生命体征监测方法及装置制造方法及图纸

本说明书涉及雷达生命体征监测技术领域，具体地公开了一种生命体征监测方法及装置，其中，该方法包括：获取回波数据；对回波数据进行3D

【技术实现步骤摘要】
生命体征监测方法及装置


[0001]本说明书涉及雷达生命体征监测
，特别涉及一种生命体征监测方法及装置。

技术介绍

[0002]雷达生命体征算法是通过雷达监测人体的呼吸频率及心率，在无接触的情况下判断人的健康状况和身体机能，是无接触生命体征监测发展的重要方向。与红外线、视频等非接触式生命体征传感器相比，微波穿透材料和衣物的能力更强，受光照、温度、湿度等环境条件的影响更小。在雷达生命体征监测中，代表性算法为快速傅里叶变换(FFT)、小波变换(WT)、经验模态分解(EMD)等，相比于其它算法，快速傅里叶变换具有很好的工程实践性和运算速度。
[0003]然而，目前的雷达生命体征算法的准确率较低，需要提高其在瞬时计算下的准确度。
[0004]针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0005]本说明书实施例提供了一种生命体征监测方法及装置，以解决现有技术中雷达生命体征算法的准确率较低的问题。
[0006]本说明书实施例提供了一种生命体征监测方法，包括：
[0007]获取回波数据；对所述回波数据进行3D
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FFT处理，以确定回波数据中是否包含目标；
[0008]在确定回波数据中包含目标的情况下，进行目标检测，得到生命体征对应的微多普勒信号；对所述微多普勒信号进行相位提取，得到相位信息；
[0009]分别利用第一带通滤波器和第二带通滤波器对所述相位信息进行滤波，得到第一相位数据和第二相位数据；
[0010]基于Mr/>‑
Rife插值算法，分别对所述第一相位数据和所述第二相位数据进行频率追踪，得到第一频率值和第二频率值；所述第一频率值用于表征第一生命体征；所述第二频率值用于表征第二生命体征。
[0011]在一个实施例中，获取回波数据，包括：
[0012]获取回波信号；
[0013]利用雷达参数对回波信号进行解析，得到回波数据；
[0014]利用MTI滤波器对所述回波数据进行杂波消除处理，得到处理后的回波数据。
[0015]在一个实施例中，对所述回波数据进行3D
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FFT处理，以确定回波数据中是否包含目标，包括：
[0016]对所述回波数据进行3D
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FFT处理，生成距离
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角度热图；
[0017]根据距离
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角度热图中的高亮部分的能量大小确定是否存在目标。
[0018]在一个实施例中，进行目标检测，得到生命体征对应的微多普勒信号，包括：
[0019]对所述回波数据进行距离
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FFT处理，生成距离仓
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帧数热图；
[0020]将所述距离仓
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帧数热图中的信息量最大的距离仓作为生命体征信号产生的微多普勒信号。
[0021]在一个实施例中，对所述微多普勒信号进行相位提取，得到相位信息，包括：
[0022]利用反正切算法对所述微多普勒信号进行处理，得到相位信息；
[0023]对所述相位信息进行相位解卷绕，得到解卷绕后的相位信息。
[0024]在一个实施例中，基于M
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Rife插值算法，对所述第一相位数据进行频率追踪，得到第一频率值，包括：
[0025]通过对第一相位数据中的幅度频谱最大谱线和相邻次最大谱线进行插值来进行频率估计，得到第一估计频率值；
[0026]在所述第一估计频率值在两个相邻量化频率点的中心区域的情况下，将所述第一估计频率值进行频率追踪，得到第一频率值；
[0027]在所述第一估计频率值靠近量化频率点的情况下，进行信号序列移位，并重新进行插值，接着进行频率追踪，得到第一频率值。
[0028]在一个实施例中，对所述第一估计频率值进行频率追踪，得到第一频率值，包括：
[0029]对所述第一估计频率值进行频率追踪，得到至少一条频率变化链路；
[0030]获取到当前时刻为止的当前单位时间内的回波数据；所述当前单位时间内的回波数据包括多帧回波数据；
[0031]确定所述多帧回波数据中相邻两帧回波数据之间的频率匹配点，并计算频率匹配点形成的链路长度值；
[0032]计算当前单位时间内的多个链路长度；选择所述多个链路中的链路初始频率值与上一时刻的频率值在误差范围内的最长链路作为上一时刻的频率在当前单位时间内的变化历史曲线，将所述最长链路的尾部频率确定为当前时刻的第一频率值。
[0033]在一个实施例中，确定所述多帧回波数据中相邻两帧回波数据之间的频率匹配点，并计算频率匹配点形成的链路长度值，包括以下至少之一：
[0034]对于当前帧的指定频率值，在下一帧中不存在与所述指定频率值匹配的频率值的情况下，确定所述指定频率值对应的链路终止；
[0035]对于当前帧的指定频率值，在下一帧中仅存在一个与所述指定频率值匹配的频率值的情况下，在所述指定频率值与下一帧中匹配的频率值之间建立连接，并对该连接的链路长度进行赋值；
