CN113406610A - 一种目标检测方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

一种目标检测方法、装置、设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种目标检测方法、装置、设备和存储介质，该方法包括：确定目标检测区域内回波信号的距离信息和角度信息，同时构建距离‑角度谱图；根据所述距离信息和所述距离‑角度谱图确定手势目标的质心信息和手势角度；根据所述质心信息确定手势类型；根据所述手势类型、所述质心信息和所述手势角度确定目标手势。上述技术方案，首先可以根据目标检测区域内回波信号的距离信息和角度信息确定目标检测区域内手势目标的质心信息和手势角度，还可以根据质心信息可以确定手势目标的手势类型，进而可以结合手势类型以及质心信息和手势角度确定目标手势，无需采集处理高分辨率图像实现了手势识别，且需要处理的数据量较少，提升目标检测速率。

Description

一种目标检测方法、装置、设备和存储介质
技术领域
本发明实施例涉及雷达技术，尤其涉及一种目标检测方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
伴随信息技术的高速发展，各类智能设备已经逐渐走入现代生活之中，人与机器的交互已经成为生活之中重要的部分。由于手势是人类日常生活中交流的重要环节，简单直接而又蕴含丰富的含义，将手势识别应用于人机交互中，可极大的增强用户的体验，拥有广泛的应用前景。手势识别可以实现帮助聋哑人正常交流、自动驾驶辅助、智能家居中控制家居工作、控制多媒体设备、智慧博物馆观光以及虚拟现实游戏等，其中控制日常生活中众多的多媒体设备是比较重要的一项应用，例如，电视机、手机、音箱、车载播放器等，可摆脱触摸屏和按键的束缚，解放双手，实现智能的人机交互。
现有技术中，可以基于视觉进行手势识别，视觉识别可以实现多种手势的识别且识别准确率高。但是视觉识别需要采集高分辨率图像，图像的数据量大，对其进行处理需要花费较长的时间，而且视觉识别设备的视距有限、视线容易受到阻挡以及容易受光线强度影响，存在侵犯隐私等问题。
因此，亟需一种目标检测方法，无需采集处理高分辨率图像实现手势识别，且数据处理量少，运算快速简单。
发明内容
本发明提供一种目标检测方法、装置、设备和存储介质，以无需采集处理高分辨率图像实现手势识别，提升目标检测速率。
第一方面，本发明实施例提供一种目标检测方法，包括：
确定目标检测区域内回波信号的距离信息和角度信息，同时构建距离-角度谱图；
根据所述距离信息和所述距离-角度谱图确定手势目标的质心信息和手势角度；
根据所述质心信息确定手势类型；
根据所述手势类型、所述质心信息和所述手势角度确定目标手势。
本发明实施例提供一种目标检测方法，包括：确定目标检测区域内回波信号的距离信息和角度信息，同时构建距离-角度谱图；根据所述距离信息和所述距离-角度谱图确定手势目标的质心信息和手势角度；根据所述质心信息确定手势类型；根据所述手势类型、所述质心信息和所述手势角度确定目标手势。上述技术方案，首先可以根据目标检测区域内回波信号的距离信息和角度信息确定目标检测区域内手势目标的质心信息和手势角度，还可以根据质心信息可以确定手势目标的手势类型，进而可以结合手势类型以及质心信息和手势角度确定目标手势，无需采集处理高分辨率图像实现了手势识别，且需要处理的数据量较少，提升目标检测速率。
进一步地，根据所述距离信息和所述距离-角度谱图确定手势目标的质心信息和手势角度，包括：
根据所述目标检测区域内所述回波信号的所述距离信息确定所述手势目标的质心信息；
根据所述距离-角度谱图和所述质心信息确定所述手势角度。
进一步地，在根据所述质心信息确定手势类型之前，还包括：
根据所述质心信息确定质心方差、质心均值、质心变化范围、质心处角度方差和角度变化值。
进一步地，根据所述质心信息确定手势类型，包括：
如果所述质心方差小于预设质心方差，则确定所述手势类型为持续动作；否则，确定所述手势类型为单次动作。
进一步地，如果所述手势类型为所述单次动作，
相应地，根据所述手势类型、所述质心信息和所述手势角度确定目标手势，包括：
