息，并根据二维频率域信息建立室内活体运动频率模型，并根据室内活体运动模型对待监测房间进行室内活体监测。由此，不仅能够准确有效地对房间进行活体监测，而且能够有效地避免出现侵犯房客隐私的情况。

Description

室内活体监测装置和方法
技术领域
本发明涉及室内监测技术领域，具体涉及一种室内活体监测装置和室内活体监测方法。
背景技术
直接受益于国家经济的快速发展与人民生活消费水平的提高，我国酒店行业规模持续增长，我国的酒店行业正逐步走向大规模、高质量的发展时代。然而，随着消费升级，人们也越来越关注酒店的安全问题，比如：夜间休息时存在非法闯入；是否存在一人登记多人入住的情况；以及不按酒店规章制度带宠物入住的情况。
相关技术中，为了解决上述问题，通常是采用视频计算机视觉、红外成像、热成像等技术进行室内活体监测。然而，采用红外成像、热成像等技术进行监测时，容易受到温度的影响，从而大大降低了监测的精度；采用视频计算机视觉技术进行监测时，容易收到光线或者障碍物遮挡等因素的影响，从而导致监测精度较低，并且视觉的应用对于房客的隐私存在一定的侵犯。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供了一种室内活体监测装置，不仅能够准确有效地对房间进行活体监测，而且能够有效地避免出现侵犯房客隐私的情况。
本发明采用的技术方案如下：
一种室内活体监测装置，包括：前端射频模块，所述前端射频模块用于向室内发射第一线性调频脉冲信号，并接收对应的反射路径上反射的第二线性调频脉冲信号，以及根据所述第一线性调频脉冲信号和所述第二线性调频脉冲信号生成输出信号；中央控制模块，所述中央控制模块用于对所述输出信号进行处理，以生成二维频率域信息，并根据所述二维频率域信息建立室内活体运动频率模型，并根据所述室内活体运动模型对待监测房间进行室内活体监测。
所述前端射频模块具体用于：将所述第一线性调频脉冲信号与所述第二线性调频脉冲信号的相位差作为所述输出信号的相位，并将所述第一线性调频脉冲信号与所述第二线性调频脉冲信号的频率差作为所述输出信号的频率，以生成所述输出信号。
所述中央控制模块具体用于：对所述输出信号进行一维FFT处理，以生成一维频率域信息；对所述一维频率域信息进行二维FFT处理，以生成二维频率域信息。
所述前端射频模块还用于对所述待监测房间进行扫描，以生成待检测的输出信号；其中，所述中央控制模块具体用于对所述待检测的输出信号进行相应的处理，以生成待检测的二维频率域信息，并将所述待检测的二维频率域信息输入所述室内活体运动频率模型，以对待监测房间进行室内活体监测。
所述前端射频模块还用于对所述待监测房间进行N次扫描，以生成N帧待检测的输出信号，其中，N为大于或等于2的正整数；其中，所述中央控制模块具体用于对所述N帧待检测的输出信号进行相应的处理，以生成N个待检测的二维频率域信息，并将所述N个待检测的二维频率域信息输入所述室内活体运动频率模型，以对待监测房间进行N次室内活体监测。
所述中央控制模块还用于：判断监测出室内存在活体且存在的活体数目为M的次数是否大于或等于n次，并在判断监测出室内存在活体且存在的活体数目为M的次数大于或等于n次时，确定室内存在活体且存在活体数目为M，其中，M为正整数，n小于或等于N。
所述中央控制模块还用于：在监测出室内存在活体时，获取所述活体的呼吸运动频率、心跳频率以及雷达散射截面积，并根据所述呼吸运动频率、所述心跳频率和所述雷达散射截面积对所述活体进行分类。
所述中央控制模块还用于：对所述待检测的二维频率域信息进行三维FFT处理，以生成待检测的三维频率域信息；根据所述待检测的二维频率域信息和所述待检测的三维频率域信息获取活体的距离信息和角度信息；根据所述距离信息和所述角度信息确定所述活体在待监测房间内的位置信息。
室内活体监测装置，还包括：报警模块，所述报警模块用于根据监测结果发出相应的报警信息；通信模块，所述通信模块用于根据所述监测结果生成相应的反馈信息，并将所述反馈信息发送至对应的终端设备；室内管理模块，所述室内管理模块用于根据所述监测结果控制所述待监测房间内的电力设备开启/关闭。
