用于人体目标感知与定位的扫描式红外信息处理技术研究

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近年来,随着家居智能化的发展,人体目标的有效感知与定位逐渐成为研究热点。传统技术可以通过红外传感器探测人体自身发出的红外辐射,提取相关特征信息,对其进行分析处理,从而获取人体目标的大致位置信息。然而,无论人体还是非人体的各类热源都可能产生自发红外辐射,极易造成靶向干扰,因此必须通过有效措施排除非人体热源,提高人体定位精度。
　　本文设计并实现了一种同步扫描式双红外传感与判别系统,首先采用欧姆龙D6T传感器检测人体红外辐射,得到八通道空间温度分布数据,进行分径双阈限与形态学判别处理,从而获取热源位置信息;然后采用表面安装有8120菲涅尔透镜的RE200B红外热释电传感器进行数据采集,以包括典型室内电器、外光源等非人体热源为例,进行人体目标分类识别。研究中尝试了两种热释电信号特征提取方法,一是将时域信号进行快速傅里叶变换,提取出频谱信息作为热源信号特征;二是将时域信号进行三层小波包分解,得到小波包能量和小波包熵作为热源信号特征。然后采用Fisher线性判别方法和支持向量机(SVM)实现不同热源的分类识别,并分析比较了不同分类算法的识别效果。实验结果表明,相对于SVM分类器,Fisher线性判别法在红外热释电信号的人体目标识别方面性能更优,其最低识别率在75％以上,最高可达100%。
　　本文所设计的人体目标感知定位系统成功融合了两种红外信息,在保证热源高定位精度的前提下,可在一定程度上实现不同热源的分类识别,为中央空调等智能化家居设备提供了一种低成本的人感控制技术策略。目前,基于多通道红外信息融合的人体甄别技术研究尚处于探索阶段,本文的研究成果将为相关技术的发展起到一定的推进作用。

著录项

作者
杨轶星;
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作者单位

天津大学;

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授予单位天津大学;
学科生物医学工程
授予学位硕士
导师姓名贺斌;
年度 2013
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类家庭自动化;
关键词
智能化家居; 人体目标感知定位系统; 扫描式红外信息处理技术; 热源分类识别; 支持向量机;

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