如果所述质心变化范围大于预设变化值、所述质心处角度方差小于预设角度方差且所述角度变化值大于预设阈值，则确定所述目标手势为右挥手；
如果所述质心变化范围大于预设变化值、所述质心处角度方差小于预设角度方差且所述角度变化值小于或者等于预设阈值，则确定所述目标手势为左挥手；
否则，确定所述目标手势为按压。
进一步地，如果所述手势类型为所述持续动作，
相应地，根据所述手势类型、所述质心信息和所述手势角度确定目标手势，包括：
如果所述质心均值小于预设质心均值，则确定所述目标手势为近距离悬停；
否则，确定所述目标手势为远距离悬停。
进一步地，还包括：
根据所述目标手势确定控制指令，并基于所述控制指令更新装载有雷达装置的目标检测设备的运行状态。
第二方面，本发明实施例还提供了一种目标检测装置，包括：
第一执行模块，用于确定目标检测区域内回波信号的距离信息和角度信息，同时构建距离-角度谱图；
第二执行模块，用于根据所述距离信息和所述距离-角度谱图确定手势目标的质心信息和手势角度；
手势类型确定模块，用于根据所述质心信息确定手势类型；
目标手势确定模块，用于根据所述手势类型、所述质心信息和所述手势角度确定目标手势。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，其特征在于，所述设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面中任一所述的目标检测方法。
第四方面，一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如第一方面中任一所述的目标检测方法。
第五方面，本申请提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面提供的目标检测方法。
需要说明的是，上述计算机指令可以全部或者部分存储在计算机可读存储介质上。其中，计算机可读存储介质可以与目标检测装置的处理器封装在一起的，也可以与目标检测装置的处理器单独封装，本申请对此不做限定。
本申请中第二方面、第三方面、第四方面以及第五方面的描述，可以参考第一方面的详细描述；并且，第二方面、第三方面、第四方面、以及第五方面的描述的有益效果，可以参考第一方面的有益效果分析，此处不再赘述。
在本申请中，上述目标检测装置的名字对设备或功能模块本身不构成限定，在实际实现中，这些设备或功能模块可以以其他名称出现。只要各个设备或功能模块的功能和本申请类似，属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内。
本申请的这些方面或其他方面在以下的描述中会更加简明易懂。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种目标检测方法的流程图；
图2为本发明实施例二提供的一种目标检测方法的流程图；
图3为本发明实施例二提供的一种目标检测方法中一种确定目标手势的流程图；
图4为本发明实施例二提供的另一种目标检测方法中一种确定目标手势的流程图；
图5为本发明实施例三提供的一种目标检测装置的结构示意图；
图6为本发明实施例四提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。
本申请的说明书以及附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，或者用于区别对同一对象的不同处理，而不是用于描述对象的特定顺序。
此外，本申请的描述中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选的还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选的还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。此外，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种目标检测方法的流程图，本实施例可适用于无需采集处理高分辨率图像实现手势识别的情况，该方法可以由目标检测装置来执行，具体包括如下步骤：