一种室内活体监测方法，包括以下步骤：向室内发射第一线性调频脉冲信号，并接收对应的反射路径上反射的第二线性调频脉冲信号；根据所述第一线性调频脉冲信号和所述第二线性调频脉冲信号生成输出信号；对所述输出信号进行相应的处理，以生成二维频率域信息，并根据二维频率域信息建立室内活体运动频率模型；根据所述室内活体运动频率模型对待监测房间进行室内活体监测。
本发明的有益效果：
本发明通过前端射频模块对室内进行扫描，不仅能够准确有效地对房间进行活体遗落监测，而且能够有效地避免出现侵犯房客隐私的情况。
附图说明
图1为本发明实施例的室内活体监测装置的方框示意图；
图2为本发明一个实施例的前端射频模块的结构示意图；
图3为本发明一个具体实施例的室内活体监测方法的逻辑示意图；
图4为本发明一个实施例的前端射频模块与中央控制模块之间的连接关系示意图；
图5为本发明另一个实施例的前端射频模块与中央控制模块之间的连接关系示意图；
图6为本发明一个实施例的室内活体监测装置的方框示意图；
图7为本发明一个具体实施例的通信模块的通信方式示意图；
图8为本发明另一个具体实施例的室内活体监测方法的逻辑示意图；
图9为本发明一个具体实施例的室内活体监测装置在房间中的安装位置示意图；
图10为本发明实施例的室内活体监测方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
图1是根据本发明实施例的室内活体监测装置的方框示意图。
需要说明的是，本发明实施例的室内活体监测装置可应用于酒店客房的活体检测，也可应用于其他室内的活体检测，具体不做限定。
如图1所示，本发明实施例的室内活体监测装置10可包括前端射频模块100和中央控制模块200。
其中，前端射频模块100用于向室内发射第一线性调频脉冲信号，并接收对应的反射路径上反射的第二线性调频脉冲信号，以及根据第一线性调频脉冲信号和第二线性调频脉冲信号生成输出信号；中央控制模块200用于对输出信号进行处理，以生成二维频率域信息，并根据二维频率域信息建立室内活体运动频率模型，并根据室内活体运动模型对待监测房间进行室内活体监测。
根据本发明的一个实施例，前端射频模块100具体用于：将第一线性调频脉冲信号与第二线性调频脉冲信号的相位差作为输出信号的相位，并将第一线性调频脉冲信号与第二线性调频脉冲信号的频率差作为输出信号的频率，以生成输出信号。
具体而言，如图2所示，前端射频模块100可包括合成器110、发射天线120、接收天线130和混频器140。
具体地，在实际应用过程中，如图3所示，可先通过雷达射频前端(前端射频模块100)采用多发多收的MIMO体制发送和接收毫米波信号(线性调频脉冲信号)，例如，可发射60GHz或77GHz的毫米波，以间断式地对室内空间进行扫描，并获取输出信号xout(t)。其中，如图2所示，可通过合成器110生成第一线性调频脉冲信号x1(t)，并通过发射天线120将该第一线性调频脉冲信号发射至室内。物体对该第一线性调频脉冲信号x1(t)进行反射后，可沿对应的发射路径反射出第二线性调频脉冲信号x2(t)，此时，通过接收天线130可捕捉到该第二线性调频脉冲信号x2(t)。通过混频器140可根据第一线性调频脉冲信号x1(t)和第二线性调频脉冲信号x2(t)生成输出信号xout(t)。
其中，混频器140输出信号xout(t)有一个瞬时频率，等于第一线性调频脉冲信号x1(t)和第二线性调频脉冲信号x2(t)的瞬时频率之差，输出信号xout(t)的相位等于第一线性调频脉冲信号x1(t)和第二线性调频脉冲信号x2(t)的相位之差。举例而言，当第一线性调频脉冲信号x1(t)＝sin(w1t+φ1)，且第二线性调频脉冲信号x2(t)＝sin(w2t+φ2)时，输出信号xout(t)＝sin[(ω1-ω2)t+(φ1-φ2)]。
需要说明的是，如图4和5所示，发射天线120可包括a个，接收天线130可包括b个，其中，a个发射天线120可构成发射天线阵列，b个接收天线130可构成接收天线阵列。其中，可通过发射天线阵列将第一线性调频脉冲信号x1(t)发射至室内，并通过接收天线阵列接收回波信号，即第二线性调频脉冲信号x2(t)，通过前端射频模块100对第一线性调频脉冲信号x1(t)和第二线性调频脉冲信号x2(t)进行处理后，可生成输出信号xout(t)。
