[发明专利]利用超声监测空间的方法、系统及介质

权利要求书

1.一种利用超声监测空间的方法，其特征在于，包括：

背景指纹采集步骤：进入背景采集模式，采集被监测空间的初始状态的背景指纹，获得背景指纹数据；

监控指纹采集步骤：进入监控模式，对被监测空间的变化进行监控，获取监控指纹数据；

指纹对比判断步骤：根据获取的背景指纹数据及监控指纹数据，判断监控指纹数据相对于背景指纹数据的变化是否达到预设变化标准：若是，则进入等待模式触发步骤继续执行；否则，则返回监控指纹采集步骤继续执行；

等待模式触发步骤：触发警报，判断被监测空间是否属于永久性变动：若是，则返回背景指纹采集步骤继续执行；否则，则触发报警步骤继续执行；

报警步骤：进行警报处理；

所述背景指纹采集步骤包括：

设置一个全向超声信号发射头、n个定向超声信号接收探头，通过一个超声波控制器控制全向超声信号发射头周期性地发射超声参考信号，记录通过n个定向超声信号接收探头同步接收到的超声参考信号经传输、反射后的信号的强度，获得样本数据；

在背景指纹采集模式下，一个探测周期中有m个采样周期，一个探测周期将采集n×m个样本数据，n×m个样本数据按一个固定的排列顺序构成一个n×m维的向量S；采集N个探测周期内的样本数据，获得N个n×m维向量样本数据S₁，S₂，...，S_N，其中，N为正整数，所述背景指纹数据包括所述N个n×m维向量样本数据；

所述监控指纹采集步骤包括：

在监控模式下，采集第i个探测周期内的样本数据，获得n×m个样本数据构成一个n×m维的向量S_i，再连续监测t个探测周期，则获得t+1个n×m维的向量样本数据S_i，S_i+1，...，S_i+t，其中t≥1，t为整数，获得监控指纹数据，S_i+1表示第i+1个探测周期内的样本数据，S_i+t表示第i+t个探测周期内的样本数据；

所述指纹对比判断步骤包括：

分别就N个n×m维向量背景样本数据S₁，S₂,...,S_N，在每一个维度上计算其算术平均值和标准偏差，获得n×m维算术平均值向量Μ和标准偏差向量Σ；

就t+1个n×m维向量监控样本数据S_i，S_i+1，...，S_i+t，计算出每一维度相应的P_k；

就n×m维向量监控样本数据S_k，在每一个维度上判断|S_k-M|是否大于等于λ₁×Σ：若是，则在对应维度上记P_k为1；否则，则在对应维度上记P_k为0，k＝i，i+1，…，i+t；

将P_k在所有维度上的元素数值相加求和，即计算n×m×(t+1)个向量元素中有多少个1，判断P_k在所有维度上的元素数值相加的和是否大于λ₂：若是，则判断在这t+1个探测周期内，被监控的被监测空间产生变动，进入等待模式触发步骤继续执行；否则，则返回监控指纹采集步骤继续执行；

其中，λ₁、λ₂为预设值。

2.根据权利要求1所述的利用超声监测空间的方法，其特征在于，所述等待模式触发步骤还包括：停止发射参考信号，停止获取样本数据；

所述报警步骤包括：

报警处理步骤：判断警报是否已处理：若是，则返回监控指纹采集步骤继续执行；否则，则暂停监控，等待处理警报。