CN114236525B 一种基于毫米波雷达的多目标跟踪与呼吸检测方法与装置 （浙江大学）

一种基于毫米波雷达的多目标跟踪与呼吸本发明公开了一种基于毫米波雷达的多目利用本发明提出的一种基于二次聚类与统计信息的目标相位信息提取算法准确获取对应多个目标的相位信息；在此基础对呼吸信息进行提2S5、在初始时刻利用DBSCAN算法对点云信息进行聚S6、通过聚类、数据关联和扩展卡尔曼滤波S7、基于二次聚类与统计信息的目标相位信息提取算法提取各目标对应的相位信息，S701、根据每个目标所对应点云的位置信息进行S8、基于寻峰法以及离散短时变基快速傅里叶对各目标的相位信息进行离散短时变基快速傅里叶变换后，2.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的多目标跟踪与呼吸检测方法，其特征S202、利用Capon波束形成算法通过在Capon谱上33.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的多目标跟踪与呼吸检测方法，其特征4.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的多目标跟踪与呼吸检测方法，其特征S503、开始遍历步骤S502之后的其他未标记的点，S505、重复步骤S503和S504，直到所有点遍历完后5.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的多目标跟踪与呼吸检测方法，其特征S603、对未完成数据关联的点再进行聚类6.根据权利要求5所述的一种基于毫米波雷达的多目标跟踪与呼吸检测方法，其特征若聚类后该轨迹满足成为目标轨迹的条件，则将其状态置为检4时将检测中以及关联中的轨迹信息、所匹配的点云以及其位置和相位信息进行记录和存7.一种基于毫米波雷达的多目标跟踪与呼所述DSP子系统用于实现如权利要求1-6任一项所述方法中的步骤S2至所述主子系统用于实现如权利要求1-6任一项所述方法中的步骤S5至有强大数据处理能力和高运行速度，在DSP子系统中并行地实时完成大量基本信号数据的5检测方面具有可以不与受试者直接接触，不受环境因素影响以及很强的穿透能力等优势，对医院以及家中老人等长期生理监测具有重[0004]目前应用在生命信号检测领域的雷达体制如连续波(CW)雷达、超宽带(UWB)雷达67[0040]S802、利用寻峰法以及离散短时变基快速傅里叶变换操作获取各目标的呼吸速8[0051]所述DSP子系统用于实现上述方法中的步骤S2至S4，将检测到的目标点云以及其以200MHz的频率计时的ARMCortex-R[0063]为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描9[0066]本发明实施例提供一种基于毫米波雷达的多目标跟踪与呼吸检测方法，如图1所此可利用目标与两个天线的距离差引起的相位变化估算波达角，通过在Capon谱上搜索谱[0082]S501、首先设定两个参数：邻域半径eps以及成为类需要满足的最小点数min_[0088]图2是对一定时间内两个目标检测所得点云进行聚类的结果，左图是利用原始位与呼吸信息提取流程使用。[0095]S701、通过对每个目标聚类或者数据关联得到的点云再进行更为严格的聚类筛点云信息能够尽量通过二次聚类排除，最终获得的点云尽量大多数是分布在胸腔的点云，根据每个目标所对应点云的位置信息进行二次聚类并且选取分布的中位区间所对应的点而在点数是2的整数次方但不是4的整数次方的情况下使用混合基FFT，即最后一级使用基架构的设计和算法优化最终将该套方法集成到一套基于毫米波雷达的多目标跟踪与呼吸点云以及其相关信息通过Mailbox传到主子系统进行[0110]主子系统包含一个以200MHz的频率计时的ARMCortex-R4F处理器，该部分主要包括和多目标追踪相关、对相位信息进行特殊处理以及呼吸信息提取等相对高级部分的算轻松求得到两个目标的呼吸速率分别为21bpm以及