进一步地，作为一种可能的实施方式，如图4所示，前端射频模块100在生成输出信号xout(t)后，可采用其内部的SDRAM(synchronous dynamic random-access memory，同步动态随机存储器)直接通过Mipi-CSI2通信接口以一定的速率(例如，480Mbps)将数据传回到中央控制模块200的RAM(random access memory，随机存取存储器)中，然后，通过中央控制模块200进行SPT数据处理。
作为另一种可能的实施方式，如图5所示，前端射频模块100在生成输出信号xout(t)后，可先将输出信号xout(t)存放在内部RAM(即，内部RAM1)中进行缓存，然后再通过EDMA驱动将输出信号xout(t)以ping-pong工作模式搬到中央控制模块200的内部RAM(即，内部RAM2)中存放，最后，再通过中央控制模块200进行SPT数据处理。
下面结合具体实施例来详细说明如何通过中央控制模块200对输出信号进行处理。
根据本发明的一个实施例，中央控制模块200具体用于：对输出信号进行一维FFT处理，以生成一维频率域信息；对一维频率域信息进行二维FFT处理，以生成二维频率域信息。
具体而言，在前端射频模块100生成输出信号xout(t)后，可通过中央控制模块200先对该输出信号xout(t)进行一维FFT处理，以得到一维频率域信息Xout_s(w)，例如，对输出信号xout(t)在距离维方向上进行FFT处理处理，并剔除静止杂波成分，以得到一维频率域信息Xout_s(w)，然后对一维频率域信息Xout_s(w)进行二维FFT处理，例如，对一维频率域信息Xout_s(w)在速度维方向上进行二次FFT处理，以生成二维频率域信息Xout_ss(w)，并根据二维频率域信息Xout_ss(w)建立室内活体运动频率模型。
需要说明的是，为了进一步提高检测精度，如图3所示，可先通过模数转换模块ADC对输出信号xout(t)降频和滤波以后的信号进行离散采样，以得到I/Q两路信号，并将采样得到的数字信号Xout_s(t)存储在中央控制模块200的内存中。中央控制模块200在获取到内存中的数据后，可采用上述操作进行处理，以生成二维频率域信息Xout_ss(w)，即，对采集的数字信号Xout_s(t)进行一维FFT处理，得到一维频率域信息Xout_s(w)，并根据一维频率域信息Xout_s(w)进行二维FFT处理，以生成二维频率域信息Xout_ss(w)，并建立车内活体运动频率模型。
进一步而言，在建立室内活体运动频率模型后，可应用该室内活体运动频率模型对待监测房间进行室内活体监测。
下面结合具体实施例来详细说明具体如何根据室内活体运动频率模型对待监测房间进行室内活体监测。
根据本发明的一个实施例，前端射频模块100还用于对待监测房间进行扫描，以生成待检测的输出信号；其中，中央控制模块200具体用于对待检测的输出信号进行相应的处理，以生成待检测的二维频率域信息，并将待检测的二维频率域信息输入室内活体运动频率模型，以对待监测房间进行室内活体监测。
具体而言，如图3所示，在对待监测房间进行车内活体监测时，可通过前端射频模块100向待监测房间内发射一帧第一线性调频脉冲信号，其中，一帧包括K个chirp信号(线性调频脉冲信号)，以完成对所述待监测房间进行一次扫描，并输出一帧的待检测的输出信号xout’(t)。
需要说明的是，为了提高检测精度，可先通过高精度模数转换器ADC对待检测的输出信号xout’(t)降频和滤波以后的信号进行离散采样，即，对一帧的待检测的输出信号xout’(t)的每个chirp序列进行采样，其中，每个chirp采集Q个点，并将采集的一帧的待检测的数字信号Xout_s’(t)发送到中央控制模块100(DSP)的内存中保存，需要保存K*Q个点的数据。