步骤110、确定目标检测区域内回波信号的距离信息和角度信息，同时构建距离-角度谱图。
其中，目标检测区域可以为雷达装置前侧预设距离内的位置区域，该预设距离在此不做具体限定，可以根据实际需求进行确定。本发明实施例中，预设距离可以为前N个距离单元，可以基于前n个距离单元进行目标检测，超过目标检测区域的其他目标和动作可以视为无效目标。雷达装置可以包括发射天线和接收天线，发射天线可以将调频连续波形式的电磁波信号发送至当前环境内，当然可以发送至目标检测区域内，目标检测区域内的物体可以对电磁波信号进行散射得到散射回波，接收天线可以接收前述散射回波，进一步得到回波信号。
具体地，目标检测区域内的手势可以对发射天线发出的电磁波信号进行散射得到散射回波，接收天线可以接收前述散射回波，进一步得到回波信号。回波信号可以为快时间维、慢时间维、天线维的三维数据立方信号。
接收天线在接收到回波信号之后，可以将回波信号发送至服务器，服务器可以基于单个频率(chirp)对回波信号进行快速傅立叶变换，提取到回波信号的距离信息r[n]，其中，n表示距离单元。
进而可以基于超分辨角估计方法确定角度信息，并得到距离-角度谱图M[v,n]，其中，v表示角度值，n表示距离单元。超分辨角估计方法可以包括多重信号分类(MultipleSignal Classification，MUSIC)算法。
以MUSIC算法为例进行说明，首先可以根据距离信息构建回波信号的协方差矩阵，再对协方差矩阵进行特征值分解，得到信号子空间特征向量矩阵、信号子空间特征值矩阵、噪声子空间特征向量矩阵和噪声子空间特征值矩阵，还可以根据协方差矩阵的特征值确定信号源数，进而根据信号子空间、噪声子空间和回波信号的导向矢量确定距离-角度谱图，同时可以对回波信号的参数范围峰值进行搜索，并将距离信息的极大值点对应的角度确定为距离信息对应的角度信息，即该距离信息对应的回波信号的入射方向。需要说明的是，信号源数可以为两个。具体可以根据公式(1)构建回波信号的协方差矩阵，根据公式(2)对协方差矩阵进行特征值分解，根据公式(3)确定距离-角度谱图：
Figure BDA0003117465880000081
Figure BDA0003117465880000082
Figure BDA0003117465880000083
其中，Rkk,r为构建的信号协方差矩阵，N为固定信号源个数，Us为信号子空间特征向量矩阵，Σs为信号子空间特征值矩阵，Um为噪声子空间特征向量矩阵，Σm为噪声子空间特征值矩阵。α(θ)为回波信号阵元的导向矢量，Pmusic为确定的距离-角度谱图。
本发明实施例中，基于单个chirp提取回波信号的距离信息r[n]，数据运算量较少，可以提升计算效率。
需要说明的是，接收天线将回波信号发送至服务器之后，服务器可以对回波信号进行信号放大和信号混频，还可以基于模拟数字转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)采样得到回波信号。具体可以基于低噪放大器和混频器对散射回波进行进行信号放大和信号混频。
还需要说明的是，本发明实施例计算复杂度低，可以基于微处理器(AdvancedRISC Machines，ARM)确定目标检测区域内回波信号的距离信息和角度信息，同时构建距离-角度谱图，进一步实现嵌入式设备移植和边缘计算。
步骤120、根据所述距离信息和所述距离-角度谱图确定手势目标的质心信息和手势角度。
本发明实施例中，可以基于距离阈值确定目标检测区域中的各位置是否存在目标，如果距离信息大于距离阈值，则可以确定该位置为目标位置存在目标，则可以根据回波信号确定该位置的距离信息；否则可以确定该位置为非目标位置不存在目标，则可以将该位置的距离信息置为0。进而可以将上述处理过的距离信息确定为r′[n]。
具体地，手势目标的质心信息可以为有手势目标的位置与其对应幅度的加权平均，具体可以根据公式(4)确定质心信息：
Figure BDA0003117465880000091
其中，N表示距离单元的个数。
