[发明专利]一种利用相位匹配的车内活体检测方法及设备

说明书

本发明公开了一种利用相位匹配的车内活体检测方法及设备。该方法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，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，对相关性谱函数在慢时间内取最大值，将相关性谱函数在慢时间内取最大值与设定的阈值进行比较，若相关性谱函数在慢时间内取最大值大于设定的阈值，则判断为车内有活体。本发明通过单个毫米波雷达即可实现车内活体检测，在低漏警概率的情况下降低了虚警概率。

技术领域

本发明涉及活体检测技术领域，具体涉及一种利用相位匹配的车内活体检测方法及设备。

背景技术

随着汽车的普及，车辆在人们生活中的使用频率越来越高。然而，家长将幼儿或孩童遗留在车内，主人将宠物遗留在车内，最终酿成悲剧的事件时有发生，给许多家庭造成了巨大的伤痛。因此实现车内活体检测报警的功能已经迫在眉睫。

传统的思路是在车内安装摄像头，利用图像技术或者视频技术对车内物体进行是否有活体进行检测。车内为私密空间，在车内安装摄像头使得个人隐私受到了威胁，因此需要一种隐私性更强的传感器代替摄像头对车内的活体进行检测。

毫米波雷达作为一种隐私性极强的传感器在车内活体检测方面得到了应用。常规的方法利用毫米波雷达回波二维频谱对特定距离-多普勒区域内的能量进行检测。此方法在检测区域有晃动物体或车体本身有晃动的情况下极易发生误报事件（如拖车使车体的晃动，主驾座椅后悬挂饰品的晃动等），这样的误报将会给使用者带来很大的麻烦。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种利用相位匹配的车内活体检测方法及设备。

为实现上述目的，在第一方面，本发明提供了一种利用相位匹配的车内活体检测方法，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；

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。

进一步的，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，为雷达距离目标的距离，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。

进一步的，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。

进一步的，所述阈值通过以下方式获得：