中央控制模块200获取到内存中的数据，先对一帧的待检测的数字信号Xout_s’(t)进行一维FFT处理，例如，对待检测的数字信号Xout_s’(t)在距离维方向上进行FFT处理，并剔除静止杂波成分，以生成待检测的一维频率域信息，即得到频率域上的距离谱信息Xout_r(w)，其次，对一维频率域信息Xout_r(w)进行虚拟天线阵列处理，即可以利用少数天线阵元形成具有多个虚阵元的虚拟阵列，从而扩展了天线阵列的孔径，提高了角分辨力。然后，再对频率域上的距离谱信息Xout_r(w)进行二维FFT处理，例如，进行速度维FFT处理，以得到距离速度谱Xout_rd(w)。对距离速度谱Xout_rd(w)求幅值，并对所求幅值进行距离维和速度维的恒虚警率检测处理，筛选满足局部峰值点的距离和速度维{s[l]}序列，l为保存的峰值个数，其中，峰值信息包含了距离维和速度维信息，即待检测的二维频率域信息。
进一步地，对距离谱信息Xout_r(w)进行天线方向维度的FFT处理，得到距离角度谱Xout_ra(w)，利用峰值{s[l]}序列，从Xout_ra(w)频域信息上获取目标活体方位角参数{DOA[l]}。
对距离速度谱Xout_rd(w)进行CFRA处理，去除杂波干扰带来的干扰。利用峰值{s[l]}序列，从二维频率域信息Xout_ss(w)上获取目标活体运动频率参数{Doppler[l]}。根据所得目标活体方位角参数{DOA[l]}和目标活体运动频率参数{Doppler[l]}，对目标活体运动频率参数进行分离。其中，在接收到的信号中活体呼吸运动和心跳运动会引起微多普勒效应，通过微多普勒频域的分析，可以分离出检测目标的呼吸和心跳频率，其中，人体呼吸频率在0.1-0.5Hz，心跳频率在0.8-2Hz，从而可判断室内是否存在活体以及活体存在的数目。
对目标点数据集进行卡尔曼滤波跟踪，实现对运动目标状态和个数的估计，在滤波跟踪过程中对聚类形成的各运动目标自动分配对应且唯一的目标ID，实现对监控区域人员的检测和计数。
根据本发明的另一个实施例，前端射频模块100还用于对待监测房间进行N次扫描，以生成N帧待检测的输出信号，其中，N为大于或等于2的正整数；其中，中央控制模块200具体用于对N帧待检测的输出信号进行相应的处理，以生成N个待检测的二维频率域信息，并将N个待检测的二维频率域信息输入室内活体运动频率模型，以对待监测房间进行N次室内活体监测。
根据本发明的一个实施例，中央控制模块200还用于：判断监测出室内存在活体且存在的活体数目为M的次数是否大于或等于n次，并在判断监测出室内存在活体且存在的活体数目为M的次数大于或等于n次时，确定室内存在活体且存在活体数目为M，其中，M为正整数，n小于或等于N。
根据本发明的一个实施例，中央控制模块200还用于：在监测出室内存在活体时，获取活体的呼吸运动频率、心跳频率以及雷达散射截面积，并根据呼吸运动频率、心跳频率和雷达散射截面积对活体进行分类。
具体而言，为了高模型的鲁棒性，确保监测结果更加准确，如图3所示，可对待监测室内进行N次扫描，以生成N帧待检测的输出信号，并重复上述步骤进行处理，以生成N个待检测的二维频率域信息，并以对待监测房间进行N次室内活体监测。
其中，在扫描次数N中，判断监测出室内存在活体且存在的活体数目为M的次数是否大于或等于n次，并在判断监测出室内存在活体且存在的活体数目为M的次数大于或等于n次时，确定室内存在活体且存在活体数目为M，其中，M为正整数，n小于或等于N。
进一步地，若n≥P，P为设定次数，且n次中检测目标的方位角参数{DOA[n]}一致，则进行目标分类处理，即，根据目标分类函数对目标二维频率域信息进行处理，得到相关房间人员和宠物的分类数据，并根据深度学习算法确定并优化目标分类函数的阈值。若P<n,则重复上述处理过程，再次对室内空间进行扫描。
具体地，对于房间内人员和宠物的分类，可以根据人和宠物的雷达散射截面积以及呼吸运动频率和心跳频率不一致建立目标分类函数，并设定阈值。所选定的阈值，可根据N次扫描结果进行迭代处理，免疫遗传算法可以很好的解决多次迭代不收敛的缺点，所选定的阈值分类程度高。
根据本发明的一个实施例，中央控制模块200还用于：对待检测的二维频率域信息进行三维FFT处理，以生成待检测的三维频率域信息；根据待检测的二维频率域信息和待检测的三维频率域信息获取活体的距离信息和角度信息；根据距离信息和角度信息确定活体在待监测房间内的位置信息。
