一种用于穿墙雷达检测的虚警抑制方法、装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种用于穿墙雷达检测的虚警抑制方法、装置，该方法步骤包括：S1.使用穿墙雷达探测系统对目的建筑物内部区域进行探测，分别获取得到包含建筑物内部强反射点特征信息的第一回波信号以及包含目标特征信息的第二回波信号；S2.对第一回波信号进行检测，得到建筑物内部强反射点特征信号，以及对第二回波信号进行检测，得到建筑物内部目标特征信号；S3.将建筑物内部强反射点特征信号、建筑物内部目标特征信号进行特征匹配，得到匹配后的目标信号作为最终目标检测信号输出以滤除虚警。本发明专利技术能够抑制由建筑物内结构特征产生的虚警，且具有实现方法简单、成本低、实时性强、抑制精度及效率高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于穿墙雷达检测的虚警抑制方法、装置
本专利技术涉及穿墙雷达检测
，尤其涉及一种用于穿墙雷达检测的虚警抑制方法、装置。
技术介绍
利用电磁波的穿透性及传输特性，穿墙雷达可穿过墙体等非金属介质对墙后区域进行探测，通过对墙后区域的回波信号进行一系列数据处理，可探测跟踪多个隐蔽人体目标，因而被广泛应用于城市巷战、反恐斗争、和灾后救援等军事民事领域。在探测过程中，由于电磁波在封闭的建筑物内部传播时会发生各种反射、散射和折射，穿墙雷达系统进行探测时，回波信号不仅包括探测区域中目标信息，还包括建筑物内部的结构特性信息，而建筑物内结构环境的复杂，存在多径效应等影响，导致雷达回波信号中会存在大量的多径干扰，对回波信号进行目标检测时该结构特性信息会产生干扰而产生虚警，即穿墙雷达探测过程中极易产生虚警，而虚警的存在会响建筑物内目标的精确检测和判断，进而影响建筑物内目标的精确检测和判断。现有技术中针对穿墙雷达检测中的虚警滤除，通常都是基于二维雷达探测方式，如使用合成孔径雷达进行探测，同时基于多成像字典的方式来剔除由建筑物内部结构分布产生的虚警，合成孔径雷达是通过移动雷达位置，利用合成孔径原理来实现对建筑物墙体的成像，基于多成像字典的方式流程通常为：首先根据建筑物结构特征、穿墙雷达离前墙位置以及各反射路径回波，建立目标直接回波字典与多径假目标字典；然后对回波数据，分别使用目标直接回波字典与多径假目标字典进行后向投影成像处理，得到目标空间图像和多径假目标空间图像；最后将目标空间图像和多径假目标空间图像进行非相干融合，实现建筑物内一次多径假目标的抑制。但是上述针对二维雷达探测方式的虚警滤除方式，操作复杂、实时性较差，且需要预先知道建筑物结构特征等信息，无法适应于建筑物结构特征未知的应用场合中，而针对一维穿墙雷达中的虚警滤除目前尚未有有效的方案，通常都难以有效的去除虚警，或能够去除虚警但会同时降低雷达的检测性能。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种实现方法简单、成本低、实时性强、抑制精度及效率高的用于穿墙雷达检测的虚警抑制方法、装置，能够有效抑制由建筑物内结构特征产生的虚警。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种用于穿墙雷达检测的虚警抑制方法，步骤包括：S1.使用穿墙雷达探测系统对待测的建筑物内部区域进行探测，分别获取得到包含建筑物内部强反射点特征信息的第一回波信号以及包含目标特征信息的第二回波信号；S2.对所述第一回波信号进行检测，得到建筑物内部强反射点特征信号，以及对所述第二回波信号进行检测，得到建筑物内部目标特征信号；S3.将所述建筑物内部强反射点特征信号、建筑物内部目标特征信号进行特征匹配，得到匹配后的目标信号作为最终目标检测信号输出以滤除虚警。