[发明专利]一种利用相位匹配的车内活体检测方法及设备

权利要求书

1.一种利用相位匹配的车内活体检测方法，其特征在于，包括：

向车内发出雷达探测信号，并接收回波信号；

对选取的检测区域中雷达慢时间维的相位信息进行采样，得到雷达回波慢时间维的相位信息；

对慢时间维的相位信息进行幅度归一化处理，得到幅度归一化相位信息，

其中，为均值运算，为取最大值函数，为取模运算；

利用预设的滤波器系数和幅度归一化相位信息进行匹配滤波，得到相关性谱函数，

其中，表示与在时间维进行卷积运算，为雷达一帧数据的慢时间，为雷达距离目标的距离；

对相关性谱函数在慢时间T内取最大值，得到，

其中，为在慢时间T内取最大值；

将与设定的阈值进行比较，若大于，则判断为车内有活体，否则，判断为车内没有活体。

2.根据权利要求1所述的利用相位匹配的车内活体检测方法，其特征在于，所述滤波器系数通过以下方式获得：

在慢时间维提取理想环境中胸腔起伏引起的雷达回波相位信息；

利用采集的相位信息计算匹配滤波器系数，

其中，表示 的翻转，为对取共轭运算，为均值运算，为幅度归一化系数，其可表示为：

其中，为取最大值函数，为取模运算。

3.根据权利要求2所述的利用相位匹配的车内活体检测方法，其特征在于，所述理想环境为摆放有用于模拟活体呼吸的活体模型的雷达暗室。

4.根据权利要求1所述的利用相位匹配的车内活体检测方法，其特征在于，所述阈值通过以下方式获得：

设定可以接受的虚警率，采集各种场景下的大量数据，求取各个场景下的相关性谱函数极大值的集合Y，对集合Y求分布，根据的集合Y分布找出虚警率为的值设为阈值。

5.根据权利要求1所述的利用相位匹配的车内活体检测方法，其特征在于，所述雷达探测信号为毫米波雷达探测信号或超声波雷达探测信号。

6.一种利用相位匹配的车内活体检测设备，其特征在于，包括：

雷达模块，用以向车内发出探测信号，并接收回波信号；

相位信息采样模块，用以对选取的检测区域中雷达慢时间维的相位信息进行采样，得到雷达回波慢时间维的相位信息；

相位信息处理模块，用以对慢时间维的相位信息进行幅度归一化处理，得到幅度归一化相位信息，

其中，为均值运算，为取最大值函数，为取模运算；

匹配模块，用以利用预设的滤波器系数和幅度归一化相位信息进行匹配滤波，得到相关性谱函数，

其中，表示与在时间维进行卷积运算，为雷达一帧数据的慢时间，为雷达距离目标的距离；

计算模块，用以对相关性谱函数在慢时间T内取最大值，得到，

其中，为在慢时间T内取最大值；

判别模块，用以将与设定的阈值进行比较，若大于，则判断为车内有活体，否则，判断为车内没有活体。

7.根据权利要求6所述的利用相位匹配的车内活体检测设备，其特征在于，所述滤波器系数通过以下方式获得：

在慢时间维提取理想环境中胸腔起伏引起的雷达回波相位信息；

利用采集的相位信息计算匹配滤波器系数，

其中，表示 的翻转，为对取共轭运算，为均值运算，为幅度归一化系数，其可表示为：

其中，为取最大值函数，为取模运算。

8.根据权利要求7所述的利用相位匹配的车内活体检测设备，其特征在于，所述理想环境为摆放有用于模拟活体呼吸的活体模型的雷达暗室。

9.根据权利要求6所述的利用相位匹配的车内活体检测设备，其特征在于，所述阈值通过以下方式获得：

设定可以接受的虚警率，采集各种场景下的大量数据，求取各个场景下的相关性谱函数极大值的集合Y，对集合Y求分布，根据的集合Y分布找出虚警率为的值设为阈值。

10.根据权利要求6所述的利用相位匹配的车内活体检测设备，其特征在于，所述雷达模块为毫米波雷达模块或超声波雷达模块。