进一步地，在确定质心信息之后，可以在距离-角度谱图中确定质心信息的位置，并在质心信息对应位置附近找寻角度谱中谱值最大的角度值θ，并将该谱值最大的角度值θ确定为手势角度，具体可以根据公式(5)确定手势角度：
Figure BDA0003117465880000092
其中，v表示角度值，Q表示距离单元。
步骤130、根据所述质心信息确定手势类型。
其中，可以根据质心信息确定质心信息的方差，得到质心方差dvar。具体可以计算当前滑窗内质心信息的方差得到dvar，dvar可以反映手势目标距离维稳定性的统计特征。当前滑窗可以根据实际需求进行确定，在此不做具体限定，本发明实施例中，滑窗窗长可以设置为0.6秒。
具体地，可以对目标检测区域进行多次单帧检测，每次确定质心方差，并多次比较质心方差和预设质心方差，如果质心方差小于预设质心方差，则可以确定手势类型为持续动作，如果质心方差大于或者等于预设质心方差，则可以确定手势类型为单次动作。
本发明实施例中，预设质心方差可以为0.1。
步骤140、根据所述手势类型、所述质心信息和所述手势角度确定目标手势。
进一步地，可以根据质心信息确定质心的均值，得到质心均值dmean；具体可以计算当前滑窗内质心的均值得到dmean，dmean可以反映手势目标的位置特征。还可以根据质心信息确定质心的变化范围dspan；具体可以计算手势目标中最远距离信息与最近距离信息的差值得到dspan，dspan可以反映手势目标距离维的变化大小。还可以根据手势角度确定质心位置处的角度方差，得到角度方差θvar；具体可以计算手势目标的角度的方差θvar，θvar可以反映手势目标在角度维上的稳定性统计特征。还可以根据手势角度确定角度的变化值θdiff，具体可以计算结束角度与起始角度的差值θdiff，θdiff可以反映手势目标的运动方向。
具体地，如果手势类型为持续动作，则可以比较质心均值和预设质心均值，如果质心均值小于预设质心均值，则确定目标手势为近距离悬停，如果质心均值大于或者等于预设质心均值，则确定目标手势为远距离悬停。如果手势类型为单次动作，则可以比较质心变化范围和预设变化值，以及角度方差和预设角度方差，如果质心变化范围和角度方差不满足质心变化范围大于预设变化值且角度方差小于预设角度方差，则确定目标手势为按压；如果质心变化范围大于预设变化值、角度方差小于预设角度方差且角度变化值大于预设阈值，则确定目标手势为右挥手；如果质心变化范围大于预设范围、角度方差小于预设角度方差且角度变化值小于或者等于预设阈值，则确定目标手势为左挥手。
本发明实施例中，目标检测区域内未检测到手势目标时，可以将目标检测状态确定为空闲状态，在此状态时只进行目标检测；目标检测区域内检测到单帧手势目标时，可以将目标检测状态确定为激活状态，在此状态下持续检测手势目标，并根据手势目标确定质心信息和手势角度以及进行统计特征的计算；在激活状态下如果单帧检测未检测到手势目标则可以将目标检测状态确定为等待结束状态，并继续进行多帧检测，直至多帧检测也检测不到手势目标，则可以将目标检测状态确定为结束状态，并进行目标手势的确定和输出，在下一帧时重置质心信息和手势目标。
本发明实施例一提供的一种目标检测方法，确定目标检测区域内回波信号的距离信息和角度信息，同时构建距离-角度谱图；根据所述距离信息和所述距离-角度谱图确定手势目标的质心信息和手势角度；根据所述质心信息确定手势类型；根据所述手势类型、所述质心信息和所述手势角度确定目标手势。上述技术方案，首先可以根据目标检测区域内回波信号的距离信息和角度信息确定目标检测区域内手势目标的质心信息和手势角度，还可以根据质心信息可以确定手势目标的手势类型，进而可以结合手势类型以及质心信息和手势角度确定目标手势，无需采集处理高分辨率图像实现了手势识别，且需要处理的数据量较少，提升目标检测速率。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种目标检测方法的流程图，本实施例是在上述实施例的基础上进行具体化。在本实施例中，该方法还可以包括：
步骤210、确定目标检测区域内回波信号的距离信息和角度信息，同时构建距离-角度谱图。
本发明实施例中，确定目标检测区域内回波信号的距离信息和角度信息之前，可以对单个chirp的回波信号进行距离维杂波抑制，具体可以基于带通滤波、均值滤波或者自适应迭代滤波等进行距离维杂波抑制。以自适应迭代滤波为例进行说明，可以根据公式(6)和(7)进行距离维杂波抑制：
