一种基于毫米波雷达的手势识别方法、装置及终端设备制造方法及图纸

本申请提供了一种基于毫米波雷达的手势识别方法、装置及终端设备，其中方法包括：获取毫米波雷达扫描产生的回波信号；根据回波信号及毫米波雷达的参数，生成多帧初始距离多普勒矩阵；对多帧初始距离多普勒矩阵进行降噪预处理，得到多帧距离多普勒矩阵；将所述多帧距离多普勒矩阵输入手势识别神经网络模型以识别出手势的类别。因此，本申请通过手势识别神经网络模型对多帧距离多普勒矩阵进行识别，提高毫米波手势识别的准确率。毫米波手势识别的准确率。毫米波手势识别的准确率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于毫米波雷达的手势识别方法、装置及终端设备


[0001]本专利技术涉及人机交互领域，尤其涉及一种基于毫米波雷达的手势识别方法、装置及终端设备。

技术介绍

[0002]随着人机交互技术的不断发展，手势识别成为人机交互的一个重要研究方向，在各个应用领域得到广泛推广使用。现有手势识别有声波手势识别、基于可见光的图像分析的手势识别。对于声波手势识别，在周围环境噪音大时，噪音会对声波手势判别造成干扰，大大降低准确度。对于基于可见光的图像分析的手势识别，在周围环境是弱光或没有光时，准确度也非常低。因此，对于基于毫米波雷达的手势识别具有广阔研究应用前景。现有毫米波手势识别处于前期研究阶段，存在基于毫米波雷达的手势识别准确度较低的问题。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种基于毫米波雷达的手势识别方法、装置、终端设备。
[0004]第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于毫米波雷达的手势识别方法，应用于包括毫米波雷达的终端设备，所述方法包括：
[0005]获取毫米波雷达扫描产生的回波信号；
[0006]根据所述回波信号及所述毫米波雷达的参数，生成多帧初始距离多普勒矩阵，所述初始距离多普勒矩阵为二维矩阵，所述初始距离多普勒矩阵在第一维度上的位置表示反射所述回波信号的对象与所述毫米波雷达之间的距离，所述初始距离多普勒矩阵在第二维度上的位置表示所述对象相对于所述毫米波雷达的速度，所述初始距离多普勒矩阵的元素表示所述对象在对应的距离和速度下反射的回波信号的信号强度；
[0007]对所述多帧初始距离多普勒矩阵进行降噪预处理，得到多帧距离多普勒矩阵；
[0008]将所述多帧距离多普勒矩阵输入手势识别神经网络模型以识别出手势的类别。
[0009]第二方面，本专利技术实施例提供了一种基于毫米波雷达的手势识别装置，应用于包括毫米波雷达的移动终端，所述基于毫米波雷达的手势识别装置包括：
[0010]获取模块，用于获取毫米波雷达扫描产生的回波信号；
[0011]第一生成模块，用于根据所述回波信号及所述毫米波雷达的参数，生成多帧初始距离多普勒矩阵，所述初始距离多普勒矩阵为二维矩阵，所述初始距离多普勒矩阵在第一维度上的位置表示反射所述回波信号的对象与所述毫米波雷达之间的距离，所述初始距离多普勒矩阵在第二维度上的位置表示所述对象相对于所述毫米波雷达的速度，所述初始距离多普勒矩阵的元素表示所述对象在对应的距离和速度下反射的回波信号的信号强度；
[0012]处理模块，用于对所述多帧初始距离多普勒矩阵进行降噪预处理，得到多帧距离多普勒矩阵；
[0013]识别模块，用于将所述多帧距离多普勒矩阵输入手势识别神经网络模型以识别出
手势的类别。
[0014]第三方面，本专利技术实施例提供了一种终端设备，包括毫米波雷达、存储器以及处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在所述处理器运行时执行第一方面提供的基于毫米波雷达的手势识别方法。
[0015]第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行第一方面提供的基于毫米波雷达的手势识别方法。
[0016]上述本申请提供的基于毫米波雷达的手势识别方法，获取毫米波雷达扫描产生的回波信号；根据回波信号及毫米波雷达的参数，生成多帧初始距离多普勒矩阵；对多帧初始距离多普勒矩阵进行降噪预处理，得到多帧距离多普勒矩阵；将所述多帧距离多普勒矩阵输入手势识别神经网络模型以识别出手势的类别。这样，通过手势识别神经网络模型对多帧距离多普勒矩阵进行识别，提高毫米波手势识别的准确率。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对本专利技术保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。
[0018]图1示出了本申请提供的基于毫米波雷达的手势识别方法的一流程图；
[0019]图2示出了本申请提供的距离多普勒矩阵的一示例图；
[0020]图3示出了本申请提供的基于毫米波雷达的手势识别方法的步骤S102的流程图；
[0021]图4示出了本申请提供的基于毫米波雷达的手势识别方法的步骤S103的流程图；
[0022]图5示出了本申请提供的基于毫米波雷达的手势识别方法的步骤S1034的流程图；
[0023]图6示出了本申请提供的基于毫米波雷达的手势识别方法的另一流程图；
