基于WiFi的船舶驾驶室人员值班行为识别方法及系统技术方案

一种基于WiFi的船舶驾驶室人员值班行为识别方法，该方法包括以下步骤：A、部署设备采集整个船舶驾驶室内的CSI信号；B、对采集的CSI信号进行滤波处理；C、对滤波后的CSI信号进行多径去除；D、利用主成分分析对去除多径后的CSI信号进行降维处理；E、提取一个滑动窗口W内连续的CSI信号，分析其时域和频域信息，计算出在该信息下每种行为的统计特征；F、对计算所得的行为统计特征，利用隐马尔可夫模型进行分类判别，识别其状态行为；G、构建异常状态检测器，检测出驾驶室人员值班异常状态行为。本设计不仅可以实现全天候的对驾驶室人员值班行为进行无死角的识别，而且也避免了侵犯驾驶室人员的隐私。

WiFi Based Method and system for identification of on duty behavior of ship's operator

【技术实现步骤摘要】
基于WiFi的船舶驾驶室人员值班行为识别方法及系统
本专利技术涉及模式识别
，尤其涉及一种基于WiFi的船舶驾驶室人员值班行为识别方法及系统，主要适用于实现全天候的对驾驶室人员值班行为进行无死角的识别，且避免侵犯驾驶室人员的隐私。
技术介绍
船舶航行安全一直以来都是人们关注的热点问题，研究表明许多航行事故的发生都是由于船舶驾驶员没有认真履行驾驶员值班规则，疲劳驾驶、疏忽驾驶所造成的。因此，有必要采取一些措施来规范船舶驾驶员的值班行为。现有的大多数方法是应用计算机视觉布设监控摄像头，但这种方法有几个缺点：首先，监控摄像头不能在黑暗或弱光下有效工作；其次，监控摄像头的部署不当会造成监控盲点，虽然可以通过增加摄像头的部署来解决，但硬件成本和部署复杂性会增加；最后，也是最大的问题：监控会造成隐私侵犯。由于基于摄像机技术的各种缺陷，近年来基于WiFi的人体行为识别技术应运而生。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的对驾驶室人员值班行为监控效果差、且侵犯驾驶室人员隐私的缺陷与问题，提供一种实现全天候的对驾驶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于WiFi的船舶驾驶室人员值班行为识别方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/nA、部署设备采集整个船舶驾驶室内的CSI信号；/nB、对采集的CSI信号进行滤波处理；/nC、对滤波后的CSI信号进行多径去除；/nD、利用主成分分析对去除多径后的CSI信号进行降维处理；/nE、提取一个滑动窗口W内连续的CSI信号，分析其时域和频域信息，计算出在该信息下每种行为的统计特征；/nF、对计算所得的行为统计特征，利用隐马尔可夫模型进行分类判别，识别其状态行为；/nG、构建异常状态检测器，检测出驾驶室人员值班异常状态行为。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于WiFi的船舶驾驶室人员值班行为识别方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
A、部署设备采集整个船舶驾驶室内的CSI信号；
B、对采集的CSI信号进行滤波处理；
C、对滤波后的CSI信号进行多径去除；
D、利用主成分分析对去除多径后的CSI信号进行降维处理；
E、提取一个滑动窗口W内连续的CSI信号，分析其时域和频域信息，计算出在该信息下每种行为的统计特征；
F、对计算所得的行为统计特征，利用隐马尔可夫模型进行分类判别，识别其状态行为；
G、构建异常状态检测器，检测出驾驶室人员值班异常状态行为。


2.根据权利要求1所述的一种基于WiFi的船舶驾驶室人员值班行为识别方法，其特征在于：步骤A具体包括以下步骤：
A1、采集船舶驾驶室静态状态下的信号作为基准数据；
A2、采集人体在设备周围行走、坐着原地活动时的信号作为动态数据。


3.根据权利要求1所述的一种基于WiFi的船舶驾驶室人员值班行为识别方法，其特征在于：步骤E具体包括以下步骤：
E1、若滑动窗口W包含T个测量值，则时频域中CSI矩阵M表示为：



上式中，Hi为滑动窗口内第i次采样时采集的CSI值，Sj为第j个子载波的CSI序列；
E2、在时域中，计算不同滑动窗口时刻下每一对CSI的互相关值，其中，滑动窗口W设置为30，具体计算公式如下：



上式中，t1、t2为滑动窗口内的两个不同时刻；
在频域中，计算CSI的30个子载波之间的互相关值，具体计算公式如下：



上式中，f1、f2为30个子载波中的序号；
E3、对上述计算的所有时域下不同滑动窗口时刻下每一对CSI的互相关值取中位数，得到



对上述计算的所有频域下的30个CSI子载波互相关值取中位数，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘克中，陈嘉鸣，陈默子，曾旭明，马杰，王国宇，马玉亭，李春伸，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42