yk[n]＝rk[n]-ck[n] (6)
ck+1[n]＝αck[n]+(1-α)rk[n] (7)
其中，rk[n]表示基于距离维对单个chirp的回波信号进行快速傅里叶变换后的信号，yk[n]表示减除杂波之后得到的滤波数据，ck[n]表示当前帧的杂波图。0≤α≤1表示杂波图的更新系数。
进而对目标检测区域内的回波信号进行检测，超过目标检测区域的其他目标和动作视为无效目标。当然可以基于距离阈值确定目标检测区域中的各位置是否存在目标，如果距离信息大于距离阈值，则可以确定该位置为目标位置存在目标，则可以根据回波信号确定该位置的距离信息；否则可以确定该位置为非目标位置不存在目标，则可以将该位置的距离信息置为0。进而可以将上述处理过的距离信息确定为y′[n]。
步骤220、根据所述距离信息和所述距离-角度谱图确定手势目标的质心信息和手势角度。
一种实施方式中，步骤220具体可以包括：
根据所述目标检测区域内所述回波信号的所述距离信息确定所述手势目标的质心信息；根据所述距离-角度谱图和所述质心信息确定所述手势角度。
具体地，手势目标的质心信息可以为有手势目标的位置与其对应幅度的加权平均，具体可以根据公式(8)确定质心信息：
Figure BDA0003117465880000131
其中，N表示距离单元的个数。
进一步地，在确定质心信息之后，可以在距离-角度谱图中确定质心信息的位置，并在质心信息对应位置附近找寻角度谱中谱值最大的角度值θ，并将该谱值最大的角度值θ确定为手势角度，具体可以根据公式(9)确定手势角度：
Figure BDA0003117465880000132
其中，v表示角度值，P表示距离单元。
步骤230、根据所述质心信息确定质心方差、质心均值、质心变化范围、质心处角度方差和角度变化值。
具体地，如前实施例一所述，可以根据质心信息确定质心信息的方差，得到质心方差dvar，根据质心信息确定质心的均值，得到质心均值dmean，根据质心信息确定质心的变化范围dspan。还可以根据手势角度确定质心位置处的角度方差，得到角度方差θvar，根据手势角度确定角度的变化值θdiff。
步骤240、根据所述质心信息确定手势类型。
一种实施方式中，步骤240具体可以包括：
如果所述质心方差小于预设质心方差，则确定所述手势类型为持续动作；否则，确定所述手势类型为单次动作。
如前实施例一所述，预设质心方差可以为0.1。
步骤250、根据所述手势类型、所述质心信息和所述手势角度确定目标手势。
一种实施方式中，如果所述手势类型为所述单次动作，相应地，步骤250具体可以包括：
如果所述质心变化范围大于预设变化值、所述质心处角度方差小于预设角度方差且所述角度变化值大于预设阈值，则确定所述目标手势为右挥手；如果所述质心变化范围大于预设变化值、所述质心处角度方差小于预设角度方差且所述角度变化值小于或者等于预设阈值，则确定所述目标手势为左挥手；否则，确定所述目标手势为按压。
图3为本发明实施例二提供的一种目标检测方法中一种确定目标手势的流程图，如图3所示，具体地，在结束状态时可以比较质心变化范围和预设变化值，以及角度方差和预设角度方差，如果质心变化范围和角度方差不满足质心变化范围大于预设变化值且角度方差小于预设角度方差，则确定目标手势为按压；如果质心变化范围大于预设变化值、角度方差小于预设角度方差且角度变化值大于预设阈值，则确定目标手势为右挥手；如果质心变化范围大于预设范围、角度方差小于预设角度方差且角度变化值小于或者等于预设阈值，则确定目标手势为左挥手。
需要说明的是，预设变化值、预设角度方差和预设阈值可以根据实际需求进行设定，本发明实施例中，预设变化值可以为3，预设角度方差可以为50，预设阈值可以为0。
一种实施方式中，如果所述手势类型为所述持续动作，相应地，步骤250具体可以包括：
如果所述质心均值小于预设质心均值，则确定所述目标手势为近距离悬停；否则，确定所述目标手势为远距离悬停。