[0024]图7示出了本申请提供的信号强度变化曲线的示例图；
[0025]图8示出了本申请提供的目标曲线的示例图；
[0026]图9示出了本申请提供的建立手势识别网络模型的建立的流程图；
[0027]图10示出了本申请提供的基于毫米波雷达的手势识别装置的一结构图；
[0028]图11示出了本申请提供的终端设备的一结构图。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0030]通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]在下文中，可在本专利技术的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一
个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
[0032]此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0033]除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关
中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本专利技术的各种实施例中被清楚地限定。
[0034]参见图1，图1本申请提供的基于毫米波雷达的手势识别方法的一流程图。下面结合图1对基于毫米波雷达的手势识别方法进行说明。
[0035]步骤S101，获取毫米波雷达扫描产生的回波信号。
[0036]在本实施例中，毫米波雷达的芯片可以为英飞凌毫米波芯片，毫米波雷达可以为调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave，F本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于毫米波雷达的手势识别方法，其特征在于，应用于包括毫米波雷达的终端设备，所述方法包括：获取毫米波雷达扫描产生的回波信号；根据所述回波信号及所述毫米波雷达的参数，生成多帧初始距离多普勒矩阵，所述初始距离多普勒矩阵为二维矩阵，所述初始距离多普勒矩阵在第一维度上的位置表示反射所述回波信号的对象与所述毫米波雷达之间的距离，所述初始距离多普勒矩阵在第二维度上的位置表示所述对象相对于所述毫米波雷达的速度，所述初始距离多普勒矩阵的元素表示所述对象在对应的距离和速度下反射的回波信号的信号强度；对所述多帧初始距离多普勒矩阵进行降噪预处理，得到多帧距离多普勒矩阵；将所述多帧距离多普勒矩阵输入手势识别神经网络模型以识别出手势的类别。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述回波信号及所述毫米波雷达的参数，生成多帧初始距离多普勒矩阵，包括：根据所述回波信号及所述毫米波雷达的参数，通过快时间维度快速傅里叶变换计算所述对象与所述毫米波雷达之间的距离，通过慢时间维度快速傅里叶变换计算所述对象相对所述毫米波雷达的速度，其中，所述快时间维度表示所述回波信号的单个线性调频序列，所述慢时间维度表示所述回波信号的信号帧，每个信号帧包括多个线性调频序列；根据所述对象与所述毫米波雷达之间的距离、所述对象相对所述毫米波雷达的速度、所述回波信号的信号强度生成多帧初始距离多普勒矩阵。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述多帧初始距离多普勒矩阵进行降噪预处理，得到多帧距离多普勒矩阵，包括：从所述多帧初始距离多普勒矩阵中确定最强信号强度大于预设阈值的第一初始距离多普勒矩阵；从所述多帧初始距离多普勒矩阵中确定最强信号强度小于等于所述预设阈值的第二初始距离多普勒矩阵；将所述第一初始距离多普勒矩阵的每一元素的信号强度除以所述第一初始距离多普勒矩阵的最强信号强度的商值设置为第三初始距离多普勒矩阵对应元素的信号强度，所述第三初始距离多普勒矩阵与所述第一初始距离多普勒矩阵具有相同维度及相同元素个数；根据所述第三初始距离多普勒矩阵、及所述第二初始距离多普勒矩阵生成所述多帧距离多普勒矩阵。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述第一初始距离多普勒矩阵的每一元素的信号强度除以所述第一初始距离多普勒矩阵的最强信号强度的商值设置为第三初始距离多普勒矩阵对应元素的信号强度，包括：根据以下公式计算第三初始距离多普勒矩阵的每一元素对应的信号强度，将计算得到信号强度设置为所述第三初始距离多普勒矩阵对应元素的信号强度；其中，x
i'j'
表示第三初始距离多普勒矩阵中第i
’
行第j
’
列元素的信号强度，x
max
表示第一初始距离多普勒矩阵的最强信号强度，x
ij
表示第一初始距离多普勒矩阵中第i行第j列元素的信号强度，A为预设阈值。
5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：康圣博，
申请(专利权)人：深圳市万普拉斯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：