一种基于毫米波雷达的径赛抢跑检测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于毫米波雷达的径赛抢跑检测方法及系统，包括：1、基于IWR6843AOP商用毫米波雷达设备进行数据的采集，得到姿势准备、发令、起跑完成等一系列区间内完整雷达原始信号数据，即完整起跑全过程的数据集；2、进行数据预处理操作，对雷达原始数据输出信号进行特征分离提取，并对得到雷达前方测量范围数据进行信号干扰消除与杂波过滤等预处理；3、在径赛起跑环境下，根据运动员起跑时速度变化特征及相对位置特征对无效点云数据进行滤值操作，以减轻数据冗余度并提高径赛抢跑检测精度；4、通过对提取后的特征统计分析，设计合适的动作幅度测定算法对提取后的信息数据进行分析，判定选手是否作出抢跑动作；5、识别为抢跑行为，通过信号提示装置进行显示提示告知裁判发生抢跑行为。本发明专利技术可自动化监测运动员的起跑行为，能辅助运动员及运动爱好者训练，帮助入门运动者减少抢跑率，矫正起跑姿态。另外本发明专利技术解决了其他检测器特殊环境下的局限性或设备搭建不便利等缺点，并且制作价格较低、安装简便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线感知及径赛抢跑动作识别领域，更具体地，本专利技术涉及一种基于毫米波雷达的径赛抢跑检测方法及系统。

技术介绍

1、目前，无论是专业径赛比赛还是业余休闲比赛中，运动员做出抢跑行为的现象时有发生，且在专业比赛环境下，运动员一旦做出抢跑行为便会对周围选手产生连带违规，会影响处其他运动员的竞技状态。根据百米径赛抢跑规则，比赛运动员在听到“预备”口令后，在枪声之前或枪声响起后0.1秒内发生起跑或移动身体，上述行为判定为抢跑犯规，为避免这种行为的出现，必须有一套高效的径赛抢跑检测系统，来识别运动员的抢跑行为。

2、现有技术如通过在起跑器中安装压力传感器进行抢跑判别的方式，该判别系统需要将所有运动员起跑器连接在一起，任一压力传感器故障则会导致整个系统失效，安装复杂且故障率较高，且该系统无法从躯体幅度层面判别抢跑行为，且该系统无法检测身体姿态的抢跑动作，若辅助裁判肉眼加以判定则会导致误判率上升。

3、另如安装高清摄像头并机器学习算法的径赛抢跑检测系统，这类系统由于所用传感器为摄像头，容易受雨雪天气或强光光照等环境影响，导致检测系统失本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于毫米波雷达的径赛抢跑检测方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的径赛抢跑检测方法，其特征在于，数据采集方法与设备情况如下：

3.如权利要求1所述基于毫米波雷达的径赛抢跑检测系统，其特征在于，数据预处理操作方法如下：对雷达原始数据输出信号特征信息提取，将每帧得到的毫米波信号数据重组，完成各个收发通信信道的信号合成过程，在毫米波雷达的数据采集中，信道数量越多，在径赛抢跑场景下相关特征信息感知能力就越强，对雷达原始数据依次进行2D-FFT二维压缩化，最终构建距离-多普勒矩阵，即RDM矩阵Matrix(r，v)；为...

【技术特征摘要】

1.一种基于毫米波雷达的径赛抢跑检测方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的径赛抢跑检测方法，其特征在于，数据采集方法与设备情况如下：

3.如权利要求1所述基于毫米波雷达的径赛抢跑检测系统，其特征在于，数据预处理操作方法如下：对雷达原始数据输出信号特征信息提取，将每帧得到的毫米波信号数据重组，完成各个收发通信信道的信号合成过程，在毫米波雷达的数据采集中，信道数量越多，在径赛抢跑场景下相关特征信息感知能力就越强，对雷达原始数据依次进行2d-fft二维压缩化，最终构建距离-多普勒矩阵，即rdm矩阵matrix(r，v)；为了适应径赛起跑场景下背景噪声的动态变化的，提高算法对辨识度，将得到的rdm矩阵matrix(r，v)利用滑动滤波的方式进行杂波过滤及噪音消除。

4.如权利要求2所述基于毫米波雷达的径赛抢跑检测方法，其特征在于，以多普勒特征来减轻数据冗余度方法如下：采用基于速度阈值的滤值降低数据冗余度，对静态点以及准备姿态下身体微动数据进行过滤，测定本发明设置速度阈值区间thv＝[vmin，vmax]，若点云p中数据速度特征满足vmin-vpoint＞0则判定点云p中该点为低速噪点，vmax-vpoint＜0则判定点云中该点为高速噪点，保留有效点云数据并对其中噪点进行过滤，最后得到稀疏点云数据集p{p0，p1，…，pn}。

5.如权利要求4所述基于毫米波雷达的径赛抢跑检测方法，其特征在于，利用雷达提取特...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵传信，傅玉坚，姚彦成，刘竺春，潘亚辉，孙剑锋，陈士县，王涛春，陈付龙，
申请(专利权)人：安徽师范大学，
类型：发明
国别省市：