具体而言，在监测出室内存在活体时，对待检测的二维频率域信息Xout_ss’(w)进行天线方向维度上FFT处理，以生成待检测的三维频率域信息Xout_sss’(w)。根据待检测的二维频率域信息Xout_ss’(w)和待检测的三维频率域信息Xout_sss’(w)可得到MUSIC谱，通过对MUSIC谱进行分析可以得到活体的距离信息和角度信息。根据所得不同的角度和距离，对房间区域进行划分床位和其他位置，可以判断活体在房间内的位置信息。
根据本发明的一个实施例，如图6所示，室内活体监测装置10还包括：报警模块300、通信模块400和室内管理模块500。
其中，报警模块300用于根据监测结果发出相应的报警信息；通信模块400用于根据监测结果生成相应的反馈信息，并将反馈信息发送至对应的终端设备；室内管理模块500用于根据监测结果控制待监测房间内的电力设备开启/关闭。
需要说明的是，如图7所示，通信模块400可通过WiFi、以太网、CAN、ZigBee、串口(RS232、RS485、RS422)、4G等网络协议来交互数据，将数据信号发送至终端设备(客房管理中心)。其中，通信模块400用于中央控制模块200和室内管理模块500之间的通信。
报警模块300除了可以内置的方式设置在室内活体监测装置10内部，还可通过外置安装方式设置在室内活体监测装置10外部，其中，可通过通信模块400将相关信息发送给报警模块300，以通过报警模块报警。
具体而言，在实际应用过程中，中央控制模块200可根据监测结果以及房间入住情况执行相应的控制策略。
具体地，作为一种可能的实施方式，如图8所示，当房间插卡上电以后，前端射频模块100开始工作，并对整个房间发射和接收毫米波信号。
当识别到有宠物进入房间时，中央控制模块200可生成相应的反馈信息，例如，“有人带宠物进入房间”，并通过通信模块400将反馈信息发送至对应的终端设备，例如，发送至酒店前台的计算机控制端，并对入住人员和前台人员分别进行相关提示，存在违章入住的情况。
实时对房间进行扫描，并结合活体的运动信息和生理信息，判断当前环境中是否存人员。其中，房间内由于床位是固定位置，将对房间内床位和其他位置进行固定位置分区扫描，并将分区扫描的目标进行区分，其中，床位位置检测到的人员为休息人员，其他位置检测到的人员为非休息人员。对应的，扫描结果可分为Q1、Q2、Q3和Q4四种状态，具体地，如表1所示。
表1
状态 床位位置 其他位置 说明
Q1 n1 0 床位检测n1个人员，其他位置0个人员
Q2 n2 m1 床位检测n2个人员，其他位置m1个人员
Q3 0 m2 床位检测0个人员，其他位置m2个人员
Q4 0 0 床位检测0个人员，其他位置0个人员
其中，如表1所示，状态Q1表示“检测到床位位置有n1个人员，其他位置有0个人员”；状态Q2表示“检测到床位位置有n2个人员，其他位置有m1个人员”；状态Q3表示“检测到床位位置有0个人员，其他位置有m2个人员”；状态Q4表示“检测到床位位置有0个人员，其他位置有0个人员”。
对于状态Q1，当n1-K>0时，其中，K为该房间前台登记的入住人数，说明入住的人员大于登记的入住人员数，此时存在违章入住，中央控制模块200可生成相应的反馈信息，并通过通信模块400将反馈信息发送至对应的终端设备，例如，发送至酒店前台的计算机控制端，并对房间的旅客进行提示，以及时登记信息。
对于状态Q2，当n2-K＝0，m1>0时，说明床位位置检测到的人员数与入住人员登记数相同，其他位置存在m1个人员。此时，可继续对其他位置存在的m1个人员的位置进行检测，其中，当m1个人员中存在人员在房间门位置时，说明旅客处在休息的状态，并存在有人非法入侵，此时，中央控制模块200可生成相应的反馈信息，例如，“旅客房间存在非法入侵”，并通过通信模块400将该反馈信息发送至对应的终端设备，例如，发送至酒店前台的计算机控制端，并发送控制指令至报警模块300，以控制报警模块300对房间休息的旅客进行报警提示，同时，还可通过报警模块300对前台中心进行电话提示；当n2-K<0，n2+m1＝K时，说明存在一部分入住人员在床上休息，还有一部分人员在房间其他位置，房间内的人数等于入住人员登记数，此时是正常入住情况；当n2-K<0，n2+m1＝K时，说明一部分入住人员在床上休息，但休息的人员数少于入住人员登记数，说明还有人在活动，另一部分人员在房间其他位置，房间的总人数大于入住人员登记数，此时存在有客人来访，属于正常入住情况。
