关键词:
生命体征
双模态传感器
光流法
体动检测
体动消除
自适应算法
摘要:
目前主流的非接触式生命体征探测系统大多都是仅使用雷达传感器来获取人体的生命体征信息,而在利用雷达探测生命体征的过程中,检测目标的随机运动往往对数据的准确性产生重大影响,减少甚至消除这种影响是目前备受关注的课题。本文针对上述问题,提出了一种基于双模态传感器消除人体随机运动的生命体征检测方法。该方法利用双模态传感器获取人体生命体征信息以及人体体动信息,通过基于自适应滤波的体动消除算法,实现对生命体征检测技术的优化,得到更为准确的人体生命体征数据。1、介绍基于双模态传感器消除人体随机运动的生命体征检测技术的原理,对基于连续波雷达传感器获取的人体生命体征信号以及基于视频传感器获取的人体体动信息进行分析和验证。2、针对视频传感器获取的人体体动信息,提出了基于光流法的体动检测算法和体动提取算法,该算法可以准确判断生命体征检测过程中体动发生的时间段,并提取出人体生命体征检测过程中出现的体动部分,识别出人体体动的方向,获取相应的体动信息。3、针对生命体征检测易受人体体动影响的问题,提出了两种基于自适应滤波器的体动消除算法,分别使用LMS、RLS自适应算法,结合体动检测算法与体动获取算法,消除体动对人体生命体征信号的不良影响,有效提高了信噪比。4、设计实验,采集受试者在简单体动和复杂体动下的雷达传感器信号和视频传感器信号,对单雷达传感器以及两种基于自适应滤波的体动消除算法进行人体实测实验。最终实验结果表明,本文提出的体动消除算法可以有效地消除生命体征检测过程中的体动影响,相对于单雷达传感器信噪比提升了18d B以上,同时消除体动影响后的信号与呼吸带参考信号的相关系数可达0.7~0.8。