作为本专利技术方法的进一步改进，所述步骤S1的步骤包括：在待测建筑物外侧固定布置穿墙雷达探测系统，在待测建筑物外侧固定布置基于一维穿墙雷达的穿墙雷达探测系统，通过布置的所述穿墙雷达探测系统对待测的建筑物内部区域进行探测，得到回波信号，所述回波信号包括所述第一回波信号、第二回波信号。作为本专利技术方法的进一步改进，所述步骤S2中采用CFAR(ConstantFalse-AlarmRate恒虚警率)检测算法进行检测。作为本专利技术方法的进一步改进，所述采用CFAR检测算法进行检测的步骤包括：S21.设定恒虚警概率以及保护窗；S22.根据各参考单元的值、所述恒虚警概率以及所述保护窗确定门限值；S23.将回波信号中每个像素点与所述门限值进行比较，得到特征二值化数组的特征信号输出。作为本专利技术方法的进一步改进，所述步骤S22中具体按照下式确定所述门限值Th：其中，为参考单元均值，且xref(i)为第i个参考单元的值，α为门限乘积因子，且PFA为恒虚警概率，N为参考单元数量。作为本专利技术方法的进一步改进，所述步骤S2中使用最大值阈值法对回波信号进行检测，具体步骤包括：查找待检测回波信号的数组中最大值max(x,y)，取最大值的指定倍数a·max(x,y)作为比较阈值，其中0<a<1，将待检测回波信号中每个像素点值与所述比较阈值进行比较，将大于所述比较阈值的像素点值取1，否则取0，特征二值化数组的特征信号输出。作为本专利技术方法的进一步改进，所述步骤S3的步骤包括：将步骤S2得到的对应建筑物内部强反射点特征信号的反射点特征二值化数组Ws、与对应建筑物内部目标特征信号的目标特征二值数组Wt中对应元素分别进行匹配，若所述反射点特征二值化数组Ws与所述目标特征二值数组Wt中对应元素值相等或相差值在指定范围内，则对所述目标特征二值数组Wt中对应元素值进行滤除处理。作为本专利技术方法的进一步改进：对所述目标特征二值数组Wt中对应元素值进行滤除处理时，具体是将对应元素值重新赋值为0。一种用于穿墙雷达检测的虚警抑制装置，包括：雷达探测模块，用于使用穿墙雷达探测系统对待测的建筑物内部区域进行探测，分别获取得到包含建筑物内部强反射点特征信息的第一回波信号以及包含目标特征信息的第二回波信号；信号检测模块，用于对所述第一回波信号进行特征提取，得到建筑物内部强反射点特征信号，以及对所述第二回波信号进行特征提取，得到建筑物内部目标特征信号；虚警滤除模块，用于将所述建筑物内部强反射点特征信号、建筑物内部目标特征信号进行特征匹配，得到匹配后的目标信号作为最终目标检测信号输出以滤除虚警。作为本专利技术装置的进一步改进，所述虚警滤除模块将所述信号检测模块得到的对应建筑物内部强反射点特征信号的反射点特征二值化数组Ws、与对应建筑物内部目标特征信号的目标特征二值数组Wt中对应元素分别进行匹配，若所述反射点特征二值化数组Ws与所述目标特征二值数组Wt中对应元素值相等或相差值在指定范围内，则对所述目标特征二值数组Wt中对应元素值进行滤除处理。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1、本专利技术通过将建筑物内强反射点检测与目标探测相融合，在获得建筑物内部结构特征信号的同时提取探测区域目标回波信号，充分利用建筑物内部强反射点特征信号与目标特征信号两信号之间的特性进行虚假目标抑制，能够有效抑制由建筑物内部结构分布引起的虚警，从而提高目标探测的准确性，解决了建筑物内部由多径效应等引起的虚警问题，能够同时确保雷达探测的性能，且实时性好抑制精度及效率高。2、本专利技术通过结合建筑物内强反射点检测，可以有效获取建筑物内部结构分布特征，利用建筑物内部结构分布特征作为参考可以实现准确的虚警判断，从而在未知建筑物结构特征的情况下即可实现虚警抑制功能，可以灵活的应用于各类应用场合中。