对于状态Q3，此时检测的目标没有人员处在休息状态，m2>0，所以对此时的情况，判断m2的大小，当m2>K时说明存在客人拜访或者窜门，m2<K时，说明此时人员登记以后不完全在房间内，不影响登记。
对于状态Q4，此时检测房间内没有人员，因此，中央控制模块200可将该信息发送给室内管理模块500，以通过室内管理模块500控制房间内相应的电力设备关闭，只有在检测到有人员进入房间时，室内管理模块500再控制房间内相应的电力设备开启，由此，在监测房间无人的情况下关闭房间相应的电力设备，以节省电力资源成本。
由此，本发明实施例的室内活体监测装置，采用射频前端和中央控制模块单芯片集成式方案，使其雷达系统设计外型小巧，便于安装且功耗低；能够实时监测客房内实际入住人数和携带得宠物数目，并将该信息反馈给酒店前台管理，和对违章入住进行提示，确保了入住人员登记安全，同时对非法人员闯入情况进行监控，保障了休息人员的财产和生命安全，并且在监测房间无人的情况下，还能够关闭房间相应的电力设备，节省了电力资源成本。
需要说明的是，本发明实施例的室内活体监测装置10可根据室内布局进行不同的设置，例如，如图9所示，室内活体监测装置10可分别设置在卧室和洗手间内，采用多装置级联将检测的室内活体目标数进行统一汇总至中央控制模块，由此，可以确保雷达系统可以扫描到房间内任何角落，避免了房间内座椅和其他杂物对活体监测带来的干扰。对于房间内的乘客和宠物无论是处于睡眠休息状态还是活动状态都可以实时进行监控，同时，能够稳定精确的探测到目标信息，在房间狭小复杂的空间内毫米波雷达能表现出极好的活体识别性能。
综上所述，根据本发明实施例的室内活体监测装置，通过前端射频模块向室内发射第一线性调频脉冲信号，并接收对应的反射路径上反射的第二线性调频脉冲信号，以及根据第一线性调频脉冲信号和第二线性调频脉冲信号生成输出信号，并通过中央控制模块对输出信号进行处理，以生成二维频率域信息，并根据二维频率域信息建立室内活体运动频率模型，并根据室内活体运动模型对待监测房间进行室内活体监测。由此，不仅能够准确有效地对房间进行活体监测，而且能够有效地避免出现侵犯房客隐私的情况。
对应上述实施例的室内活体监测装置，本发明还提出一种室内活体监测方法。
如图10所示，本发明实施例的室内活体监测方法可包括以下步骤：
S1，向室内发射第一线性调频脉冲信号，并接收对应的反射路径上反射的第二线性调频脉冲信号。
S2，根据第一线性调频脉冲信号和第二线性调频脉冲信号生成输出信号。
S3，对输出信号进行相应的处理，以生成二维频率域信息，并根据二维频率域信息建立室内活体运动频率模型。
S4，根据室内活体运动频率模型对待监测房间进行室内活体监测。
需要说明的是，本发明实施例的室内活体监测方法中未披露的细节，请参照本发明实施例的室内活体监测装置中所披露的细节，具体这里不再详述。
根据本发明实施例的室内活体监测方法，向室内发射第一线性调频脉冲信号，并接收对应的反射路径上反射的第二线性调频脉冲信号，以及根据第一线性调频脉冲信号和第二线性调频脉冲信号生成输出信号，并对输出信号进行相应的处理，以生成二维频率域信息，以及根据二维频率域信息建立室内活体运动频率模型，并根据室内活体运动频率模型对待监测房间进行室内活体监测。由此，不仅能够准确有效地对房间进行活体监测，而且能够有效地避免出现侵犯房客隐私的情况。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，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模块中，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模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种室内活体监测装置，其特征在于，包括：