图4为本发明实施例二提供的另一种目标检测方法中一种确定目标手势的流程图，如图4所示，具体地，在激活状态时可以比较质心均值和预设质心均值，如果质心均值小于预设质心均值，则确定目标手势为近距离悬停，如果质心均值大于或者等于预设质心均值，则确定目标手势为远距离悬停。
需要说明的是，预设质心均值可以根据实际需求进行设定，本发明实施例中，预设质心均值可以为6。
步骤260、根据所述目标手势确定控制指令，并基于所述控制指令更新装载有雷达装置的目标检测设备的运行状态。
其中，目标检测设备可以用于基于控制指令控制多媒体设备的基本播放功能，多媒体设备可以包括音乐播放器等。控制指令控制的基本播放功能可以包括上一曲、下一曲、开始/暂停播放、音量增加和音量减少，基于基本播放功能以及表1所示的目标手势和控制指令的对应表可以确定目标手势对应的控制指令。
具体地，所有目标手势可以根据控制指令设计有相对应意义的动作，手势操作过程中，人可以面向雷达装置。右挥手手势可以对应手掌从左边挥手至右边，模拟触摸屏向右翻页动作，对应的控制指令可以为下一曲；左挥手手势可以对应手掌从右边挥手至左边，模拟触摸屏向左翻页动作，对应的控制指令可以为上一曲；按压手势可以对应伸出手掌，朝雷达装置方向进行模拟按压开关按钮的动作，然后收回，对应的控制指令可以为开始/暂停播放；近距离悬停手势可以对应伸出手掌，悬停于离雷达相对较近的位置，模拟持续按压音量-按键动作，对应的控制指令可以为音量减少；远距离悬停手势可以对应伸出手掌，悬停于离雷达相对较远的位置，模拟持续按压音量+按键动作，对应的控制指令可以为音量增加。前三种目标手势可以为单次动作，在每次动作结束时再做出判断；后两种目标手势可以为持续动作，按照设定的时间间隔进行持续判断。另外，悬停的时间可以确定音量增加量以及音量减少量。
Figure BDA0003117465880000161
表1目标手势和控制指令对应表
本发明实施例二提供的一种目标检测方法，确定目标检测区域内回波信号的距离信息和角度信息，同时构建距离-角度谱图；根据所述距离信息和所述距离-角度谱图确定手势目标的质心信息和手势角度；根据所述质心信息确定手势类型；根据所述手势类型、所述质心信息和所述手势角度确定目标手势。上述技术方案，首先可以根据目标检测区域内回波信号的距离信息和角度信息确定目标检测区域内手势目标的质心信息和手势角度，还可以根据质心信息可以确定手势目标的手势类型，进而可以结合手势类型以及质心信息和手势角度确定目标手势，无需采集处理高分辨率图像实现了手势识别，且需要处理的数据量较少，提升目标检测速率。
本发明实施例提供的目标检测方法具有非接触的特性，还可以摆脱触摸屏和按键的束缚，不受光线影响，可全天时全天候工作，不侵害个人隐私，简单、复杂度低且有效。
另外，还可以根据目标手势确定控制指令，并基于控制指令更新装载有雷达装置的目标检测设备的运行状态，实现对目标检测设备的控制，进一步实现对多媒体设备的播放控制，且设计的目标手势自然、符合相对应的操作指令、有相对应的模拟操作，可以提高用户的体验。
实施例三
图5为本发明实施例三提供的一种目标检测装置的结构图，该装置可以适用于在无需采集处理高分辨率图像实现手势识别的情况，提高目标检测速率。该装置可以通过软件和/或硬件实现，并一般集成在目标检测设备，如计算机中。
如图5所示，该装置包括：
第一执行模块510，用于确定目标检测区域内回波信号的距离信息和角度信息，同时构建距离-角度谱图；
第二执行模块520，用于根据所述距离信息和所述距离-角度谱图确定手势目标的质心信息和手势角度；
手势类型确定模块530，用于根据所述质心信息确定手势类型；
目标手势确定模块540，用于根据所述手势类型、所述质心信息和所述手势角度确定目标手势。
本实施例提供的目标检测装置，确定目标检测区域内回波信号的距离信息和角度信息，同时构建距离-角度谱图；根据所述距离信息和所述距离-角度谱图确定手势目标的质心信息和手势角度；根据所述质心信息确定手势类型；根据所述手势类型、所述质心信息和所述手势角度确定目标手势。上述技术方案，首先可以根据目标检测区域内回波信号的距离信息和角度信息确定目标检测区域内手势目标的质心信息和手势角度，还可以根据质心信息可以确定手势目标的手势类型，进而可以结合手势类型以及质心信息和手势角度确定目标手势，无需采集处理高分辨率图像实现了手势识别，且需要处理的数据量较少，提升目标检测速率。