3、本专利技术进行一次探测即可获得建筑物内部强反射点分布特征，可以大大降低操作复杂度，提高探测效率及实时性，同时能够保障雷达实现最佳检测性能，可以适用于对穿墙雷达检测实时性及精度要求较高的应用场合。附图说明图1是本实施例用于穿墙雷达检测的虚警抑制方法的实现流程示意图。图2是本专利技术具体应用实施例中得到的雷达回波信号结果示意图。图3是本专利技术具体应用实施例中对回波信号进行检测得到的检测结果示意图。图4是本专利技术具体应用实施例中得到的匹配后检测结果示意图。具体实施方式以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本专利技术作进一步描述，但并不因此而限制本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于穿墙雷达检测的虚警抑制方法，其特征在于，步骤包括：S1.使用穿墙雷达探测系统对待测的建筑物内部区域进行探测，分别获取得到包含建筑物内部强反射点特征信息的第一回波信号以及包含目标特征信息的第二回波信号；S2.对所述第一回波信号进行检测，得到建筑物内部强反射点特征信号，以及对所述第二回波信号进行检测，得到建筑物内部目标特征信号；S3.将所述建筑物内部强反射点特征信号、建筑物内部目标特征信号进行特征匹配，得到匹配后的目标信号作为最终目标检测信号输出以滤除虚警。

【技术特征摘要】
1.一种用于穿墙雷达检测的虚警抑制方法，其特征在于，步骤包括：S1.使用穿墙雷达探测系统对待测的建筑物内部区域进行探测，分别获取得到包含建筑物内部强反射点特征信息的第一回波信号以及包含目标特征信息的第二回波信号；S2.对所述第一回波信号进行检测，得到建筑物内部强反射点特征信号，以及对所述第二回波信号进行检测，得到建筑物内部目标特征信号；S3.将所述建筑物内部强反射点特征信号、建筑物内部目标特征信号进行特征匹配，得到匹配后的目标信号作为最终目标检测信号输出以滤除虚警。2.根据权利要求1所述的用于穿墙雷达检测的虚警抑制方法，其特征在于，所述步骤S1的步骤包括：在待测建筑物外侧固定布置基于一维穿墙雷达的穿墙雷达探测系统，通过布置的所述穿墙雷达探测系统对待测的建筑物内部区域进行探测，得到回波信号，所述回波信号包括所述第一回波信号、第二回波信号。3.根据权利要求1所述的用于穿墙雷达检测的虚警抑制方法，其特征在于，所述步骤S2中采用CFAR检测算法进行检测。4.根据权利要求3所述的用于穿墙雷达检测的虚警抑制方法，其特征在于，所述采用CFAR检测算法进行检测的步骤包括：S21.设定恒虚警概率以及保护窗；S22.根据各参考单元的值、所述恒虚警概率以及所述保护窗确定门限值；S23.将回波信号中每个像素点与所述门限值进行比较，得到特征二值化数组的特征信号输出。5.根据权利要求4所述的用于穿墙雷达检测的虚警抑制方法，其特征在于，所述步骤S22中具体按照下式确定所述门限值Th：其中，为参考单元均值，且xref(i)为第i个参考单元的值，α为门限乘积因子，且PFA为恒虚警概率，N为参考单元数量。6.根据权利要求1所述的用于穿墙雷达检测的虚警抑制方法，其特征在于，所述步骤S2中使用最大值阈值法对回波信号进行检测，具体步骤包括：查找待检测回波信号的数组中最大值max(x,y)，取最大值的指定倍数a·max(x,y)作为比...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐良勇，龚赟，胡俊，王生水，韩乃军，韩明华，
申请(专利权)人：湖南华诺星空电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43