前端射频模块，所述前端射频模块用于向室内发射第一线性调频脉冲信号，并接收对应的反射路径上反射的第二线性调频脉冲信号，以及根据所述第一线性调频脉冲信号和所述第二线性调频脉冲信号生成输出信号；
中央控制模块，所述中央控制模块用于对所述输出信号进行处理，以生成二维频率域信息，并根据所述二维频率域信息建立室内活体运动频率模型，并根据所述室内活体运动模型对待监测房间进行室内活体监测。
2.根据权利要求1所述的室内活体监测装置，其特征在于，所述前端射频模块具体用于：
将所述第一线性调频脉冲信号与所述第二线性调频脉冲信号的相位差作为所述输出信号的相位，并将所述第一线性调频脉冲信号与所述第二线性调频脉冲信号的频率差作为所述输出信号的频率，以生成所述输出信号。
3.根据权利要求1所述的室内活体监测装置，其特征在于，所述中央控制模块具体用于：
对所述输出信号进行一维FFT处理，以生成一维频率域信息；
对所述一维频率域信息进行二维FFT处理，以生成二维频率域信息。
4.根据权利要求1所述的室内活体监测装置，其特征在于，
所述前端射频模块还用于对所述待监测房间进行扫描，以生成待检测的输出信号；其中，
所述中央控制模块具体用于对所述待检测的输出信号进行相应的处理，以生成待检测的二维频率域信息，并将所述待检测的二维频率域信息输入所述室内活体运动频率模型，以对待监测房间进行室内活体监测。
5.根据权利要求1所述的室内活体监测装置，其特征在于，
所述前端射频模块还用于对所述待监测房间进行N次扫描，以生成N帧待检测的输出信号，其中，N为大于或等于2的正整数；其中，
所述中央控制模块具体用于对所述N帧待检测的输出信号进行相应的处理，以生成N个待检测的二维频率域信息，并将所述N个待检测的二维频率域信息输入所述室内活体运动频率模型，以对待监测房间进行N次室内活体监测。
6.根据权利要求5所述的室内活体监测装置，其特征在于，所述中央控制模块还用于：
判断监测出室内存在活体且存在的活体数目为M的次数是否大于或等于n次，并在判断监测出室内存在活体且存在的活体数目为M的次数大于或等于n次时，确定室内存在活体且存在活体数目为M，其中，M为正整数，n小于或等于N。
7.根据权利要求4或5中任一项所述的室内活体监测装置，其特征在于，所述中央控制模块还用于：
在监测出室内存在活体时，获取所述活体的呼吸运动频率、心跳频率以及雷达散射截面积，并根据所述呼吸运动频率、所述心跳频率和所述雷达散射截面积对所述活体进行分类。
8.根据权利要求4或5中任一项所述的室内活体监测装置，其特征在于，所述中央控制模块还用于：
对所述待检测的二维频率域信息进行三维FFT处理，以生成待检测的三维频率域信息；
根据所述待检测的二维频率域信息和所述待检测的三维频率域信息获取活体的距离信息和角度信息；
根据所述距离信息和所述角度信息确定所述活体在待监测房间内的位置信息。
9.根据权利要求8所述的室内活体监测装置，其特征在于，还包括：
报警模块，所述报警模块用于根据监测结果发出相应的报警信息；
通信模块，所述通信模块用于根据所述监测结果生成相应的反馈信息，并将所述反馈信息发送至对应的终端设备；
室内管理模块，所述室内管理模块用于根据所述监测结果控制所述待监测房间内的电力设备开启/关闭。
10.一种室内活体监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
向室内发射第一线性调频脉冲信号，并接收对应的反射路径上反射的第二线性调频脉冲信号；
根据所述第一线性调频脉冲信号和所述第二线性调频脉冲信号生成输出信号；
对所述输出信号进行相应的处理，以生成二维频率域信息，并根据二维频率域信息建立室内活体运动频率模型；
根据所述室内活体运动频率模型对待监测房间进行室内活体监测。
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