在上述实施例的基础上，第一执行模块510，具体用于：
确定目标检测区域内回波信号的距离信息和角度信息，同时构建距离-角度谱图；
根据所述目标检测区域内所述回波信号的所述距离信息确定所述手势目标的质心信息；
根据所述距离-角度谱图和所述质心信息确定所述手势角度。
在上述实施例的基础上，该装置还包括：
第三执行模块，用于根据所述质心信息确定质心方差、质心均值、质心变化范围、质心处角度方差和角度变化值。
在上述实施例的基础上，手势类型确定模块530，具体用于：
如果所述质心方差小于预设质心方差，则确定所述手势类型为持续动作；否则，确定所述手势类型为单次动作。
在上述实施例的基础上，如果所述手势类型为所述单次动作，相应地，目标手势确定模块540，具体用于：
如果所述质心变化范围大于预设变化值、所述质心处角度方差小于预设角度方差且所述角度变化值大于预设阈值，则确定所述目标手势为右挥手；
如果所述质心变化范围大于预设变化值、所述质心处角度方差小于预设角度方差且所述角度变化值小于或者等于预设阈值，则确定所述目标手势为左挥手；
否则，确定所述目标手势为按压。
在上述实施例的基础上，如果所述手势类型为所述持续动作，相应地，目标手势确定模块540，具体用于：
如果所述质心均值小于预设质心均值，则确定所述目标手势为近距离悬停；
否则，确定所述目标手势为远距离悬停。
在上述实施例的基础上，该装置还包括：
控制模块，用于根据所述目标手势确定控制指令，并基于所述控制指令更新装载有雷达装置的目标检测设备的运行状态。
本发明实施例所提供的目标检测装置可执行本发明任意实施例所提供的目标检测方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图6为本发明实施例四提供的一种电子设备的结构示意图，图6示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性电子设备7的框图。图6显示的电子设备7仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图6所示，电子设备7以通用计算电子设备的形式表现。电子设备7的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。
电子设备7典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被电子设备7访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。电子设备7可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图6未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图6中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。系统存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如系统存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
电子设备7也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备7交互的设备通信，和/或与使得该电子设备7能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，电子设备7还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图6所示，网络适配器20通过总线18与电子设备7的其它模块通信。应当明白，尽管图6中未示出，可以结合电子设备7使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及页面显示，例如实现本发实施例所提供的目标检测方法，
其中，该方法包括：
确定目标检测区域内回波信号的距离信息和角度信息，同时构建距离-角度谱图；
