【技术实现步骤摘要】
本申请涉及数据处理，尤其涉及一种测量多对象呼吸心跳的方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
1、呼吸和心跳参数是判断心肺活动正常与否的重要依据，如，很多突发疾病的发生通常会导致人体的心肺活动发生异常，因此，对呼吸和心跳参数进行实时监控，具有非常重要的意义。
2、目前毫米波雷达应用于测量目标对象的呼吸和心跳参数已经是一项比较成熟的技术。在实际应用中，若存在多个目标对象，则多个目标对象的中频信号会叠加在一起，要测量每个目标对象的呼吸心跳，就需将各自的中频子信号的相位分离开。
3、传统方案是通过波束赋形，直接将各个目标对象的中频子信号分离，从而直接获取到各自的中频信号的相位。通常波束赋形是采用阵列天线实现的，需先初步定位各个目标对象的方位，再调整阵列天线各自的发射的调频信号的相位，令调频信号向目标对象集中。
4、然而，上述定位目标对象的方位、调整阵列天线的赋形方向均存在不可避免的误差，误差累加降低了测量准确率；再者，波束赋形存在栅瓣位置的杂波，这些杂波也加剧了测量误差；因此，传统波束赋形对多目标对象的测量存在着测量精度低下的问题。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种测量多对象呼吸心跳的方法、装置、设备及存储介质，用以提高测量多对象呼吸心跳的测量精度。
2、本申请实施例提供的具体技术方案如下：
3、第一方面，本申请实施例提供一种测量多对象呼吸心跳的方法，包括：
4、基于每帧雷达中频信号，确定参数矩阵，其中每帧雷达中
5、基于所述参数矩阵，确定对应的模矩阵，并从所述模矩阵包含的元素中筛选出目标元素，其中所述目标元素表征待测对象的呼吸心跳信息，所述目标元素的模值大于阈值；
6、从所述参数矩阵中选取所述目标元素对应的分量，并基于所述分量确定目标待测对象的相位值，其中，目标待测对象是所述多个待测对象中的任意一个；
7、基于所述目标待测对象对应的多帧雷达中频信号的相位值，确定对应的呼吸心跳波形。
8、上述方法，通过直接对雷达中频信号进行分析，借助距离傅里叶变换和角度傅里叶变换，直接分离出多个待测对象各自的相位变化，由于根据先验知识，各自的相位变化等价于各自的呼吸心跳曲线，因此，可以获取各个待测对象各自的呼吸心跳波形，提高了测量精度，更重要的是，待测对象仅需在测量过程中保持静止即可，提高了方案的便捷性和广泛适用性。
9、在一种可能的实现方式中，所述基于每帧雷达中频信号，确定参数矩阵，包括：
10、对每帧雷达中频信号包括的每个中频子信号，按照预设采样周期进行采样，得到各自对应的采样点序列；
11、对每个采样点序列进行傅里叶变换，得到各自对应的第一复向量，并将每个第一复向量执行转置操作，得到各自对应的第二复向量；
12、基于所述雷达的接收天线阵列，将各个第二复向量进行拼接，得到复矩阵；
13、对所述复矩阵中的每行复向量进行傅里叶变换，得到每行复向量对应的目标复向量，并将各个目标复向量进行拼接，得到所述参数矩阵。
14、上述方法，通过对每帧雷达中频信号进行距离傅里叶变换和角度傅里叶变换，得到携带多个待测对象各自的距离和方位信息的参数矩阵，以便于后续基于参数矩阵对应的模矩阵，得到各个待测对象的相位值。
15、在一种可能的实现方式中，所述基于所述参数矩阵，确定对应的模矩阵，包括：
16、基于所述参数矩阵中每个分量的实部值和虚部值，确定各自对应的模值；
17、基于每个模值生成所述模矩阵，其中，所述模矩阵和所述参数矩阵的行数和列数均相同，任一分量和所述任一分量对应的模值的索引值相同。
18、上述方法，通过对参数矩阵对应的模矩阵做分析，可以将多个待测对象区分开，以便于后续基于模矩阵确定目标元素。
19、在一种可能的实现方式中，所述从所述参数矩阵中选取所述目标元素对应的分量，包括：
20、获取所述目标元素在所述模矩阵的索引值；
21、从所述参数矩阵中选取所述索引值对应的分量。
22、上述方法，模矩阵和参数矩阵具有相同的维度，那么，在通过模矩阵确定对应的目标元素后，基于目标元素的索引值可以从参数矩阵中选取出对应的分量，而分量中携带目标待测对象与雷达的距离和方位信息，这样，就可以准确确定参数矩阵中哪个分量与目标待测对象对应，从而准确区分每帧雷达中频信号中多个待测对象的相位值。
23、在一种可能的实现方式中，所述基于所述分量确定目标待测对象的相位值，包括：
24、若所述分量的虚部值不小于预设值，则基于所述虚部值和所述分量的实部值，得到所述目标待测对象的相位值；
25、若所述分量的虚部值小于预设值，则基于所述虚部值和所述分量的实部值，确定相位参考值，并基于相位调整值对所述相位参考值进行调整，得到所述目标待测对象的相位值。