[0036]对于当前帧的指定频率值，在下一帧中存在至少两个与所述指定频率值匹配的频率值的情况下，根据至少两个频率值与所述指定频率值之间的匹配程度形成至少两个连接，并对至少两个连接中各连接对应的链路长度进行赋值；
[0037]对于下一帧的某频率值，若在当前帧不存在与之匹配的频率值的情况下，将该频率值确定为新生频率值，并对该新生频率值进行追踪。
[0038]本说明书实施例还提供了一种生命体征监测装置，包括：
[0039]确定模块，用于获取回波数据；对所述回波数据进行3D
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FFT处理，以确定回波数据中是否包含目标；
[0040]检测模块，用于在确定回波数据中包含目标的情况下，进行目标检测，得到生命体征对应的微多普勒信号；对所述微多普勒信号进行相位提取，得到相位信息；
[0041]滤波模块，用于分别利用第一带通滤波器和第二带通滤波器对所述相位信息进行滤波，得到第一相位数据和第二相位数据；
[0042]插值模块，用于基于M
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Rife插值算法，分别对所述第一相位数据和所述第二相位数据进行频率追踪，得到第一频率值和第二频率值；所述第一频率值用于表征第一生命体征；所述第二频率值用于表征第二生命体征。
[0043]本说明书实施例还提供一种计算机设备，包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述处理器执行所述指令时实现上述任意实施例中所述的生命体征监测方法的步骤。
[0044]本说明书实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述指令被执行时实现上述任意实施例中所述的生命体征监测方法的步骤。
[0045]在本说明书实施例中，提供了一种生命体征监测方法，可以获取回波数据，对所述回波数据进行3D
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FFT处理，以确定回波数据中是否包含目标，在确定回波数据中包含目标的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生命体征监测方法，其特征在于，包括：获取回波数据；对所述回波数据进行3D
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FFT处理，以确定回波数据中是否包含目标；在确定回波数据中包含目标的情况下，进行目标检测，得到生命体征对应的微多普勒信号；对所述微多普勒信号进行相位提取，得到相位信息；分别利用第一带通滤波器和第二带通滤波器对所述相位信息进行滤波，得到第一相位数据和第二相位数据；基于M
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Rife插值算法，分别对所述第一相位数据和所述第二相位数据进行频率追踪，得到第一频率值和第二频率值；所述第一频率值用于表征第一生命体征；所述第二频率值用于表征第二生命体征。2.根据权利要求1所述的生命体征监测方法，其特征在于，获取回波数据，包括：获取回波信号；利用雷达参数对回波信号进行解析，得到回波数据；利用MTI滤波器对所述回波数据进行杂波消除处理，得到处理后的回波数据。3.根据权利要求1所述的生命体征监测方法，其特征在于，对所述回波数据进行3D
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FFT处理，以确定回波数据中是否包含目标，包括：对所述回波数据进行3D
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FFT处理，生成距离
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角度热图；根据距离
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角度热图中的高亮部分的能量大小确定是否存在目标。4.根据权利要求1所述的生命体征监测方法，其特征在于，进行目标检测，得到生命体征对应的微多普勒信号，包括：对所述回波数据进行距离
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FFT处理，生成距离仓
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帧数热图；将所述距离仓
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帧数热图中的信息量最大的距离仓作为生命体征信号产生的微多普勒信号。5.根据权利要求1所述的生命体征监测方法，其特征在于，对所述微多普勒信号进行相位提取，得到相位信息，包括：利用反正切算法对所述微多普勒信号进行处理，得到相位信息；对所述相位信息进行相位解卷绕，得到解卷绕后的相位信息。6.根据权利要求1所述的生命体征监测方法，其特征在于，基于M
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Rife插值算法，对所述第一相位数据进行频率追踪，得到第一频率值，包括：通过对第一相位数据中的幅度频谱最大谱线和相邻次最大谱线进行插值来进行频率估计，得到第一估计频率值；在所述第一估计频率值在两个相邻量化频率点的中心区域的情况下，对所述第一估计频率值进行频率追踪，得到第一频率值；在所述第一估计频率值靠近量化频率点的情况下，进行信号序列移位，并重新进行插值，接着进...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹林，魏然，赵宗民，杜康宁，张黎，王东峰，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，
类型：发明
国别省市：