用于人體目標(biāo)感知與定位的掃描式紅外信息處理技術(shù)研究.pdf

1、用于人體目標(biāo)感知與定位的用于人體目標(biāo)感知與定位的掃描式紅外信息處理技術(shù)研究掃描式紅外信息處理技術(shù)研究ResearchonHumanPerceptionLocalizationBasedonScanningInfraredInfmationProcessingTechnology學(xué)科專(zhuān)業(yè)：生物醫(yī)學(xué)工程研究生：楊軼星指導(dǎo)教師：賀斌教授天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院二零一三年十二月摘要近年來(lái)，隨著家居智能化的發(fā)展，人體目標(biāo)的有效感知與定位逐

2、漸成為研究熱點(diǎn)。傳統(tǒng)技術(shù)可以通過(guò)紅外傳感器探測(cè)人體自身發(fā)出的紅外輻射，提取相關(guān)特征信息，對(duì)其進(jìn)行分析處理，從而獲取人體目標(biāo)的大致位置信息。然而，無(wú)論人體還是非人體的各類(lèi)熱源都可能產(chǎn)生自發(fā)紅外輻射，極易造成靶向干擾，因此必須通過(guò)有效措施排除非人體熱源，提高人體定位精度。本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種同步掃描式雙紅外傳感與判別系統(tǒng)，首先采用歐姆龍D6T傳感器檢測(cè)人體紅外輻射，得到八通道空間溫度分布數(shù)據(jù)，進(jìn)行分徑雙閾限與形態(tài)學(xué)判別處理，從而獲取熱源位置

3、信息；然后采用表面安裝有8120菲涅爾透鏡的RE200B紅外熱釋電傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，以包括典型室內(nèi)電器、外光源等非人體熱源為例，進(jìn)行人體目標(biāo)分類(lèi)識(shí)別。研究中嘗試了兩種熱釋電信號(hào)特征提取方法，一是將時(shí)域信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換，提取出頻譜信息作為熱源信號(hào)特征；二是將時(shí)域信號(hào)進(jìn)行三層小波包分解，得到小波包能量和小波包熵作為熱源信號(hào)特征。然后采用Fisher線性判別方法和支持向量機(jī)（SVM）實(shí)現(xiàn)不同熱源的分類(lèi)識(shí)別，并分析比較了不同分類(lèi)算法的識(shí)

4、別效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相對(duì)于SVM分類(lèi)器，F(xiàn)isher線性判別法在紅外熱釋電信號(hào)的人體目標(biāo)識(shí)別方面性能更優(yōu)，其最低識(shí)別率在75%以上，最高可達(dá)100%。本文所設(shè)計(jì)的人體目標(biāo)感知定位系統(tǒng)成功融合了兩種紅外信息，在保證熱源高定位精度的前提下，可在一定程度上實(shí)現(xiàn)不同熱源的分類(lèi)識(shí)別，為中央空調(diào)等智能化家居設(shè)備提供了一種低成本的人感控制技術(shù)策略。目前，基于多通道紅外信息融合的人體甄別技術(shù)研究尚處于探索階段，本文的研究成果將為相關(guān)技術(shù)的發(fā)展起到一定