26、上述方法，可以在确定分量之后，准确确定每个待测对象的相位值，根据先验知识，各自的相位变化等价于各自的呼吸心跳曲线，因此，可以获取各个待测对象各自的呼吸心跳波形。
27、在一种可能的实现方式中，所述基于所述目标待测对象对应的多帧雷达中频信号的相位值，确定对应的呼吸心跳波形，包括：
28、对所述目标待测对象对应的每帧雷达中频信号的相位值进行解缠绕，确定所述目标待测对象的呼吸心跳胸腔位移量；
29、基于所述目标待测对象对应的所述多帧雷达中频信号的呼吸心跳胸腔位移量，生成所述目标待测对象的呼吸心跳波形。
30、上述方法，还原了目标待测对象的每帧雷达中频信号的真实相位值，从而准确得到目标待测对象的呼吸心跳胸腔位移量，进而得到目标待测对象的准确呼吸心跳波形。
31、在一种可能的实现方式中，若所述雷达为毫米波雷达，且所述毫米波雷达配备多根发射天线和多根接收天线，则每个中频子信号是由混频器将所述多根发射天线中任一发射天线发送的调频信号，以及所述多根接收天线中任一接收天线接收到的回波信号进行混频得到的。
32、上述方法，通过为雷达配备多根接收天线，可以准确地获知多个待测对象的方位信息，从而基于本方案分离出每个待测对象的相位值，得到每个待测对象的呼吸心跳波形，进而提高测量多对象呼吸心跳的测量精度。
33、第二方面，本申请实施例提供一种测量多对象呼吸心跳的装置，包括：
34、第一确定模块，用于基于每帧雷达中频信号，确定参数矩阵，其中每帧雷达中频信号包括多个中频子信号，每个中频子信号携带多个待测对象的呼吸心跳信息，所述参数矩阵是将每个中频子信号的目标复向量进行拼接得到的，所述目标复向量的每个分量在所述参数矩阵中的索引值表征与本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种测量多对象呼吸心跳的方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于每帧雷达中频信号，确定参数矩阵，包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述参数矩阵，确定对应的模矩阵，包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述从所述参数矩阵中选取所述目标元素对应的分量，包括：
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述分量确定目标待测对象的相位值，包括：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标待测对象对应的多帧雷达中频信号的相位值，确定对应的呼吸心跳波形，包括：
7.如权利要求1-6任一所述的方法，其特征在于，若所述雷达为毫米波雷达，且所述毫米波雷达配备多根发射天线和多根接收天线，则每个中频子信号是由混频器将所述多根发射天线中任一发射天线发送的调频信号，以及所述多根接收天线中任一接收天线接收到的回波信号进行混频得到的。
8.一种测量多对象呼吸心跳的装置，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：<...
【技术特征摘要】
1.一种测量多对象呼吸心跳的方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于每帧雷达中频信号，确定参数矩阵，包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述参数矩阵，确定对应的模矩阵，包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述从所述参数矩阵中选取所述目标元素对应的分量，包括：
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述分量确定目标待测对象的相位值，包括：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标待测对象对应的多帧雷达中频信号的相位值...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐强强，许丽星，王昕，于仲海，刘石勇，刘鹏，刘敏，刘利明，李洁，
申请(专利权)人：海信集团控股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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