根据所述距离信息和所述距离-角度谱图确定手势目标的质心信息和手势角度；
根据所述质心信息确定手势类型；
根据所述手势类型、所述质心信息和所述手势角度确定目标手势。
当然，本领域技术人员可以理解，处理器还可以实现本发明任意实施例所提供的目标检测方法的技术方案。
实施例五
本发明实施例五提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现例如本发实施例所提供的目标检测方法，该方法包括：
确定目标检测区域内回波信号的距离信息和角度信息，同时构建距离-角度谱图；
根据所述距离信息和所述距离-角度谱图确定手势目标的质心信息和手势角度；
根据所述质心信息确定手势类型；
根据所述手势类型、所述质心信息和所述手势角度确定目标手势。
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于：电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
本领域普通技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种目标检测方法，其特征在于，包括：
确定目标检测区域内回波信号的距离信息和角度信息，同时构建距离-角度谱图；
根据所述距离信息和所述距离-角度谱图确定手势目标的质心信息和手势角度；
根据所述质心信息确定手势类型；
根据所述手势类型、所述质心信息和所述手势角度确定目标手势。
2.根据权利要求1所述的目标检测方法，其特征在于，根据所述距离信息和所述距离-角度谱图确定手势目标的质心信息和手势角度，包括：
根据所述目标检测区域内所述回波信号的所述距离信息确定所述手势目标的质心信息；
根据所述距离-角度谱图和所述质心信息确定所述手势角度。
3.根据权利要求1所述的目标检测方法，其特征在于，在根据所述质心信息确定手势类型之前，还包括：
根据所述质心信息确定质心方差、质心均值、质心变化范围、质心处角度方差和角度变化值。
4.根据权利要求3所述的目标检测方法，其特征在于，根据所述质心信息确定手势类型，包括：
如果所述质心方差小于预设质心方差，则确定所述手势类型为持续动作；否则，确定所述手势类型为单次动作。
5.根据权利要求4所述的目标检测方法，其特征在于，如果所述手势类型为所述单次动作，
相应地，根据所述手势类型、所述质心信息和所述手势角度确定目标手势，包括：
如果所述质心变化范围大于预设变化值、所述质心处角度方差小于预设角度方差且所述角度变化值大于预设阈值，则确定所述目标手势为右挥手；
如果所述质心变化范围大于预设变化值、所述质心处角度方差小于预设角度方差且所述角度变化值小于或者等于预设阈值，则确定所述目标手势为左挥手；
否则，确定所述目标手势为按压。
6.根据权利要求4所述的目标检测方法，其特征在于，如果所述手势类型为所述持续动作，
相应地，根据所述手势类型、所述质心信息和所述手势角度确定目标手势，包括：
如果所述质心均值小于预设质心均值，则确定所述目标手势为近距离悬停；
否则，确定所述目标手势为远距离悬停。
7.根据权利要求5或6所述的目标检测方法，其特征在于，还包括：
根据所述目标手势确定控制指令，并基于所述控制指令更新装载有雷达装置的目标检测设备的运行状态。
8.一种目标检测装置，其特征在于，包括：
第一执行模块，用于确定目标检测区域内回波信号的距离信息和角度信息，同时构建距离-角度谱图；
第二执行模块，用于根据所述距离信息和所述距离-角度谱图确定手势目标的质心信息和手势角度；
手势类型确定模块，用于根据所述质心信息确定手势类型；
目标手势确定模块，用于根据所述手势类型、所述质心信息和所述手势角度确定目标手势。
9.一种电子设备，其特征在于，所述设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一所述的目标检测方法。
10.一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-7中任一所述的目标检测方法。
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